Un círculo de latitud o línea de latitud en la Tierra es un pequeño círculo abstracto de este a oeste que conecta todas las ubicaciones alrededor de la Tierra (ignorando la elevación ) en una línea de coordenadas de latitud determinada .
Los círculos de latitud se denominan a menudo paralelos porque son paralelos entre sí; es decir, los planos que contienen cualquiera de estos círculos nunca se intersecan entre sí. La posición de una ubicación a lo largo de un círculo de latitud está dada por su longitud . Los círculos de latitud son diferentes de los círculos de longitud, que son todos círculos máximos con el centro de la Tierra en el medio, ya que los círculos de latitud se hacen más pequeños a medida que aumenta la distancia desde el Ecuador. Su longitud se puede calcular mediante una función seno o coseno común . Por ejemplo, el paralelo 60 norte o sur tiene la mitad de longitud que el Ecuador (sin tener en cuenta el aplanamiento menor de la Tierra en un 0,335 %), lo que se deriva de . En la proyección de Mercator o en la proyección de Gall-Peters , un círculo de latitud es perpendicular a todos los meridianos . [1] En el elipsoide o en la proyección esférica, todos los círculos de latitud son líneas de rumbo , excepto el Ecuador.
La latitud del círculo es aproximadamente el ángulo que forman el Ecuador y el círculo, con el vértice del ángulo en el centro de la Tierra. El Ecuador está a 0°, y el Polo Norte y el Polo Sur están a 90° norte y 90° sur, respectivamente. El Ecuador es el círculo de latitud más largo y es el único círculo de latitud que también es un gran círculo. Como tal, es perpendicular a todos los meridianos.
Hay 89 círculos integrales ( grados enteros ) de latitud entre el Ecuador y los polos en cada hemisferio , pero estos se pueden dividir en medidas de latitud más precisas y a menudo se representan como un grado decimal (por ejemplo, 34,637° N) o con minutos y segundos (por ejemplo, 22°14'26" S).
En un mapa, los círculos de latitud pueden ser paralelos o no, y su espaciamiento puede variar, dependiendo de la proyección que se use para representar la superficie de la Tierra en un plano. En una proyección equirrectangular , centrada en el ecuador, los círculos de latitud son horizontales, paralelos e igualmente espaciados. En otras proyecciones cilíndricas y pseudocilíndricas, los círculos de latitud son horizontales y paralelos, pero pueden estar espaciados de manera desigual para darle al mapa características útiles. Por ejemplo, en una proyección de Mercator, los círculos de latitud están más espaciados cerca de los polos para preservar las escalas y formas locales, mientras que en una proyección de Gall-Peters, los círculos de latitud están más espaciados cerca de los polos para que las comparaciones de área sean precisas. En la mayoría de las proyecciones no cilíndricas y no pseudocilíndricas, los círculos de latitud no son rectos ni paralelos.
Los arcos de círculos de latitud se utilizan a veces como límites entre países o regiones donde no hay fronteras naturales distintivas (como en los desiertos), o cuando se dibuja una frontera artificial como una "línea en un mapa", lo que se hizo a gran escala durante la Conferencia de Berlín de 1884 , con respecto a grandes partes del continente africano. Las naciones y estados de América del Norte también se han creado en su mayoría mediante líneas rectas, que a menudo son partes de círculos de latitud. Por ejemplo, la frontera norte de Colorado está a 41° N mientras que la frontera sur está a 37° N. Aproximadamente la mitad de la longitud de la frontera entre Estados Unidos y Canadá sigue los 49° N.
Hay cinco círculos de latitud principales, que se enumeran a continuación de norte a sur. La posición del Ecuador es fija (90 grados con respecto al eje de rotación de la Tierra), pero las latitudes de los demás círculos dependen de la inclinación de este eje con respecto al plano de la órbita de la Tierra, por lo que no son perfectamente fijas. Los valores que se muestran a continuación corresponden al 2 de octubre de 2024: [2]
Estos círculos de latitud, excluyendo el Ecuador, marcan las divisiones entre las cinco zonas geográficas principales .
El ecuador es el círculo que se encuentra equidistante del Polo Norte y del Polo Sur . Divide la Tierra en el hemisferio norte y el hemisferio sur . De los paralelos o círculos de latitud, es el más largo y el único " círculo máximo " (un círculo en la superficie de la Tierra, centrado en el centro de la Tierra). Todos los demás paralelos son más pequeños y están centrados solo en el eje de la Tierra.
El Círculo Polar Ártico es la latitud más austral del hemisferio norte en la que el Sol puede permanecer continuamente por encima o por debajo del horizonte durante 24 horas (en los solsticios de junio y diciembre , respectivamente). De manera similar, el Círculo Polar Antártico marca la latitud más septentrional del hemisferio sur en la que el Sol puede permanecer continuamente por encima o por debajo del horizonte durante 24 horas (en los solsticios de diciembre y junio, respectivamente).
La latitud de los círculos polares es igual a 90° menos la inclinación del eje de la Tierra .
El Trópico de Cáncer y el Trópico de Capricornio marcan las latitudes más septentrionales y más meridionales en las que el Sol puede verse directamente sobre nuestras cabezas en el solsticio de junio y el solsticio de diciembre respectivamente.
La latitud de los círculos tropicales es igual a la inclinación del eje de la Tierra.
Por definición, las posiciones del Trópico de Cáncer , el Trópico de Capricornio , el Círculo Polar Ártico y el Círculo Antártico dependen de la inclinación del eje de la Tierra con respecto al plano de su órbita alrededor del Sol (la "oblicuidad de la eclíptica"). Si la Tierra estuviera "en posición vertical" (su eje formara un ángulo recto con el plano orbital), no habría círculos ártico, antártico o tropical: en los polos, el Sol siempre daría vueltas siguiendo el horizonte, y en el ecuador, el Sol siempre saldría por el este, pasaría directamente por encima de nosotros y se pondría por el oeste.
Las posiciones de los círculos tropicales y polares no son fijas porque la inclinación axial cambia lentamente, un movimiento complejo determinado por la superposición de muchos ciclos diferentes (algunos de los cuales se describen a continuación) con períodos cortos a muy largos. Al mediodía del 1 de enero de 2000 d. C., el valor medio de la inclinación era de 23° 26′ 21,406″ (según la UAI de 2006, teoría P03), siendo el valor correspondiente de 23° 26′ 10,633″ al mediodía del 1 de enero de 2023 d. C.
El ciclo principal de largo plazo hace que la inclinación axial fluctúe entre aproximadamente 22,1° y 24,5° con un período de 41.000 años. Actualmente, el valor promedio de la inclinación está disminuyendo alrededor de 0,468″ por año. Como resultado (aproximadamente, y en promedio), los Círculos Tropicales se están desplazando hacia el ecuador (y los Círculos Polares hacia los polos) a razón de 15 m por año, y el área de los Trópicos , definida astronómicamente, está disminuyendo a razón de 1.100 km2 ( 420 millas cuadradas) por año. (Sin embargo, el cinturón tropical, tal como se define en función de las condiciones atmosféricas, se está expandiendo debido al calentamiento global . [3] )
La inclinación axial de la Tierra tiene variaciones adicionales a corto plazo debido a la nutación , de las cuales el término principal, con un período de 18,6 años, tiene una amplitud de 9,2″ (que corresponde a casi 300 m al norte y al sur). [4] Hay muchos términos más pequeños, lo que resulta en cambios diarios variables de algunos metros en cualquier dirección.
Por último, el eje de rotación de la Tierra no está exactamente fijo en la Tierra, sino que sufre pequeñas fluctuaciones (del orden de 15 m) llamadas movimiento polar , que tienen un pequeño efecto en los trópicos y los círculos polares y también en el ecuador.
Las fluctuaciones de corto plazo que se producen en cuestión de días no afectan directamente la ubicación de las latitudes extremas en las que el Sol puede aparecer directamente sobre la cabeza o en las que es posible que haya día o noche durante 24 horas, excepto cuando realmente ocurren en el momento de los solsticios. Más bien, causan un desplazamiento teórico de los paralelos, que ocurriría si la inclinación del eje dada se mantuviera durante todo el año.
Estos círculos de latitud se pueden definir en otros planetas con inclinaciones axiales con respecto a sus planos orbitales. Objetos como Plutón con ángulos de inclinación mayores de 45 grados tendrán los círculos tropicales más cerca de los polos y los círculos polares más cerca del ecuador.
Se pretendía que una serie de fronteras subnacionales e internacionales se definieran o se aproximaran mediante paralelos. Los paralelos constituyen fronteras convenientes en el hemisferio norte porque la latitud astronómica se puede medir de manera aproximada (con una precisión de unas pocas decenas de metros) observando la Estrella Polar .
Normalmente, los círculos de latitud se definen a una elevación cero . La elevación tiene un efecto sobre una ubicación con respecto al plano formado por un círculo de latitud. Dado que (en el sistema geodésico ) la altitud y la profundidad están determinadas por la normal a la superficie de la Tierra, las ubicaciones que comparten la misma latitud, pero que tienen diferentes elevaciones (es decir, que se encuentran a lo largo de esta normal), ya no se encuentran dentro de este plano. En cambio, todos los puntos que comparten la misma latitud, pero que tienen elevación y longitud variables, ocupan la superficie de un cono truncado formado por la rotación de esta normal alrededor del eje de rotación de la Tierra.
