Determinación de la latitud de un
punto de la esfera terráquea

El procedimiento de navegación de estima es, como hemos visto, muy poco preciso. Por ello los diferentes países urgían a sus científicos a resolver el problema de la localización en la superficie de la Tierra.

Afortunadamente, el hecho de que el eje de la Tierra pasa aproximadamente por la estrella Polar facilita extraordinariamente la determinación de la latitud, como veremos a continuación.

El método de navegación por latitud, que vamos a referir a continuación, fue desarrollado por los marinos portugueses en sus viajes de circunnavegación de África.

Para determinar la latitud de un lugar basta con determinar el ángulo que forma la dirección de la estrella Polar con el plano del horizonte. Este ángulo recibe el nombre de "altura"

A bordo de un barco el realizar esta medida tiene cierta dificultad debido al movimiento del barco, pero un capitán avezado lo realiza a base de tomar muchas medidas y hallar la media. Esto se solía llevar a cabo empleando el cuadrante, que consistía en un arco de madera, graduado en grados y minutos, que se venía empleando por los arquitectos e ingenieros desde el tiempo de los romanos.

También se puede determinar la latitud de un punto de la Tierra midiendo la altura del Sol a mediodía y sabiendo el día del año en que nos encontramos. El método requiere algunos conocimientos elementales del sistema solar que vamos a exponer a continuación.

La Tierra gira en torno al Sol de manera que su eje presenta un ángulo de 23,5 grados respecto al plano de su órbita, como se puede ver en la imagen adjunta. Como resultado, el ángulo que forma el Sol de mediodía con el ecuador de la Tierra varía a lo largo del año.

En el solsticio de verano los rayos del Sol caen perpendiculares a la superficie de la Tierra en todos los puntos situados a 23,5 grados de latitud Norte, y el solsticio de invierno los rayos caen perpendiculares a la superficie de la Tierra en todos los puntos situados a 23,5 grados de latitud Sur, como puede verse en la imagen superior de la siguiente figura.

Una vez que se conoce la inclinación de los rayos del sol respecto al plano del ecuador en cada día del año es muy fácil determinar la latitud a partir de la medida del ángulo con que llegan los rayos del Sol al punto en que nos encontremos. Si estamos en uno de los equinoccios, el ángulo del Sol de mediodía con el horizonte es justamente el ángulo complementario de la latitud, como se puede ver en el esquema adjunto.

En el solsticio de verano la latitud del punto en que nos encontremos se calcula restando 23,5 grados al ángulo que forman los rayos del Sol de mediodía con nuestro plano del horizonte, como indica la figura.

La altura del Sol se mide de la misma manera que la de la estrella Polar, tomando la precaución de intercalar un vidrio coloreado que permita mirar la imagen del Sol sin que produzca quemaduras en la retina. Uno de los primeros medios utilizados fue el astrolabio.

La tabla que se encuentra a continuación indica las alturas medidas en los solsticios y equinoccios desde los paralelos que se indican en la primera columna. Es fácil deducir la de cualquier otro día del año a partir de estos valores y de una tabla de alturas solares en función de la época del año.

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