Latitude

La latitude est une coordonnée géographique représentée par une valeur angulaire, expression de la position d'un point sur Terre (ou sur une autre planète), au nord ou au sud de l'équateur qui est le plan de référence. La latitude est une mesure angulaire ; elle varie entre la valeur 0° à l'équateur et 90° aux pôles[n 1]. La latitude est utilisée en combinaison avec la longitude pour indiquer la position précise d'un élément sur Terre. Lorsqu'ils sont reliés entre eux, tous les endroits de la Terre ayant une même latitude forment un cercle dont le plan est parallèle à celui de l'équateur, d'où l'autre terme « parallèle » permettant de nommer une latitude.

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Pour un article plus général, voir Coordonnées géographiques.

Illustrations des principaux parallèles.

Notation

La latitude est généralement notée φ (phi).

Définitions

En géographie

En géographie, il existe aujourd'hui, plusieurs définitions de la latitude, du fait que la Terre n'est pas parfaitement sphérique, mais que cette dernière est souvent comparée à un sphéroïde.

Historiquement, la première latitude inventée et exploitée par les Anciens est la latitude astronomique. Les autres latitudes sont ensuite données sans ordre préétabli.

  • La latitude astronomique d'un point est l'angle que fait la verticale du lieu en ce point avec le plan équatorial. C'est elle que l'on peut mesurer directement à partir d'observations (navigation astronomique, nivellement topographique).
  • La latitude géodésique ou géographique ou ellipsoïdale d'un point est l'angle que fait la normale à l'ellipsoïde de référence en ce point avec le plan équatorial. C'est la latitude de la plupart des cartes.
  • La latitude géocentrique d'un point est l'angle que fait une droite menée du centre de la Terre en ce point avec le plan équatorial. Elle est surtout employée en astronomie. Elle peut s'écarter de la précédente de près de 11 minutes d'arc.
  • La latitude géomagnétique d'un point correspond à la latitude corrigée en ce point par rapport à la position (actuelle) du pôle Nord magnétique, en place du pôle géographique. Elle sert notamment pour définir les zones où se produisent les perturbations électromagnétiques les plus sévères en cas d'orage magnétique, ainsi que pour positionner l'équateur magnétique (zone parcourue par les courants de l'électrojet équatorial)

Tous les endroits ayant une même latitude sont désignés collectivement sous le nom de parallèle géographique, car tous ces lieux sont placés sur une ligne parallèle à l'équateur. À l'inverse de la longitude dont la définition requiert le choix d'un méridien de référence, la latitude n'utilise donc que des références naturelles ou climatologiques.

Latitudes cartographiques

D'autres latitudes existent, comme

  • la latitude isométrique (en) ;

Ces trois latitudes sont employées dans la définition de projections cartographiques[1].

En géologie

Les paléolatitudes désignent les latitudes de formation d'une roche. Il en existe potentiellement autant de sortes que de latitudes contemporaines. À partir de l'historique de position des pôles magnétiques dans l'histoire de la Terre, on peut reconstituer une paléolatitude non-géomagnétique à partir d'une paléolatitude géomagnétique (mesure de paléomagnétisme). La différence entre la paléolatitude non-géomagnétique et la latitude actuelle est un signe de dérive des continents qui aide à reconstituer la carte du monde d'un autre temps.

La latitude astronomique aux origines

La notion de latitude astronomique apparait dans l'Antiquité, chez les Grecs.Il est reconnu que c'est Eudoxe, au IVe siècle avant notre ère, qui le premier « découvrit » la latitude à partit des informations lues sur une méridienne astronomique[2].

Aujourd'hui, la latitude, pour une terre supposée sphérique, est donnée à partir de formules simples de gnomonique[3].

Sur une méridienne, la hauteur théorique du Soleil, à midi, est de la forme :

hm = 90° - φ + δ

où φ est la latitude du lieu et δ la déclinaison du Soleil dans son mouvement annuel.
Aux équinoxes, où δ = 0, on aura :

hméqui = 90° - φ


Détermination de la latitude φ sur une méridienne, (ε : inclinaison de l'écliptique).

Au siècle d'Eudoxe, la division du cercle en 360° n'existe pas ; elle ne sera certaine que chez Ératosthène (276-195 avant notre ère). Aussi, la latitude (appelée climat dans l'Antiquité) s'exprime-t-elle par le rapport de la longueur du gnomon à son ombre ; ainsi, par exemple « En Grèce, la longueur du gnomon est à celle de l'ombre équinoxiale comme 4 est à 3[4]. », ce qui, en termes d'aujourd'hui, donne cotang φ = 4 / 3, ou plus simplement tan φ = 3 / 4 soit une latitude grossièrement égale à 37°.

Longueur d'un arc de méridien terrestre

La longueur mesurée le long d'un arc de méridien terrestre n'est pas exactement proportionnelle à l'angle de l'écart de latitude car la terre n'est pas parfaitement sphérique : elle est légèrement aplatie aux pôles et renflée à l'équateur ; la longueur d'un degré d'arc méridien augmente ainsi légèrement de l'équateur (latitude = 0°) vers un pôle, nord (latitude = +90°) ou sud (latitude = -90°).

La deuxième colonne du tableau ci-dessous donne une approximation de la longueur d'un arc méridien de 1 degré, en fonction de la latitude où on se trouve.

Par comparaison, la colonne de droite du même tableau montre les variations beaucoup plus importantes d'un arc de parallèle, en fonction de la latitude[5].

0°110,574 km111,320 km
15°110,649 km107,550 km
30°110,852 km96,486 km
45°111,132 km78,847 km
60°111,412 km55,800 km
75°111,618 km28,902 km
90°111,694 km0,000 km

Un algorithme de calcul est disponible auprès de la National Geospatial-Intelligence Agency (NGA)[6].

Notes et références

Notes
  1. Ou de 0 à 100 gon, exprimé en grades

Références
  1. Didier Bouteloup, IGN, « Éléments de géométrie différentielle » [PDF], (consulté le )
  2. A. Szabo - E. Maula 1986, p. 14-23.
  3. Denis Savoie 2003, p. 41-42
  4. Rapporté d'Hipparque dans A. Szabo - E. Maula 1986, p. 17..
  5. Repères, 45° : Bordeaux, Grenoble, Venise, Sébastopol, Portand, Ottawa, Halifax ; 30° : Agadir, Le Caire, Shiraz, Chongqing, Hangzhou, Houston, Jacksonville ; 15° Dakar, Khartoum, Santiago de Guatemala, Martinique.
  6. Length of degree calculator - National Geospatial-Intelligence Agency

Voir aussi

Bibliographie
  • A. Szabo - E. Maula (trad. de l'allemand), Les débuts de l'astronomie, de la géographie et de la trigonométrie chez les Grecs, Paris, J. Vrin, coll. « L'histoire des sciences, textes et études », , 238 p. (ISBN 2-7116-0911-1). 
  • Denis Savoie, Les cadrans solaires, Paris, Belin, coll. « Pour la science », , 127 p. (ISBN 2-7011-3338-6). 

Articles connexes

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