latitude - géographie -
Angle formé entre la normale à l'ellipsoïde terrestre de référence en un lieu et le plan de l'équateur terrestre. Les latitudes sont comptées positivement vers le nord (de 0° à +90° au pôle Nord) et négativement vers le sud (de 0° à −90° au pôle Sud). Sur un globe sphérique idéalisé, la normale se confond avec la verticale locale et cet angle est égal à la hauteur de la direction exacte du pôle Nord céleste. La hauteur de l'étoile Polaire au-dessus de l'horizon n'en donne qu'une approximation lors d'une observation réelle.
Sommaire
Ce que vous allez apprendre
- Relier la latitude au plan de l’équateur et à la verticale locale.
- Lire correctement une valeur comprise entre −90° et +90° et interpréter son signe.
- Refaire une détermination à 45° à partir de la direction du Nord céleste.
- Distinguer latitude, longitude et hauteur astronomique.
En clair
Sur un globe sphérique idéalisé, l’équateur forme le cercle de départ. Pour situer un lieu vers le nord ou le sud, on mesure l’inclinaison de sa verticale par rapport au plan de ce cercle. Cette inclinaison est sa latitude. Sur un modèle terrestre plus précis, on utilise la normale à l’ellipsoïde de référence plutôt que la verticale gravitationnelle.
À l’équateur, elle vaut 0°. Elle augmente jusqu’à +90° au pôle Nord et diminue jusqu’à −90° au pôle Sud. Le signe indique donc l’hémisphère, tandis que la valeur indique l’éloignement angulaire à l’équateur.
Définition
La latitude géographique, ou géodésique, d’un lieu est l’angle entre la normale à l’ellipsoïde terrestre de référence en ce lieu et le plan de l’équateur terrestre. Sur un globe sphérique idéalisé, cette normale se confond avec la verticale locale. La latitude se mesure en degrés. Par convention, les valeurs au nord de l’équateur sont positives et celles au sud sont négatives. Son domaine complet va de 0° à l’équateur jusqu’à +90° au pôle Nord et −90° au pôle Sud.
Dans le modèle sphérique idéalisé de la coupe méridienne, la même ouverture angulaire apparaît de deux façons. La verticale locale forme la latitude avec le plan équatorial. Le plan horizontal, perpendiculaire à cette verticale, forme un angle égal avec la direction exacte du pôle Nord céleste. Cette égalité géométrique fonde une mesure astronomique idéale.
Dans l’hémisphère Nord, la hauteur de l’étoile Polaire au-dessus de l’horizon donne ainsi une approximation de la latitude. Pour une mesure précise, il faut tenir compte de son écart au pôle céleste, de la réfraction atmosphérique et de la différence éventuelle entre verticale gravitationnelle et normale à l’ellipsoïde. Une latitude ne fixe toutefois qu’une position nord-sud : tous les lieux situés sur un même parallèle partagent la même valeur. Une seconde coordonnée est nécessaire pour distinguer leur position est-ouest.
Un exemple, pas à pas
Dans le modèle sphérique idéalisé, un observateur de l’hémisphère Nord repère la direction exacte du pôle Nord céleste à 45° au-dessus de son horizon. Les données sont les suivantes : l’horizon fournit le plan horizontal local ; la hauteur vaut 45° ; les latitudes du Nord portent un signe positif.
1. On lit l’angle depuis l’horizon jusqu’à la direction exacte du pôle Nord céleste : 45°.
2. Dans ce modèle sphérique idéalisé, cette hauteur est égale à la latitude du lieu.
3. Le lieu étant dans l’hémisphère Nord, on conserve le signe positif : +45°.
2. Dans ce modèle sphérique idéalisé, cette hauteur est égale à la latitude du lieu.
3. Le lieu étant dans l’hémisphère Nord, on conserve le signe positif : +45°.
Dans ce modèle idéal, la latitude obtenue est donc 45° nord, ou +45°. Le contrôle se refait sur la coupe méridienne : une verticale locale inclinée de 45° par rapport au plan de l’équateur donne bien un plan horizontal incliné de 45° par rapport à la direction du pôle Nord céleste. Les deux lectures concordent exactement dans ce modèle ; une observation réelle de la Polaire ne fournit qu’une approximation à corriger.
En pratique
Sur un globe ou une carte, la latitude sert à repérer la position nord-sud. On lit d’abord le parallèle du lieu, puis son nombre de degrés et son indication nord ou sud. Une position est-ouest exige en complément la longitude.
Lors d’une observation astronomique dans l’hémisphère Nord, on peut estimer la latitude en mesurant la hauteur de l’étoile Polaire au-dessus de l’horizon. Cette méthode reste approximative, car la Polaire n’est pas exactement au pôle céleste et la réfraction atmosphérique modifie la hauteur observée. Elle convient lorsque l’horizon et l’étoile sont observables ; pour davantage de précision, des corrections ou une autre méthode sont nécessaires.
Pour contrôler une valeur, on vérifie ensemble son intervalle et son signe. Une latitude doit rester entre −90° et +90° ; une valeur positive désigne le nord, une valeur négative le sud et 0° l’équateur.
À ne pas confondre
Latitude et longitude. La latitude mesure la position nord-sud à partir de l’équateur ; la longitude distingue la position est-ouest. Deux lieux sur un même parallèle ont la même latitude, mais ils peuvent avoir des longitudes différentes.
Latitude et hauteur astronomique. La latitude caractérise le lieu, tandis que la hauteur est l’angle sous lequel une direction céleste est vue au-dessus de l’horizon. Dans un modèle sphérique idéalisé, la hauteur de la direction exacte du pôle Nord céleste est égale à la latitude ; l’étoile Polaire, qui n’est pas exactement au pôle, n’en donne qu’une approximation.
Limites et pièges
Aux valeurs charnières. À 0°, le lieu est sur l’équateur et le signe nord ou sud n’a pas à départager les hémisphères. À +90° et −90°, on atteint respectivement les pôles. Une valeur hors de l’intervalle [−90°, +90°] ne peut pas être une latitude.
Un signe omis rend la lecture incomplète. Écrire seulement 45° ne dit pas si le lieu est au nord ou au sud. Il faut écrire +45° ou −45°, ou préciser 45° nord ou 45° sud.
Une latitude ne donne pas un lieu unique. Le symptôme est une série de positions possibles sur tout un parallèle. Il faut ajouter la longitude pour isoler une position est-ouest.
La mesure astronomique dépend d’une direction identifiable. Si l’horizon ou le repère du Nord céleste n’est pas observable, la hauteur ne peut pas être lue directement. Il faut alors employer des coordonnées obtenues par une autre méthode.
Pour aller plus loin
équateur — Pour préciser le plan de référence à partir duquel la latitude est mesurée.
longitude - géographie - — Pour compléter la position nord-sud par la coordonnée est-ouest d’un lieu.
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