अध्याय 03 अक्षांश, देशांतर और समय

पृथ्वी लगभग एक गोलाकार है। यह इसलिए है क्योंकि पृथ्वी की भूमध्यीय त्रिज्या और ध्रुवीय त्रिज्या समान नहीं हैं। पृथ्वी का अपनी धुरी पर पश्चिम से पूर्व की ओर घूमना भूमध्य रेखा पर उभार उत्पन्न करता है। इसलिए, इसका वास्तविक आकार एक चपटे गोलाकार (oblate spheroid) के समान होता है। पृथ्वी का आकार इसकी सतह की विशेषताओं को स्थिति देने में कुछ कठिनाइयाँ पेश करता है, क्योंकि इसके लिए कोई संदर्भ बिंदु नहीं होता है जिससे अन्य बिंदुओं की सापेक्ष स्थिति मापी जा सके। इसलिए, विभिन्न स्थानों को ढूंढने के लिए ग्लोब या नक्शे पर काल्पनिक रेखाओं का एक जाल बनाया जाता है। आइए जानते हैं कि ये रेखाएँ क्या हैं और इन्हें कैसे खींचा जाता है।

पृथ्वी का अपनी धुरी पर पश्चिम से पूर्व की ओर घूमना दो प्राकृतिक संदर्भ बिंदु प्रदान करता है, अर्थात् उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव। ये भौगोलिक जाल (geographical grid) का आधार बनाते हैं। विभिन्न विशेषताओं की स्थिति निर्धारित करने के लिए एक दूसरे को काटती हुई रेखाओं का जाल बनाया जाता है। यह जाल दो प्रकार की क्षैतिज और ऊध्र्वाधर रेखाओं का समूह होता है, जिन्हें अक्षांशों की समानांतर रेखाएँ और देशांतरों की मेरिडियन रेखाएँ कहा जाता है।

क्षैतिज रेखाएँ एक-दूसरे के समानांतर पूर्व-पश्चिम दिशा में खींची जाती हैं। उत्तरी ध्रुव और दक्षिणी ध्रुव के बीच बीच में खींची गई रेखा को विषुववृत्त कहा जाता है। यह सबसे बड़ा वृत्त है और गोले को दो बराबर भागों में विभाजित करता है। इसे महान वृत्त भी कहा जाता है। सभी अन्य समानांतर रेखाएँ अपने आकार में छोटी होती जाती हैं, विषुववृत्त से ध्रुवों की ओर उनकी दूरी के अनुपात में, और पृथ्वी को दो असमान भागों में विभाजित करती हैं, जिन्हें लघु वृत्त भी कहा जाता है। ये काल्पनिक रेखाएँ पूर्व-पश्चिम दिशा में चलती हैं और सामान्यतः अक्षांश रेखाएँ कहलाती हैं।

ऊर्ध्वाधर रेखाएँ उत्तर-दक्षिण दिशा में चलती हैं और दोनों ध्रुवों को मिलाती हैं। इन्हें देशांतर रेखाएँ कहा जाता है। ये विषुववृत्त पर सबसे अधिक दूरी पर होती हैं और प्रत्येक ध्रुव पर एक बिंदु पर मिलती हैं।

अक्षांश और देशांतर को सामान्यतः भौगोलिक निर्देशांक कहा जाता है क्योंकि ये पृथ्वी की सतह के विभिन्न लक्षणों की स्थिति को दर्शाने के लिए रेखाओं की एक व्यवस्थित जाली प्रदान करते हैं। इन निर्देशांकों की सहायता से विभिन्न बिंदुओं की स्थिति, दूरी और दिशा को आसानी से निर्धारित किया जा सकता है।

यद्यपि गोले पर अनंत संख्या में समानांतर और देशांतर रेखाएँ खींची जा सकती हैं, परंतु सामान्यतः मानचित्र पर इनमें से चयनित संख्या में ही रेखाएँ खींची जाती हैं। अक्षांश और देशांतर को डिग्री (${ }^{\circ}$) में मापा जाता है क्योंकि ये कोणीय दूरी को दर्शाते हैं। प्रत्येक डिग्री को 60 मिनट (4) में और प्रत्येक मिनट को 60 सेकंड ($"$) में विभाजित किया जाता है।

शब्दावली

अक्षांश रेखाएँ : अक्षांश रेखाएँ किसी बिंदु के भूमध्य रेखा के उत्तर या दक्षिण में कोणीय दूरी को डिग्री, मिनट और सेकंड में दर्शाती हैं। अक्षांश रेखाओं को प्रायः समानांतर रेखाएँ कहा जाता है।
देशांतर रेखाएँ : देशांतर रेखाएँ किसी बिंदु के प्रधान (ग्रीनविच) देशांतर के पूर्व या पश्चिम में कोणीय दूरी को डिग्री, मिनट और सेकंड में दर्शाती हैं। देशांतर रेखाओं को प्रायः देशांतर रेखाएँ कहा जाता है।

अक्षांश रेखाएँ

पृथ्वी की सतह पर किसी स्थान का अक्षांश उसकी भूमध्य रेखा से उत्तर या दक्षिण में दूरी है, जिसे उस स्थान के देशांतर के साथ पृथ्वी के केंद्र से कोण के रूप में मापा जाता है। उन स्थानों को जोड़ने वाली रेखाएँ जिनका अक्षांश समान होता है, समानांतर रेखाएँ कहलाती हैं। भूमध्य रेखा का मान $0^{\circ}$ होता है और ध्रुवों का अक्षांश $90^{\circ} \mathrm{N}$ और $90^{\circ} \mathrm{S}$ है (अगले पृष्ठ पर चित्र 3.1)। यदि एक डिग्री के अंतराल पर अक्षांश रेखाएँ खींची जाएँ, तो उत्तरी और दक्षिणी गोलार्ध में प्रत्येक में 89 समानांतर रेखाएँ होंगी। इस प्रकार खींची गई समानांतर रेखाओं की कुल संख्या, भूमध्य रेखा सहित, 179 होगी। किसी स्थान या भू-आकृति के भूमध्य रेखा के उत्तर या दक्षिण में स्थित होने के आधार पर, अक्षांश के मान के साथ $\mathrm{N}$ या $\mathrm{S}$ अक्षर लिखा जाता है।

यदि पृथ्वी एक पूर्ण गोला होती, तो $1^{0}$ अक्षांश की लंबाई (एक मेरिडियन का एक डिग्री चाप) एक स्थिर मान होती, अर्थात् पृथ्वी पर हर जगह $111 \mathrm{~km}$। यह लंबभव लगभग विषुवत्त रेखा पर एक डिग्री देशांतर की लंबाई के समान है। लेकिन ठीक-ठीक बताएँ तो, अक्षांशों की एक डिग्री की लंबाई विषुवत्त रेखा से ध्रुवों तक थोड़ी-थोड़ी बदलती है। जहाँ विषुवत्त रेखा पर यह $110.6 \mathrm{~km}$ है, वहीं ध्रुवों पर यह $111.7 \mathrm{~km}$ है। किसी स्थान का अक्षांश सूर्य की ऊँचाई या ध्रुव तारे की सहायता से निर्धारित किया जा सकता है।

अक्षांश रेखाओं का चित्रण

अक्षांश रेखाएँ कैसे खींचें? एक वृत्त बनाएँ और इसे बीच में एक क्षैतिज रेखा खींचकर दो बराबर भागों में बाँटें। यह विषुवत्त रेखा को दर्शाता है। इस वृत्त पर एक प्रोट्रैक्टर इस प्रकार रखें कि प्रोट्रैक्टर की $0^{\circ}$ और $180^{\circ}$ रेखाएँ कागज़ पर बनी विषुवत्त रेखा के साथ मेल खाएँ। अब $20^{\circ} \mathrm{S}$ खींचने के लिए, विषुवत्त रेखा से $20^{\circ}$ के कोण पर पूर्व और पश्चिम दिशा में वृत्त के निचले भाग में दो बिंदु चिह्नित करें, जैसा कि चित्र 3.2 में दिखाया गया है। कोण की भुजाएँ वृत्त को दो बिंदुओं पर काटती हैं। इन दोनों बिंदुओं को विषुवत्त रेखा के समानांतर एक रेखा से जोड़ें। यह $20^{\circ} \mathrm{S}$ होगी।

चित्र 3.2 अक्षांशों की समानांतर रेखाओं का चित्रण

देशांतर की मध्याह्न रेखाएँ

अक्षांशों की समानांतर रेखाएँ वृत्त होती हैं, लेकिन देशांतर की मध्याह्न रेखाएँ अर्धवृत्त होती हैं जो ध्रुवों पर मिलती हैं। यदि विपरीत मध्याह्न रेखाओं को एक साथ लिया जाए, तो वे एक पूर्ण वृत्त बनाती हैं, लेकिन उन्हें दो अलग-अलग मध्याह्न रेखाओं के रूप में माना जाता है।

मध्याह्न रेखाएँ विषुववृत्त को समकोण पर काटती हैं। अक्षांशों की समानांतर रेखाओं के विपरीत, ये सभी समान लंबाई की होती हैं। अंकन की सुविधा के लिए, ग्रीनविच वेधशाला (लंदन के पास) से गुजरने वाली देशांतर की मध्याह्न रेखा को अंतरराष्ट्रीय समझौते के तहt प्रधान मध्याह्न रेखा के रूप में अपनाया गया है और इसे $0^{\circ}$ का मान दिया गया है।

किसी स्थान का देशांतर प्रधान मध्याह्न रेखा के पूर्व या पश्चात का कोणीय दूरी होता है। इसे भी डिग्री में मापा जाता है। देशांतर $0^{\circ}$ से $180^{\circ}$ तक पूर्व और पश्चात दिशा में भिन्न होते हैं (चित्र 3.3)। पृथ्वी का वह भाग जो प्रधान मध्याह्न रेखा के पूर्व में है, पूर्वी गोलार्ध कहलाता है और जो पश्चात में है, वह पश्चिमी गोलार्ध कहलाता है।

आकृति 3.3 देशान्तर रेखाएँ

देशान्तर रेखाएँ खींचना

देशान्तर रेखाएँ कैसे खींचें? एक वृत्त खींचें जिसका केंद्र उत्तरी ध्रुव को दर्शाता है। परिधि विषुववृत्त को दर्शाएगी। वृत्त के केंद्र से एक ऊध्र्वाधर रेखा खींचें, अर्थात् उत्तरी ध्रुव को पार करती हुई। यह $0^{\circ}$ और $180^{\circ}$ देशान्तर रेखाओं को दर्शाती है, जो उत्तरी ध्रुव पर मिलती हैं (आकृति 3.4)।

जब आप नक्शा देखते हैं, तो पूर्व आपकी दाईं ओर होता है और पश्चिम बाईं ओर। परन्तु देशान्तर रेखा खींचने के लिए कल्पना करें कि आप उत्तरी ध्रुव पर हैं, अर्थात् आकृति 3.4 में दिखाए अनुसार वृत्त के केंद्र पर। अब ध्यान दें कि इस स्थिति में पूर्व और पश्चिम की सापेक्ष दिशाएँ उलट जाएँगी और पूर्व आपकी बाईं ओर होगा जबकि पश्चिम दाईं ओर। अब, आकृति 3.5 के अनुसार $45^{\circ} \mathrm{E}$ और $\mathrm{W}$ खींचें। इसके लिए अपने प्रोट्रैक्टर को ऊध्र्वाधर रेखा के साथ रखें, जो $0^{\circ}$ और $180^{\circ}$ देशान्तर रेखाओं के संगत है और फिर दोनों ओर $45^{\circ}$ मापें, जो आपकी बाईं ओर $45^{\circ} \mathrm{E}$ देशान्तर रेखा और दाईं ओर $45^{\circ} \mathrm{W}$ देशान्तर रेखा को दर्शाएगा। यह आरेख पृथ्वी की वह दिखावट होगी जैसे हम उत्तरी ध्रुव के सीधे ऊपर से देख रहे हों।

चित्र 3.4 $0^{\circ}$ और $180^{\circ}$ की मध्यरेखाएं उत्तरी ध्रुव पर मिलती हैं

देशांतर और समय

हम सभी जानते हैं कि पृथ्वी अपने अक्ष पर पश्चिम से पूर्व की ओर घूमती है। इससे सूर्य पूर्व में उगता है और पश्चिम में अस्त होता है। पृथ्वी का अपने अक्ष पर घूर्णन 24 घंटे में एक चक्र या देशांतरों के $360^{\circ}$ को पूरा करता है। चूंकि $180^{\circ}$ देशांतर प्रधान मध्यरेखा के पूर्व और पश्चिम दोनों ओर आते हैं, इसलिए सूर्य इन्हें पार करने में 12 घंटे का समय लेता है

चित्र 3.5 देशांतर की मध्यरेखाओं का चित्रण

तालिका 3.1 अक्षांशों की समानांतर रेखाओं और देशांतर की मध्यरेखाओं की तुलना

$ \begin{array}{|lll|} \hline \text{क्र.सं.} & \text{अक्षांश रेखाएँ} & \text{देशांतर रेखाएँ} \\ \hline \text{1.} & \text{अक्षांश वह कोणीय} & \text{देशांतर वह कोणीय} \\ & \text{दूरी है जो किसी बिंदु की} & \text{दूरी है जो भूमध्य रेखा} \\ & \text{भूमध्य रेखा से उत्तर या} & \text{के साथ मापी जाती है} \\ & \text{दक्षिण की ओर है, और इसे} & \text{डिग्री में। इसे ग्रीनविच} \\ & \text{डिग्री में मापा जाता है।} & \text{(0°) से पूर्व या पश्चिम} \\ & & \text{में 0° से 180° तक मापा} \\ & & \text{जाता है।} \\ \text{2.} & \text{सभी अक्षांश रेखाएँ} & \text{सभी देशांतर रेखाएँ} \\ & \text{भूमध्य रेखा के समानांतर} & \text{ध्रुवों पर मिलती हैं।} \\ & \text{होती हैं।} & \\ \text{3.} & \text{ग्लोब पर अक्षांश रेखाएँ} & \text{सभी देशांतर रेखाएँ} \\ & \text{वृत्ताकार दिखाई देती हैं।} & \text{ध्रुवों से होकर गुजरने} \\ & & \text{वाले वृत्त के रूप में} \\ & & \text{दिखाई देती हैं।} \\ \text{4.} & \text{दो अक्षांश रेखाओं के बीच} & \text{दो देशांतर रेखाओं के} \\ & \text{की दूरी लगभग 111 किमी} & \text{बीच की दूरी भूमध्य} \\ & \text{है।} & \text{रेखा पर अधिकतम (111.3} \\ & & \text{किमी) और ध्रुवों पर} \\ & & \text{न्यूनतम (0 किमी) होती} \\ & & \text{है। 45° अक्षांश पर यह 79} \\ & & \text{किमी है।} \\ \text{5.} & \text{0° अक्षांश को भूमध्य} & \text{कुल 360° देशांतर हैं,} \\ & \text{रेखा कहा जाता है और 90°} & \text{प्रत्येक पूर्व और पश्चिम} \\ & \text{को ध्रुव।} & \text{में 180°-180° प्रधान} \\ & & \text{देशांतर रेखा से।} \\ \text{6.} & \text{भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक} & \text{देशांतर रेखाओं का उपयोग} \\ & \text{के अक्षांश तापमान क्षेत्र} & \text{स्थानीय समय निर्धारित} \\ & \text{निर्धारित करने के लिए} & \text{करने के लिए किया जाता} \\ & \text{किए जाते हैं, अर्थात् 0° से} & \text{है, जिसकी तुलना प्रधान} \\ & \text{23½° उत्तर और दक्षिण} & \text{देशांतर रेखा के समय से} \\ & \text{तप्त कटिबंध, 23½° से} & \text{की जाती है।} \\ & \text{66½° समशीतोष्ण कटिबंध} & \\ & \text{और 66½° से 90° हिम} & \\ & \text{कटिबंध।} & \\ \hline \end{array} $

पूर्वी और पश्चिमी गोलार्धों। दूसरे शब्दों में, सूर्य प्रति घंटे $15^{\circ}$ देशांतर पार करता है या हर चार मिनट में एक डिग्री देशांतर। यह और भी ध्यान देने योग्य है कि जब हम पश्चिम से पूर्व की ओर बढ़ते हैं तो समय घटता है और पश्चिम की ओर बढ़ने पर बढ़ता है।

सूर्य के देशांतरों की कुछ डिग्री पार करने की दर का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि किसी क्षेत्र का स्थानीय समय प्रधान मेरिडियन ($0^{\circ}$ देशांतर) के समय के सापेक्ष क्या है। आइए प्रधान मेरिडियन के सापेक्ष समय के निर्धारण के प्रश्न को निम्नलिखित उदाहरणों के समूह के साथ समझने का प्रयास करें:

उदाहरण 1: थिम्पू (भूटान) का स्थानीय समय निर्धारित कीजिए जो $90^{\circ}$ पूर्व देशांतर पर स्थित है जब ग्रीनविच $\left(0^{\circ}\right)$ पर समय 12.00 दोपहर है।

कथन: प्रधान मेरिडियन के पूर्व में, एक डिग्री देशांतर के लिए समय 4 मिनट प्रति डिग्री की दर से बढ़ता है।

हल:

ग्रीनविच और थिम्पू के बीच अंतर $=90^{\circ}$ देशांतर

कुल समय अंतर $=90 \times 4=360$ मिनट

$$ =360 / 60 \text { घंटे} $$

$=6$ घंटे $\backslash$ थिम्पू का स्थानीय समय ग्रीनविच की तुलना में 6 घंटे अधिक है, अर्थात् 6.00 अपराह्न।

उदाहरण 2: न्यू ऑरलियन्स (वह स्थान जो अक्टूबर 2005 में कैटरीना तूफान से सबसे अधिक प्रभावित हुआ था) का स्थानीय समय निर्धारित कीजिए, जो $90^{\circ}$ पश्चिम देशांतर पर स्थित है, जब ग्रीनविच $\left(0^{\circ}\right)$ पर समय 12.00 दोपहर है।

कथन : प्रधान मेरिडियान के पश्चिम में देशांतर के एक डिग्री के लिए 4 मिनट की दर से समय घटता है।

हल :

ग्रीनविच और न्यू ऑरलियन्स के बीच अंतर $=90^{\circ}$ देशांतर

कुल समय अंतर $\quad=90 \times 4=360 \text { मिनट }$

$$ \text { = 360/60 घंटे } $$

$=6$ घंटे $\backslash$ न्यू ऑरलियन्स का स्थानीय समय ग्रीनविच की तुलना में 6 घंटे कम है, अर्थात् 6.00 पूर्वाह्न।

इसी प्रकार, विश्व के किसी भी स्थान का समय निर्धारित किया जा सकता है। यद्यपि, एक देश की सीमाओं के भीतर यथासंभव समय की एकरूपता बनाए रखने के लिए, देश के केंद्रीय मेरिडियन के समय को मानक मेरिडियन माना जाता है और उसका स्थानीय समय पूरे देश के लिए मानक समय के रूप में लिया जाता है। मानक मेरिडियन को इस प्रकार चुना जाता है कि वह $150^{\circ}$ या $7^{\circ} 30^{\prime}$ से विभाज्य हो, ताकि उसके मानक समय और ग्रीनविच मीन टाइम के बीच अंतर एक घंटे या आधे घंटे के गुणकों के रूप में व्यक्त किया जा सके।

भारतीय मानक समय की गणना $82^{\circ} 30^{\prime} \mathrm{E}$ देशान्तर से की जाती है जो मिर्ज़ापुर से होकर गुज़रता है। इसलिए, IST, GMT से 5.30 घंटे आगे है ($\left(82^{\circ} 30^{\prime}\right.$ x 4) (60 मिनट $=$ 5 घंटे 30 मिनट)। इसी प्रकार, दुनिया के सभी देश अपने प्रशासनिक सीमाओं के भीतर समय निर्धारित करने के लिए अपने क्षेत्र के भीतर मानक देशान्तर चुनते हैं। पूर्व-पश्चिम दिशा में बड़े फैले हुए देश एक से अधिक मानक देशान्तर चुनकर एक से अधिक समय क्षेत्र बना सकते हैं, जैसे रूस, कनाडा और संयुक्त राज्य अमेरिका। दुनिया को 24 प्रमुख समय क्षेत्रों में बाँटा गया है (चित्र 3.6)।

चित्र 3.6 दुनिया के प्रमुख समय क्षेत्र

अंतर्राष्ट्रीय तिथि रेखा

जबकि दुनिया को 24 समय क्षेत्रों में बाँटा गया है, कहीं न कहीं ऐसा स्थान होना चाहिए जहाँ दिनों में अंतर हो, जहाँ ग्रह पर दिन वास्तव में “शुरू” होता है। $180^{\circ}$ देशांतर रेखा लगभग वहीं है जहाँ अंतरराष्ट्रीय तिथि रेखा गुजरती है। इस देशांतर पर समय $0^{\circ}$ देशांतर से ठीक 12 घंटे का अंतर रखता है, चाहे कोई प्रधान देशांतर से पश्चिम की ओर या पूर्व की ओर यात्रा करे। हम जानते हैं कि प्रधान देशांतर के पूर्व समय बढ़ता है और पश्चिम में घटता है। इसलिए, प्रधान देशांतर के पूर्व जाने वाले व्यक्ति के लिए समय $0^{\circ}$ देशांतर के समय से 12 घंटे कम होगा। एक अन्य व्यक्ति पश्चिम की ओर जा रहा हो तो उसका समय प्रधान देशांतर से 12 घंटे अधिक होगा। उदाहरण के लिए, मंगलवार को पूर्व की ओर जाने वाला व्यक्ति अंतरराष्ट्रीय तिथि रेखा पार करते ही दिन को बुधवार गिनेगा। इसी प्रकार, उसी दिन यात्रा शुरू करने वाला कोई अन्य व्यक्ति पश्चिम की ओर जाए तो रेखा पार करने के बाद दिन को सोमवार गिनेगा।

अभ्यास

1. निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर लगभग 30 शब्दों में दीजिए:

(i) पृथ्वी पर दो प्राकृतिक संदर्भ बिंदु कौन-से हैं?
(ii) महान वृत्त क्या होता है?
(iii) निर्देशांक क्या होते हैं?
(iv) सूर्य पूर्व से पश्चिम गति करता हुआ क्यों प्रतीत होता है?
(v) स्थानीय समय से क्या तात्पर्य है?

2. अक्षांशों और देशांतरों में अंतर स्पष्ट कीजिए।

गतिविधि

1. अपने एटलस की सहायता से निम्नलिखित स्थानों के स्थान ज्ञात कीजिए और उनके अक्षांश तथा देशांतर लिखिए।

स्थान अक्षांश देशांतर
(i) मुंबई
(ii) व्लादिवोस्तोक
(iii) काहिरा
(iv) न्यूयॉर्क
(v) ओटावा
(vi) जिनेवा
(vii) जोहान्सबर्ग
(viii) सिडनी

2. यदि प्रधान मेरिडियन पर समय 10 पूर्वाह्न हो, तो निम्नलिखित नगरों का समय क्या होगा?

(i) दिल्ली
(ii) लंदन
(iii) टोक्यो
(iv) पेरिस
(v) काहिरा
(vi) मॉस्को