Een grote cirkel wordt gedefinieerd als elke cirkel die op een bol (of een andere bol) wordt getekend met een middelpunt dat het middelpunt van de bol omvat. Zo verdeelt een grote cirkel de wereldbol in twee gelijke helften. Omdat ze de omtrek van de aarde moeten volgen om deze te verdelen, zijn grote cirkels langs meridianen ongeveer 40.000 kilometer (24.854 mijl) lang. Bij de evenaarmaar een grote cirkel is iets langer omdat de aarde geen perfecte bol is.
Bovendien vertegenwoordigen grote cirkels de kortste afstand tussen twee punten overal op het aardoppervlak. Hierdoor zijn grote cirkels al honderden jaren belangrijk in de navigatie, maar hun aanwezigheid werd ontdekt door oude wiskundigen.
Wereldwijde locaties van grote cirkels
Grote cirkels zijn gemakkelijk gebaseerd op de lengte- en breedtegraad. Elke lengtegraadof meridiaan, heeft dezelfde lengte en vertegenwoordigt de helft van een grote cirkel. Dit komt omdat elke meridiaan een corresponderende lijn heeft aan de andere kant van de aarde. Gecombineerd snijden ze de wereld in gelijke helften, wat neerkomt op een grote cirkel. De nulmeridiaan bij 0 ° is bijvoorbeeld de helft van een grote cirkel. Aan de andere kant van de wereld is de internationale datumlijn op 180 °. Het vertegenwoordigt ook de helft van een grote cirkel. Wanneer de twee worden gecombineerd, creëren ze een volledige grote cirkel die de aarde in gelijke helften snijdt.
De enige breedtegraad, of parallel, gekenmerkt als een grote cirkel is de evenaar omdat deze door het exacte middelpunt van de aarde gaat en deze in twee deelt. Lijnen noorderbreedte en ten zuiden van de evenaar zijn geen grote cirkels omdat hun lengte afneemt naarmate ze naar de polen bewegen en ze niet door het middelpunt van de aarde gaan. Als zodanig worden deze parallellen beschouwd als kleine cirkels.
Navigeren met grote cirkels
Het bekendste gebruik van grote cirkels in de geografie is voor navigatie omdat ze de kortste afstand tussen twee punten op een bol vertegenwoordigen. Vanwege de rotatie van de aarde moeten zeilers en piloten die grote cirkelroutes gebruiken, hun route voortdurend aanpassen als de koers over lange afstanden verandert. De enige plaatsen op aarde waar de koers niet verandert, zijn op de evenaar of tijdens reizen in noordelijke of zuidelijke richting.
Vanwege deze aanpassingen worden grote cirkelroutes opgesplitst in kortere lijnen, Rhumb-lijnen genoemd, die de constante kompasrichting weergeven die nodig is voor de route die wordt afgelegd. De Rhumb-lijnen kruisen ook alle meridianen onder dezelfde hoek, waardoor ze handig zijn om grote cirkels in navigatie te doorbreken.
Uiterlijk op kaarten
Om grote cirkelroutes voor navigatie of andere kennis te bepalen, wordt vaak de gnomische kaartprojectie gebruikt. Dit is de projectie bij uitstek omdat op deze kaarten de boog van een grote cirkel wordt weergegeven als een rechte lijn. Deze rechte lijnen worden dan vaak uitgezet op een kaart met de Mercator-projectie voor gebruik in navigatie omdat het ware kompasrichtingen volgt en daarom nuttig is in een dergelijke omgeving.
Het is echter belangrijk op te merken dat wanneer lange-afstandsroutes die grote cirkels volgen op Mercator-kaarten worden getekend, ze er gebogen en langer uitzien dan rechte lijnen langs dezelfde routes. In werkelijkheid is de gebogen lijn echter korter omdat hij langer is, omdat hij op de grote cirkelroute ligt.
Algemeen gebruik van grote cirkels vandaag
Tegenwoordig worden grote cirkelroutes nog steeds gebruikt voor reizen over lange afstanden, omdat ze de meest efficiënte manier zijn om over de hele wereld te reizen. Ze worden het meest gebruikt door schepen en vliegtuigen waar wind- en waterstromen geen belangrijke factor zijn, omdat stromingen zoals de straalstroom zijn vaak efficiënter voor lange afstanden dan het volgen van de grote cirkel. Op het noordelijk halfrond, bijvoorbeeld, volgen vliegtuigen die naar het westen reizen normaal gesproken een grote cirkelroute die verplaatst zich naar het noordpoolgebied om te voorkomen dat u in de jetstream moet reizen wanneer u in de tegenovergestelde richting gaat stromen. Als ze echter naar het oosten reizen, is het voor deze vliegtuigen efficiënter om de jetstream te gebruiken in plaats van de grote cirkelroute.
Wat hun gebruik ook is, grote cirkelroutes zijn een belangrijk onderdeel geweest van navigatie en aardrijkskunde voor honderden jaren en kennis daarvan is essentieel voor reizen over lange afstanden de wereldbol.