
本初子午線は、地理座標系における子午線(経線)であり、経度は 0° と定義される。回転楕円体上では、本初子午線とその反子午線(360 度システムにおける180 番目の子午線)は大楕円を形成します。これにより、天体(たとえば地球)は2 つの半球、つまり東半球と西半球(東西表記システムの場合)に分割されます。球形の天体を 2 つの半球に分割する赤道とは異なり、本初子午線は天文学的に恣意的です。地球の歴史的な本初子午線のそれぞれについて、歴史を通じてさまざまな地域でさまざまな慣例が使用または提唱されてきましたが、[ 1 ]いずれも(火星の本初子午線とは異なり)自然地理学に基づいていません。地球の現在の国際標準本初子午線は、IERS 基準子午線です。これは以前の基準であったグリニッジ子午線から派生したものですが、若干異なります。 [ 2 ]
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地球と月の経度は、それぞれの子午線(0°)から東西に180°まで測定されます。太陽系の他のすべての天体については、経度は0°(それぞれの子午線)から360°まで測定されます。西経は、その天体の自転が順行(地球のように「順行」)である場合、つまり自転方向が公転方向と同じである場合に用いられます。東経は、自転が逆行である場合に用いられます。[ 3 ]

ギリシャ人にとって経度の概念は、アレクサンドリアのエラトステネス(紀元前276年頃~195年頃)とロードス島のヒッパルコス(紀元前190年頃~120年頃)によって確立され、地理学者ストラボン ( 紀元前64 / 63年~紀元後24年頃)によって多くの都市に適用されました。プトレマイオス(紀元後90年頃~168年)は、著書『地理学』の中で、世界地図に一貫した子午線を用いた最初の地理学者です。
プトレマイオスは、大西洋に浮かぶ島々の「幸運の島々 」を基準としました。これは通常、カナリア諸島(西経13度から西経18度)と関連付けられますが、彼の地図はカーボベルデ諸島(西経22度から西経25度)に近いものです。重要な点は、当時はまだ負の数が使われていなかったため、アフリカ西端(西経17度30分)よりかなり西に位置することです。彼の本初子午線は、今日のウィンチェスターの西経18度40分(西経約20度)に相当します。[ 1 ]当時、経度を決定する主な方法は、各国で 報告された月食の時刻を用いることでした。
インドにおける標準時に関する最も古い記述の一つは、西暦4世紀の天文学論文『スーリヤ・シッダーンタ』に見られる。この書は、地球が球体であると仮定し、数千年にわたり、中央インドにある歴史都市ウッジャインの古名アヴァンティと、北に750km (470マイル)離れた都市ロータク(北緯28度54分、東経76度38分)の古名ロヒタカを通る本初子午線(経度ゼロ)の慣習について記述している。 [ 4 ] / 北緯28.900度、東経76.633度 / 28.900; 76.633 (ロヒタカ (ロータク) )

プトレマイオスの『地理学』は1477年にボローニャで初めて地図とともに印刷され、16世紀の初期の地球儀の多くが彼の考えに倣いましたが、本初子午線の「自然な」根拠が存在するという希望はまだ残っていました。1493年、クリストファー・コロンブスは、大西洋中部のどこかで羅針盤が真北を指していると報告し、この事実は1494年の重要なトルデシリャス条約で用いられました。この条約は、新たに発見された土地をめぐるスペインとポルトガル間の領土紛争を解決しました。トルデシリャス線は最終的に、カーボベルデの西370リーグ(約2,190キロメートル(1,360マイル、1,180海里))に定められました。[ a ]これは、ディオゴ・リベイロが1527年と1529年に作成したスペインのパドロン・レアルの複製に示されています。アゾレス諸島のサン・ミゲル島(西経25度30分)は、1594年になってもクリストファー・サクストンによって同じ理由で使用されていましたが、その頃には磁気偏角ゼロ線は経線に沿っていないことが示されていました。 [ 8 ]


1541年、メルカトルは41cmの地球儀を製作し、カナリア諸島のフエルテベントゥラ島(西経14度1分)を正確に通る本初子午線を引いた。後のメルカトルの地図では磁気仮説に従ってアゾレス諸島が使用されたが、オルテリウスが1570年に最初の現代地図帳を製作した頃には、カーボベルデ島などの他の島々が使用されるようになっていた。彼の地図帳では経度は0度から360度で数えられており、今日では普通である西経180度から東経180度ではない。この方法は18世紀に入っても航海士たちに受け継がれた。[ 9 ] 1634年、リシュリュー枢機卿はカナリア諸島の最西端の島、パリの西19度55分にあるエル・イエロ島を子午線に選んだ。地理学者デリスルはこれを20度に切り上げて、単にパリの子午線に偽装することにした。[ 10 ]
18世紀初頭、海上での経度測定の精度向上をめぐる争いが繰り広げられ、ジョン・ハリソンによる海上クロノメーターの開発につながりました。 1680年から1719年にかけて、初代英国王立天文官ジョン・フラムスティードを中心に正確な星図が開発され、後継者のエドモンド・ハレーによって普及されました。これにより、航海士はトーマス・ゴッドフリーとジョン・ハドレーが開発した八分儀を用いて、月法による経度測定をより正確に行うことができるようになりました。[ 11 ]
18 世紀には、ヨーロッパのほとんどの国が、通常は首都を通じて独自の子午線を採用したため、フランスではパリ子午線、プロイセンではベルリン子午線、デンマークではコペンハーゲン子午線、イギリスではグリニッジ子午線が本初子午線となりました。
1765年から1811年にかけて、ネヴィル・マスケリンはグリニッジ王立天文台の子午線に基づいた航海暦を49冊出版した。「マスケリンの表は、月法を実用化しただけでなく、グリニッジ子午線を世界共通の基準点とした。航海暦のフランス語版でさえ、マスケリンのグリニッジ子午線からの計算がそのまま残されている。これは、『コネサンス・デ・タン』の他のすべての表がパリ子午線を本位子午線としていたにもかかわらずである。」[ 12 ]
1884年、ワシントンD.C.で開催された国際子午線会議で、22カ国がグリニッジ子午線を世界の本初子午線として採用することを投票で決定した。[ 13 ]フランスはアゾレス諸島とベーリング海峡を挙げて中立線を主張したが、最終的には棄権し、1911年までパリ子午線を使い続けた。
現在の国際標準子午線はIERS子午線です。 国際水路機関(IHOR)は1983年にIRMの初期版をすべての海図に採用しました。[ 14 ]航空航行用としては、 1989年3月3日に国際民間航空機関(ICAO)によって採用されました。[ 15 ]
1984年以降、地球の本初子午線の国際標準はIERS基準子午線です。1884年から1984年の間は、グリニッジ子午線が世界標準でした。これらの子午線は互いに非常に近い位置にあります。

1884年10月、アメリカ合衆国ワシントンD.C.で開催された国際子午線会議の代表者(25カ国41名の代表者)は、グリニッジ子午線を世界共通の経度ゼロと時刻基準として選定した。[ 16 ] [ b ]
歴史的な本初子午線の位置は、グリニッジ天文台を基点として、 1851年にジョージ・エアリー卿によって確立されました。エアリー子午線は、彼が初めてエアリー子午線を使って観測して以来、その位置によって定義されていました。 [ 18 ]それ以前は、一連の子午線測定器によって定義されていましたが、その最初のものは1721年に第2代王立天文台長エドモンド・ハレーによって取得されました。この測定器は、フラムスティード・ハウスとウェスタン・サマー・ハウスの間にある天文台の北西端に設置されました。現在ではフラムスティード・ハウスに組み込まれているこの地点は、エアリー子午線から西に約43メートル(47ヤード)の距離にあり、これは経度に換算して約2秒に相当します。[ 19 ] 1884年の国際子午線会議では、エアリーの子午線円が世界の本初子午線として原則的に採用されました(パリ子午線の採用を強く求めたフランスの代表は棄権しました)。 [ 20 ] [ 21 ]
これらのグリニッジ子午線はすべて、地表からの天文観測によって測位され、地表の重力方向に沿った鉛直線によって測られました。この天文グリニッジ子午線は、まず月距離法によって、次に船舶に搭載されたクロノメーターによって、次に海底通信ケーブルを介した電信線によって、そして最後に無線時刻信号によって世界中に伝えられました。これらの方法を用いて最終的にグリニッジ子午線に基づいた遠隔経度の一つは、北米基準点1927 (NAD27)でした。これは、表面がアメリカ合衆国の平均海面と最も一致する楕円体です。
1973年以降、国際時間局、後に国際地球自転・基準系事業局は、エアリー トランジット サークルなどの光学機器への依存から、月レーザー測距、衛星レーザー測距、超長基線干渉法などの技術への依存へと変更しました。新しい技術により、地球の重心を通る面を持つ IERS 基準子午線が生まれました。これは、垂直方向の偏向の影響を受けるエアリー トランジットによって確立された面とは異なります(ローカル垂直は近くの山などの影響により影響を受けます)。ローカル垂直への依存から地球の中心に基づく子午線の使用への変更により、現代の本初子午線は、エアリー トランジット サークルを通って天文上のグリニッジ本初子午線の東5.3 インチになりました。グリニッジの緯度では、これは 102 メートル (112 ヤード) になります。[ 22 ]これは1984年に国際測地基準局(BIH)によってBTS84(BIH地上システム)を通じて正式に承認され、後にWGS84(世界測地系1984)や様々な国際地上基準フレーム(ITRF)となった。
地球のプレート運動により、地球の表面に沿った経度 0° の線は、このシフトした位置から 1984 年 (または 1960 年代) 以来、数センチメートルずつゆっくりと西へ、つまりエアリー トランジット サークルに向かって移動してきました (または、エアリー トランジット サークルが東へ移動したとも、見方によっては考えられます)。衛星技術の導入により、より正確で詳細な地球地図を作成できるようになりました。これらの進歩により、エアリー トランジット サークルから導き出されながらも、プレート運動の影響や地球の自転方法の変化も考慮に入れる基準子午線を定義する必要も生じました。[ 23 ] その結果、IERS 基準子午線が確立され、経度と時間のリンクを定義して管理する国際地球回転・基準系サービス(IERS ) によって、地球の本初子午線 (経度 0°)を示すために一般的に使用されています。世界中のさまざまな協調観測所からの衛星と天体小型電波源(クエーサー)の観測に基づくと、エアリーの通過円は、地球中心の経度 0° に対して年間約 2.5 センチメートル(1 インチ)北東にドリフトします。
また、これは米国国防総省が運用する全地球測位システムの基準子午線であり、WGS84とその2つの正式版である理想的な国際地球基準系(ITRS)とその実現である国際地球基準枠(ITRF)の基準子午線でもある。[ 24 ] [ 25 ] [ c ]地球上の現在の慣習では、IRMの反対側の180°の経線が国際日付変更線の基準として使用されている。
地球上では、北極から南極まで南に向かうIERS 基準子午線 (2016 年現在) は、8 か国、4 つの海、3 つの海洋、1 つの海峡を通過します。



地球と同様に、本初子午線は任意に定義されます。クレーターなどのランドマークが用いられる場合もあれば、他の天体を基準にしたり、磁場によって本初子午線が定義される場合もあります。以下の惑星系の本初子午線が定義されています。
| 地域 | 現代の経度 | 子午線名 | 画像 | コメント |
|---|---|---|---|---|
| ベーリング海峡 | 西経168度30分 | 西経168度線(インタラクティブマップ) | 1884年に国際子午線会議でピエール・ヤンセンが中立子午線の可能性として提案した[ 46 ] | |
| ワシントンD.C. | 西経77度03分56.07秒(1897年)または西経77度04分02.24秒(NAD 27年)または西経77度04分01.16秒(NAD 83年) | 新しい海軍天文台の子午線 | 西経77度線(インタラクティブマップ) | |
| 西経77度02分48.0秒、西経77度03分02.3秒、西経77度03分06.119秒、または西経77度03分06.276秒(いずれもNAD 27と思われる)。NAD27の場合、後者は西経77度03分05.194秒(NAD 83) となる。 | 旧海軍天文台の子午線 | |||
| 77°02 ′ 11.56299″ W (NAD 83), [ 47 ] 77°02 ′ 11.55811″ W (NAD 83), [ 48 ] 77°02 ′ 11.58325″ W (NAD 83) [ 49 ](3つの異なる記念碑は、もともとホワイトハウス子午線上に置かれる予定だった) | ホワイトハウス子午線 | |||
| 西経77度00分32.6秒(北緯83度) | 首都子午線 | |||
| フィラデルフィア | 西経75度10分12秒 | 西経75度線(インタラクティブマップ) | [ 50 ] [ 51 ] | |
| リオデジャネイロ | 西経43度10分19秒 | 西経43度線(インタラクティブマップ) | [ 52 ] | |
| アゾレス諸島 | 西経25度40分32秒 | 西経25度線(インタラクティブマップ) | 国際子午線会議でピエール・ヤンセンが中立子午線の一つとして提案した[ 53 ] | |
| エル イエロ (フェロ)、カナリア諸島 | 西経18度03分、後に西経17度39分46秒 に再定義 | 鉄子午線 | 西経18度線(インタラクティブマップ) | [ 54 ] |
| テネリフェ島 | 西経16度38分22秒 | テネリフェ子午線 | 西経16度線(インタラクティブマップ) | オランダの地図製作者や航海士が磁気子午線の考えを放棄した後、注目を集めた[ 55 ] |
| リスボン | 西経9度07分54.862秒 | 西9度子午線(インタラクティブマップ) | [ 56 ] | |
| カディス | 西経6度17分35.4秒 | カディス子午線 | 西経6度線(インタラクティブマップ) | カスティージョ・デ・ラ・ビジャの南東塔にある王立天文台。1735年から1850年までスペイン海軍が使用していた。[ 57 ] [ 58 ] |
| マドリード | 西経3度41分16.58秒 | 西経3度線(インタラクティブマップ) | [ 56 ] | |
| キュー | 0° 00 ′ 19.0″ 西 | 本初子午線(グリニッジ以前) | 本初子午線(インタラクティブマップ) | キングジョージ3世のキュー天文台に位置する |
| グリニッジ | 0° 00 ′ 05.33″ 西 | 英国陸地測量部零子午線 | ブラッドリー・メリディアン[ 19 ] | |
| 0° 00 ′ 05.3101″ 西 | グリニッジ子午線 | エアリー子午線[ 19 ] | ||
| 0° 00 ′ 00.00″ | IERS基準子午線 | |||
| パリ | 東経2° 20 ′ 14.025″ | パリ子午線 | 東経2度線(インタラクティブマップ) | |
| ブリュッセル | 東経4° 22 ′ 4.71″ | 東経4度線(インタラクティブマップ) | [ 56 ] | |
| アントワープ | 東経 4度24分 | アントワープ子午線 | ||
| アムステルダム | 東経 4度53分 | アムステルダムの西教会を通じて。1909年から1937年までオランダの法定時刻を定義するために使用されました[ 59 ] | ||
| ピサ | 東経 10度24分 | 東経10度線(インタラクティブマップ) | [ 50 ] | |
| オスロ(クリスチャニア) | 東経10度43分22.5秒 | [ 50 ] [ 51 ] | ||
| フィレンツェ | 東経 11度15分 | フィレンツェ子午線 | 東経11度線(インタラクティブマップ) | ピーターズ図法で使用され、ベーリング海峡を通る子午線から180° |
| ローマ | 東経12° 27 ′ 08.4″ | モンテマリオ子午線 | 東経12度線(インタラクティブマップ) | ローマ40データムで使用[ 60 ] |
| コペンハーゲン | 東経12度34分32.25秒 | ランデターン[ 61 ] | ||
| ナポリ | 東経 14度15分 | 東経14度線(インタラクティブマップ) | [ 53 ] | |
| プレスバーグ | 東経17度06分03秒 | メリディアヌス・ポソニエンシス | 東経17度線(インタラクティブマップ) | サミュエル・ミコヴィニーが使用 |
| ストックホルム | 東経18度03分29.8秒 | 東経18度線(インタラクティブマップ) | ストックホルム天文台にて[ 56 ] | |
| ブダ | 東経19度03分37秒 | メリディアヌ・ブデンセ | 東経19度線(インタラクティブマップ) | 1469年から1495年にかけて使用された。レギオモンタヌスによって導入され、マルチン・ビリツァ、ガレオット・マルツィオ、ミクローシュ・エルデーリ(1423年 - 1473年)、ヨハネス・トルホプフ(1445年頃 - 1503年)、ヨハネス・ムンツによって使用された。ブダの王城(および天文台)に設置された。[ d ] |
| クラクフ | 東経19° 57 ′ 21.43″ | クラクフ子午線 | シュニャデツキ大学の旧クラクフ天文台にて。ニコラウス・コペルニクスの著書『天球の回転について』にも言及されている。 | |
| ワルシャワ | 東経21° 00 ′ 42″ | ワルシャワ子午線 | 東経21度線(インタラクティブマップ) | [ 56 ] |
| ヴァラド | 東経21度55分16秒 | Tabulae Varadienses | 東経21度線(インタラクティブマップ) | [ 65 ] 1464年から1667年にかけて、・ポイエルバッハオラデア要塞(当時はヴァラディヌム本初子午線。 [ 66 ]コロンブスは航海日誌の中で、ヴァラディヌムと月の位置関係に基づいて実際の子午線を計算するために、船上にタブラエ・ヴァラディエンセス(タブラ・ヴァラディエンシスまたはタブラエ・ディレクションム)を1部所持していたと述べています。アメリゴ・ヴェスプッチもまた、これらの表を用いて子午線を計算する知識をどのようにして得たかを回想しています。 [ 67 ] |
| アレクサンドリア | 東経 29度53分 | アレクサンドリア子午線 | 東経29度線(インタラクティブマップ) | プトレマイオスのアルマゲストの子午線。 |
| サンクトペテルブルク | 東経30度19分42.09秒 | プルコヴォ子午線 | 東経30度線(インタラクティブマップ) | |
| ギザの大ピラミッド | 東経31° 08 ′ 03.69″ | 東経31度線(インタラクティブマップ) | 1884年[ 68 ] | |
| エルサレム | 東経35度13分47.1秒 | 東経35度線(インタラクティブマップ) | [ 51 ] | |
| メッカ | 東経39度49分34秒 | 東経39度線(インタラクティブマップ) | メッカタイムも参照 | |
| 東経約59度 | 東経59度線(インタラクティブマップ) | マイモニデス[ 69 ]はこの点(エルサレムの東24度)をאמצע היישוב(居住地の中心)、すなわち居住可能な半球と呼んでいます。これは当時のアラブの地理学者が受け入れていた慣習であったことは明らかです。 | ||
| ウッジャイン | 東経 75度47分 | 東経75度線(インタラクティブマップ) | 4世紀のインドの天文学と暦で使用されました(インドの時間も参照)。[ 70 ] | |
| 北京 | 東経 116度24分 | 東経116度線(インタラクティブマップ) | 清朝時代に天文学[ 71 ] [ 72 ]と地図作成[ 73 ]の目的で使用された。 | |
| 京都 | 東経 136度14分 | 東経136度線(インタラクティブマップ) | 18世紀および19世紀(正式には1779~1871年)の日本地図に使用されている。正確な場所は不明だが、当時の首都であった京都市西月光町の「回暦所」に記載されている。 | |
| 約180 | グリニッジの反対側、1884年10月13日に国際子午線会議でサンドフォード・フレミングによって提案された[ 53 ] |
国際協定により経度0度を定める本初子午線は、現在、世界の本初子午線と言える唯一の子午線である。本初子午線は、ここエアリー・トランジット・サークルの緯度で、歴史的な世界の本初子午線の東102.5メートル(112ヤード)を通過する。天文台全体と歴史的な本初子午線は現在、真の本初子午線の西側にある。
[西経度は自転が順行の場合に使用され、東経は逆行の場合に使用されます。…地球、太陽、月は伝統的にこの定義には従いません。自転は順行であり、経度は東西ともに180°、東に正に360°です。[脚注省略]
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