Geometria

Grandi cerchi

Sulla Terra, la rotta più breve tra due luoghi segue un grande cerchio. Su una mappa del mondo piatta, questa rotta appare normalmente curva.

Rotta interattiva di grande cerchio su una mappa del mondo

Trascina liberamente i punti A e B sulla mappa.

Distanza ortodromica6488 km
Mappa del mondo con una rotta di grande cerchio liberamente selezionabileAB
Grande cerchio
A48,1° N, 11,6° EB40,7° N, 74,0° OAngolo al centro σ = 58,3°

Per questa spiegazione, la Terra è trattata come una sfera con raggio medio di 6.371 km.

Che cos’è un grande cerchio?

Un grande cerchio è il cerchio più grande che può essere tracciato su una sfera. Il suo piano passa per il centro della sfera. L’equatore è un grande cerchio; anche un meridiano insieme al meridiano opposto ne forma uno.

Fatta eccezione per punti esattamente antipodali, due luoghi sulla superficie terrestre giacciono su un unico arco di grande cerchio minimo. Su una Terra idealmente sferica, quell’arco è il percorso più breve lungo la superficie.

Centro della TerraABσGrande cerchioil suo piano passa peril centro della Terra
Grande cerchio attraverso due punti su una Terra sferica

Dalle coordinate alla distanza

Per due luoghi servono le latitudini φ₁ e φ₂ e la differenza di longitudine Δλ. Nord ed est sono positivi, sud e ovest negativi. Quindi 10° E e 20° O danno Δλ = 30°.

cos σ = sin φ₁ · sin φ₂ + cos φ₁ · cos φ₂ · cos(Δλ)

Per esempio, con φ₁ = 50° N, φ₂ = 20° N e Δλ = 30°:

cos σ = sin 50° · sin 20° + cos 50° · cos 20° · cos 30° ≈ 0.7851

L’angolo al centro si ottiene poi con il coseno inverso:

σ = arccos(0.7851) ≈ 38.27° = 0.6679 rad

Solo allora convertiamo quell’angolo in una distanza lungo la superficie terrestre:

d = R · σ = 6371 km · 0.6679 ≈ 4255 km

Per l’ultimo calcolo, σ deve essere espresso in radianti. La mappa interattiva qui sopra usa lo stesso modello sferico.