格林尼治子午線：修订间差异

'''格林尼治子午線'''是以在[[倫敦]][[格林尼治皇家天文台]]為基地<ref name="RMG">{{cite web|url= http://www.rmg.co.uk/explore/astronomy-and-time/astronomy-facts/history/the-prime-meridian-at-greenwich|title= The Prime Meridian at Greenwich|author= ROG Learing Team|date= 23 August 2002|work= Royal Museums Greenwich|publisher= Royal Museums Greenwich|accessdate= 14 June 2012|||}}</ref>，由[[喬治·比德爾·艾里|喬治·比德爾·艾里爵士]]在1851年設置的子午线。自1884年，所有船舶超過三分之二的[[噸位]]都使用它作为他們的[[海圖]]和地圖[[經線|子午線]]的基準。同年（1884年）10月，在[[美國總統]][[切斯特·艾倫·阿瑟|賈斯特·亞瑟]]的指令下，25個國家的41位代表在美國[[華盛頓特區]]召開[[國際子午線會議]]。這次會議選定穿過格林尼治天文台的子午線是官方認定的本初子午線{{refn|group=note|在1884年10月13日投票，10月22日通過決議<ref>{{harvnb|Howse|1997|pp=12, 137}}</ref>。}}。然而，法國投棄權票，並且法國地圖繼續使用[[巴黎子午線]]數十年。在18世紀，倫敦的字典編纂者，{{tsl|en|Malachy Postlethwayt}}發行的非洲地圖顯示的倫敦子午線與[[赤道]]交會在後來的[[加纳]]的阿克拉子午線西邊好幾度<ref>Malachy Postlethwayt. (1774) Universal Dictionary of Trade and Commerce. (4th edition) London: W. Strahan, J. & F. Rivington. Vol. 1 "A New and Correct Map of the Coast of Africa"</ref>。

在建立目前常見的經線之前，大多數海事國家都已經建立了自己的基本子午線，並且都無異議的通過自己的國土。在1721年，[[英國]]建立了自己的基本子午線，通過早期在格林尼治的[[格林尼治皇家天文台|皇家天文台]]新建立的子午儀。這條子午線為了修建新的、更好的儀器，已經向東遷移過三次，總共移動了約10米左右。這是為了讓施工過程時仍能不間斷地觀測。最後的子午線是假想通過[[北極]]和[[南極]]與艾里中星儀的經線。在1851年，這成為英國的子午線<ref>{{cite web|url=http://www.thegreenwichmeridian.org/tgm/articles.php?article=8|title=The Greenwich Meridian|publisher=|access-date=2016-08-13|||}}</ref>。出於這段期間實務上的目的，有關子午線的移動並未被標記。

大約也在這個會議的期間，科學家也正在大規模的測量[[垂線偏差]]<ref>{{cite web | work = NOAA History: A Science Oddesy | title = Geodetic Surveys in the United States, the Beginning and the Next 100 Years | url = http://www.history.noaa.gov/stories_tales/geodetic1.html | first1 = Joseph F. | last1 = Dracup | date = 8 June 2006 | access-date = 2016-08-13 | | | }}</ref>。人們預期在各不同地點的鉛錘線如果延伸下去，應該都通過一個點，也就是地心。但因為地球質量分布的不平均，真實的情況並非如此。若要使計算可行，科學家定義出回轉的橢球體；給定的橢球體是在特定的各區域測量出的，比如一個國家或大陸，可以得到良好的折衷值。在一個特定天文台，鉛錘線和垂直於迴轉橢球表面線之間的差別稱為垂線偏差<ref>{{cite techreport |url= http://www.ngs.noaa.gov/PUBS_LIB/GeoLay.pdf |title= Geodesy for the Layman |edition= 5th |institution= National Ocean Service |date= December 1983 |pages= 6–10 |access-date= 2016-08-13 |||}}</ref>。國際子午線會議並沒有考慮這個。

這種現象意味著，當艾里中星儀建築時，因為是使用鉛錘線來調整望遠鏡的垂直，垂線略偏離於現在用於定義經度和緯度的[[國際地表參考系統]]（這與使用於[[GPS]]的[[WGS84]]幾乎完全相同）的橢球表面垂線。這反過來意味著通過艾里中星儀的子午線稍微偏向現代的天球子午線（本初子午線正上方天空中的經線）東方。這樣的結果是，這架望遠鏡測量的任何過中天時刻都會在預測時間之前0.353秒（或0.353[[恆星時|恆星]]秒）之前過中天。實際情形是，現代的子午線並不對應於艾里中星儀，而是在它的東方102米之處<ref>{{cite web|url=http://www.bbc.co.uk/news/magazine-33919429|title=Scientists explain why Greenwich Meridian line is in 'wrong place'|work=BBC News|access-date=2016-08-13|||}}</ref>。對於所有實際航行時間，這種差異並不大，因此水手們當然不會發現。

Malys 等人最近的分析顯示，在過去提出的艾里中星儀和ITRF/WGS 84子午線之間因其它來源可能造成的偏差，其偏移量都小於天文台附近垂線偏差的不確定性<ref name="Malys et al. 2015">{{cite journal | url = http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00190-015-0844-y | title = Why the Greenwich meridian moved | first1 = Stephen | last1 = Malys | first2 = John H. | last2 = Seago | first3 = Nikolaos K. | last3 = Palvis | first4 = P. Kenneth | last4 = Seidelmann | first5 = George H. | last5 = Kaplan | journal = Journal of Geodesy | date = 1 August 2015 | doi = 10.1007/s00190-015-0844-6 | access-date = 2016-08-13 | | | }}</ref>。