1海里は何メートル? — 緯度1分の長さで決まった1852mと、赤道で1843m・極で1862mまで変わる理由

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1海里は何メートル? — 緯度1分の長さで決まった1852mと、赤道で1843m・極で1862mまで変わる理由

1海里は何メートル? — 緯度1分の長さで決まった1852mと、赤道で1843m・極で1862mまで変わる理由

1海里は1852mです。

台風のニュースで「暴風域の半径150海里」、飛行機の窓の外に「あと80nm」。海と空でだけ使われる単位が、ときどき生活に入ってきます。では、なぜ1852という中途半端な数字なのでしょうか。

答えは 「緯度1分の長さだから」 です。ただし——その長さは、地球のどこで測るかによって20m近く変わります。 きれいに1852mになる場所は、実は限られています。


1852mの正体は「緯度1分」

海里のもとの定義は、地球上における緯度1分の弧の長さでした。

  • 緯度1度 = 60分
  • 赤道から北極まで = 緯度90度 = 5400分
  • したがって 1海里 ≒ 赤道から極までの距離 ÷ 5400

なぜ便利かというと、海図の縦の目盛りが、そのまま距離のものさしになるからです。緯度が1分進めば1海里進んだ。定規もスケールバーも要らない。帆船の時代に、これは決定的でした。

そして毎時1海里の速さが1ノット。1ノット = 1852 m/h ≒ 0.5144 m/s です。


では、緯度1分は本当に1852mなのか

ここが本題です。地球は完全な球ではなく、極方向にわずかに潰れた楕円体です。楕円の「曲がり具合」は場所によって違うので、1分ぶんの弧の長さも緯度によって変わります。

GRS80 準拠楕円体(日本の測地成果が採用しているもの)で、緯度ごとに計算するとこうなります。

緯度 子午線上の1分の長さ
0°(赤道) 約 1842.9 m
15° 約 1844.1 m
30° 約 1847.5 m
45° 約 1852.2 m
60° 約 1856.9 m
75° 約 1860.3 m
90°(極) 約 1861.6 m

赤道と極で 約19mの差。1852mちょうどになるのは、だいたい緯度45度あたりです。日本の本州(北緯35度前後)で測ると約1849m。「1海里」より3mほど短い。


潰れているのに、極のほうが1分が長いのはなぜか

表を見て引っかかるのは、たいていここだと思います。極方向に潰れているなら、極のほうが短くなりそうなのに、逆になっている。

角度の1分が切り取る弧の長さは、その場所の曲率半径で決まります。曲率半径は「その場所を円で近似したときの、その円の半径」です。急カーブなら小さく、ゆるいカーブなら大きい。

楕円を横に潰した形を思い浮かべてください。赤道のあたりは急なカーブ、極のあたりはゆるいカーブになっています。ゆるいカーブ=曲率半径が大きい=同じ1分でも長い弧を切り取る。

だから「潰れている極のほうが、1分あたりは長い」。形が潰れていることと、その場所の曲がり具合は別の話、というのがこの逆転の正体です。


歴史上の海里を、緯度で逆算してみる

海里の値は国によってバラバラでした。それぞれの数字を、GRS80の計算値と突き合わせると、どこを基準にしたのかが読めます。

呼び方 GRS80で対応する場所
(新)英海里 1853.184 m 緯度48度の1分 = 約1853.2 m
電信海里 1855.3176 m 赤道の経度1分 = 約1855.3 m
国際海里 1852 m ベッセル楕円体の象限 ÷ 5400 = 約1852.01 m

3つとも、計算値とほぼ小数第1位まで一致します。

  • 英海里が緯度48度を採ったのは、イギリスの緯度帯だから
  • 電信海里は子午線ではなく赤道の1分(東西方向)を採った
  • 国際海里の1852mは、当時使われていたベッセル楕円体で赤道から極までを5400で割った値

3つ目は少し面白くて、いまの GRS80 で同じ計算をすると 約1852.22 m になります。つまり——もし現代の楕円体で決め直していたら、1海里は1852mではなく1852.22mだったということです。国際海里は1929年にモナコで開かれた臨時国際水路会議で「正確に1852m」と決められ、以後は楕円体と切り離された定義値になっています。

緯度経度ごとに値が変わることを示す分布図


経度1分は「海里」ではない

もう1つ、混ざりやすいところ。

海里の基準は緯度1分(南北方向)です。経度1分(東西方向)ではありません。

経度の1分は、高緯度へ行くほど詰まっていきます。GRS80で計算すると、

緯度 経度1分の長さ
0°(赤道) 約 1855.3 m
35°(日本の本州あたり) 約 1521.5 m

赤道では緯度1分(1842.9m)とほぼ同じ長さですが、日本では300m以上も短い。海図で距離を測るときに「横の目盛り(経度)」を使ってはいけないのは、これが理由です。縦の目盛り(緯度)だけが距離のものさしになります。


12海里と200海里

海里が現役でいちばん目に入るのは、たぶんこの2つです。

区分 海里 メートル法で
領海 12海里 約 22.2 km
排他的経済水域(EEZ) 200海里 約 370.4 km

どちらも「1852m × 海里数」の単純な掛け算です。そしてこの起点となる線(基線)の位置を決めるのは測量なので、島がどこにあるかを何m単位で押さえておくことが、そのまま数十万km²の海域につながります。

日本の南端・東端がどう測られているかは、別の回で扱っています。


GeoPrism JP で確かめる

緯度1分の長さが場所によって変わる、という感覚は、地図上で緯度を動かしてみるといちばん早く入ります。GeoPrism JP の「学ぶ」タブは、緯度・経度から測地系・標高の基準までを図と地図で順に追える構成にしてあります。

GeoPrism JP の学ぶタブ。測地系の項目一覧

https://apps.apple.com/app/id6780149823


まとめ

  • 1海里 = 1852m。もとの定義は「緯度1分の弧の長さ」
  • ただし緯度1分は緯度で変わる。GRS80で 赤道 約1842.9m 〜 極 約1861.6m、差は約19m。1852mになるのは緯度45度あたり
  • 潰れている極のほうが1分が長いのは、極のカーブがゆるい(曲率半径が大きい)から
  • 歴史上の各海里は、緯度48度・赤道の経度1分・ベッセル楕円体の象限と、それぞれ計算値がほぼ一致する
  • いまのGRS80で決め直すと 約1852.22m。1852mは1929年に定義値として固定された数字
  • 距離のものさしになるのは緯度の目盛りだけ。 経度1分は日本付近で約1521mしかない

本記事の緯度ごとの数値は、GRS80準拠楕円体(長半径6378137m、扁平率1/298.257222101)から計算した値です。実務で使う距離は、依拠する楕円体と計算式によって末尾が変わります。

出典

  • 海里(定義・歴史上の各海里・国際海里の採択) https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%B7%E9%87%8C
  • GRS80(長半径・扁平率・子午線象限) https://ja.wikipedia.org/wiki/GRS80
  • 海難審判所「海の知識 ○○海里って?」 https://www.mlit.go.jp/jmat/monoshiri/houki/houkinyumon/umichisiki.htm
  • 経済産業省「表4 用途を限定する非SI単位」 https://www.meti.go.jp/policy/economy/hyojun/techno_infra/11_images/4.pdf

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