كوكب الأرض

أحد كواكب المجموعة الشمسية، ومحكوم بنفس القوانين الفيزيائية التى تحكم العلاقة بين أجرام الكون، فهى تدور حول نفسها وحول الشمس فساعد دورنها حول نفسها إلى انبطاحها عند قطبيها وانبعاجها عند خط استوائها، حيث يبلغ قطرها الاستوائى 7927 ميلاً، والقطبى حوالى 7900 ميلاً، أي أن الأرض جسم غير كامل الاستدارة، ويزيد من عدم الاستدارة الارتفاعات والانخفاضات على سطحها.

ولتحديد أى موقع على سطح كرة لابد من وجود نقطة معلومة، ولتشابه أجزاء سطح الأرض لا يمكن تحديد هذه النقطة، ولكن مع دوران الأرض حول نفسها أمكن تحديد موقعين على سطح الأرض وهما القطبين، وهما نقطتان متقابلتان على سطح الأرض، وقد تم تحديدهما نتيجة حركة دوران الأرض حول نفسها مرة واحدة كل يوم، كما تم تحديد دائرة تتعامد على خط القطبين هى دائرة الاستواء شكل رقم (3) وتقسم دائرة الاستواء سطح الكرة الأرضية إلى قسمين متساويين شمالى وجنوبى، كما تمتد خطوط فيما بين القطبين هى خطوط الطول، أى أنه يمكن رسم شبكة من الدوائر والخطوط حول الكرة الأرضية لتحديد الموقع على سطحها كما يلى :

1 - دوائر العرض :

تبدأ هذه الدوائر بدائرة الاستواء التى تعتبر الأساس، وتقع فى منتصف الخط الواصل بين القطبين متعامدة عليه، وكما سبق القول تم تحديد هذه الدائرة نتيجة دوران الأرض حول نفسها، وبسبب الانبعاج عند دائرة الاستواء فإنها  أكبر الدوائر، وتُرسم دوائر العرض البقية موازية لها وعددها 180 ⁵دائرة، 90 ⁵دائرة منها شمال دائرة الاستواء حتى القطب الشمالى، و 90 ⁵دائرة جنوبها حتى القطب الجنوبى

يقل طول هذه الدوائر بالبعد عن دائرة الصفر شمالاً وجنوباً وعليه يتحدد اسم كل دائرة، خاصة وأن المسافة بين كل دائرتين متساوية نظرياً (69 ميل تقريباً) ولكن نتيجة تفلطح القطبين فإن المسافات بين الدوائر غير متساوية، فتقل المسافة حول دائرة الاستواء لتصل إلى 68.704 ميل، وتتباعد قليلاً عند القطبين لتصل إلى 69.407 ميل. وتعرف المسافة بين كل دائرتين بالدرجة، وتُقسم الدرجة إلى 60 دقيقة والدقيقة إلى 60 ثانية، وذلك حتى يمكن تحديد بُعد المكان عن دائرة الاستواء بدقة سواء شمالها أو جنوبها.

ونظراً لأن تحديد بُعد المكان عن دائرة الاستواء يفيد فى التعرف على الظروف المناخية له، فقد تم تحديد دوائر عرض أساسية إلى جانب دائرة الاستواء هذه الدوائر هى المدارين (مدار السرطان 23.5 ⁵شمالاً، ومدار الجدى 23.5 ⁵جنوباً) والدائرتين القطبيتين (الدائرة الشمالية 66.5 ⁵ شمالاً، والجنوبية 66.5 ⁵جنوباً) ولكل دائرة من الخمس أهمية خاصة:

أ – دائرة الاستواء: تأتى أهميتها من أن نظام الفصول شمالها عكس جنوبها وأن أشعة الشمس لا تميل عنها أكثر من 23.5 ⁵فى أى وقت، وأن الليل والنهار متساويان حولها تقريبا طوال العام.

ب- المدارين: أبعد الدوائر التى تصل إليها الشمس فى رحلتها الظاهرية نحو الشمال والجنوب، حيث تتعامد على دائرة مدار السرطان يوم واحد فى السنة في 21 يونيو، وعلى مدار الجدى أيضاً في 21 ديسمبر، بينما تتعامد مرتين على كل دائرة من الدوائر المحصورة بين المدارين كل عام، مرة عند الاتجاه شمالاً والأخرى عند العودة.

جـ – الدائرتان القطبيتان: يبدأ عندهما تحديد الأماكن التى يوجد فيها يوم كامل أو أكثر لا تغرب فيه الشمس فى الصيف، أو يوم أو أكثر لا تشرق فيه الشمس فى الشتاء، وتزيد عدد هذه الأيام بالاقتراب من القطبين حتى تصل إلى ستة أشهر.

2- خطوط الطول:

عبارة عن خطوط طولية تمتد فيما بين القطبين، تمتد من قطب وتنتهى عند الأخر، ويصل عددها إلى 360 ⁵خطاً طولياً، يوجد أقصى اتساع بين كل خطين عند دائرة الاستواء، وتتقارب بالاتجاه شمالاً وجنوباً لتلتقى عند نقطة القطب، وقد تم الاتفاق عام 1884 على اتخاذ خط الطول المار بالمرصد الملكى البريطانى الواقع بضاحية جرينتش جنوب غرب لندن كخط أساس (خط صفر) على أن يقع 180 ⁵خط شرقه و180 ⁵خط غربه، وبالتالى تتكرر الأرقام حول خط الصفر عدا خط 180 ⁵ فهو خط واحد على اساس أن خط الصفر يمثل خط 180 ⁵ الثانية، ويتم تحديد خطوط طول المكان طبقاً لبُعدها عن خط الأساس سواء بالدرجات أو الدقائق أو الثوانى.

خطوط الطول وحساب الزمن:

ينشأ عن دوران الأرض حول نفسها تغير دائم فى توزيع الحرارة والضوء على سطحها، حيث يتغير وضع المكان على سطح الأرض بالنسبة للشمس، ولكى يعود إلى نفس المكان لابد من مرور 24 ساعة أو يوم شمسى كامل، وبذلك تكون الشمس قد مرت على 360 ⁵خط طول، واستناداً على هذه الحركة الظاهرية للشمس يمكن تعيين موقع أى مكان على سطح الأرض، وذلك عن طريق الربط بين أقسام الزمن وأقسام الدائرة التى تتمثل فى الكرة الأرضية بخطوطها الـ 360 على النحو التالى :

ساعة واحدة زمنية = 15 خط طول .

درجة واحدة من الدائرة = الفارق بين خطى الطول = 4 دقائق زمنية.

دقيقة واحدة من الدائرة = 4 ثوان زمنية.

وقد تم تحديد بداية اليوم بالساعة الثانية عشر مساءاً، ويتم تحويل الفواصل الطولية للدول إلى فواصل زمنية بضرب عدد خطوط الطول فى 4 دقائق هى المسافة الزمنية بين كل خط والآخر. ويمكن استخدام خطوط الطول فى تعيين الوقت على سطح الأرض كما يتضح من المثال التالى :

كانت الساعة الثامنة صباح يوم السبت فى نيويورك التى تقع على خط طول 75 ⁵غرباً عند انعقاد مجلس الأمن لمناقشة أمر خاص بالقضية الفلسطينية، وكان سكان القاهرة (التى تقع على خط طول 30 ⁵شرقاً) يتابعون الحدث، فكم كانت الساعة فى القاهرة ؟

بما أن إحدى المدينتين تقع شرق جرينتش والأخرى غربها، فيجب جمع خطوط الطول معاً، أى أن فاصل خطوط الطول بين المدينتين = 75 + 30 = .105

وبما أن مدينة القاهرة شرق مدينة نيويورك، أى أن اليوم قد بدأ بها قبل نيويورك بسبع ساعات، هى قيمة الفاصل الزمنى بينهما، إذاً الساعة فى القاهرة = 8 + 7 = 15 –12= 3 أي أن الساعة فى القاهرة = 3 ظهراً.