أهمية خطوط الطول ودوائر العرض
تعتبر خطوط الطول ودوائر العرض من المواضيع الرئيسية الّتي يتطرّق لها عِلم الجغرافيا لكونها أحد فُروعه الأساسيّة، ومن الضروري على الجغرافي تحديدُ المواقع باستخدام هذه الخُطوط ومعرفة كيف يُقسِّم كلّ واحدٍ منها إلى أقسامه الفرعيّة ليستطيعَ الاستدلال على المواقع والأماكن بدقّة، وقد قُسّمت الأرض إلى خطوط طول ودوائر عرض ليصبح بالإمكان تقصّي أماكن مُعيّنة عليها بسُهولة، وفي ظل التقدّم التكنولوجي الهائل حالياً أصبح بإمكان أي شخص تحديد أي موقع يريد باستخدام برامج تحديد الموقع العالمية، سواء كان هذا الموقع منزلاً أو شارعاً أو حديقة أو مطعماً، وتعملُ هذه البرامج على مُعظم الهواتف الذكية وأجهزة الحاسوب، وتتوفَّرُ على العديد من التطبيقات الإلكترونية ومواقع الإنترنت، وهي تستفيدُ من خطوط الطول ودوائر العرض كوسيلةٍ أساسيّة في تحديد الأماكن، وتتألَّفُ شبكة تحديد المواقع الحديثة من ثلاثين قمراً صناعياً تدورُ حول الأرض على ارتفاع 20,000 كيلومتر.[١]
حساب خطوط الطول ودوائر العرض
تُحسب خُطوط الطول ودوائر العرض على كوكب الأرض من نقاطٍ مرجعيّة، إذ من الأسهل وُجود خطّ مُعيّن واحدٍ يمرّ بمُنتصف الأرض وتُحسب جميع الخطوط الأخرى بناءً عليه، بحسب عدد الدرجات التي تفصلُها عنه، أما في دوائر العرض فتكونُ النقطة المرجعيَّة هي خط الاستواء، والسَّببُ أنَّه في مُنتصف المسافة بالضبط بين محوريْ دوران الكرة الأرضيَّة، وتُحسَب دوائر العرض بحسب الدرجات التي تبعدُها شمال أو جنوب خطّ الاستواء. فعلى هذا الأساس يقعُ خطّ الاستواء عند الدائرة ذات درجة 0، وأما القُطبان الشمالي والجنوبي (أبعد البقاع عن خطّ الاستواء) فيقعان على دائرتيْ 90 درجة جنوباً وشمالاً.[٢] وعندما لا تكونُ الدرجات كافية لتحديد دقّة القياس، يتمُّ اللجوء إلى الدقائق والثواني القوسيّة، فالدقيقة القوسية هي جزءٌ من 60 من الدرجة، والثانية القوسية هي جزءٌ من 60 من الدقيقة (أو جزءٌ من 3600 من الدرجة).[٣]
ومن جهةٍ أخرى لا تُوجد وسيلة واضحة لتحديد مرجعيَّة خُطوط الطول، وذلك لأنَّ دوران الأرض على محور رأسي لا أفقي، وبالتالي فإنَّ جميع خُطوط الطول مُتساوية في الأهمية من ناحية جغرافيّة، لكن تمَّ الاتفاقُ عالمياً على اعتبار خطّ وهميّ يمرُّ بوسط مدينة غرينتش في إنكلترا (بريطانيا) على أنَّه خط الطول المرجعيّ، ولذا فإنَّ بريطانيا تقعُ على الخريطة عند خطّ 0 درجة، وتُحسَب الخطوط بحسب عدد الدرجات التي تفصلُها شرقاً أو غرباً عن غرينتش، وخُطوط الطول ليست دوائر كاملة (فهي لا تقطعُ الطريق كلّه حول الكرة الأرضية)، وبالتالي فإنَّها تصلُ إلى حدّ 180 درجة عوضاً عن التسعين، وبالتالي إنّ النّقطة المُقابلة لمدينة غرينتش على الجانب الآخر من العالم، والتي تقعُ في وسط المحيط الهادئ، يمرُّ بها خطّ الطول رقم 180.[٢]
خطوط الطول ودوائر العرض وأجهزةُ تحديد المواقع
تُساعد خطوط الطول ودوائر العرض على تحديد النقاط الجغرافيّة على سطح الأرض بالاستفادة من أجهزة تحديد المواقع العالمية (بالإنكليزية: GPS)، وتعملُ هذه الأجهزة عبر إجراء اتّصالٍ بين الهواتف المحمولة وأقمارٍ صناعية تدورُ في مدارٍ حول الأرض، يُتمّ القمر الصناعي دورته الواحدة حول الأرض في 11 ساعة و58 دقيقة، وبالتالي تأخذُ دورته حولها لمرَّتين 23 ساعة و56 دقيقة، وهذه المُدّة مُطابقة تماماً للمّدّة التي تحتاجُها الأرض لتدورَ مرَّة حول نفسها (فجميعُ ساعات العالم تتأخَّرُ أربع دقائق كل يومٍ بسبب هذه الحقيقة). بهذه الطريقة يستمرّ القمر الصناعي بمُتابعة جميع الأماكن على الأرض في الأوقات نفسها من اليوم. عندما يحتاجُ القمر الصناعي إلى تحديد موقع شخصٍ مُعيّن يُرسل إشارةً إلى هاتفه المحمول، ويُعيد الهاتفُ بثَّ الإشارة إلى القمر الصناعي، وتحسبُ أجهزة الاستقبال في داخل القمر الزمن الذي احتاجتهُ الإشارة لتذهب وتعود، وبما أنَّه يعرفُ بالفعل سُرعة البث، فيستطيعُ حساب المسافة التي تفصلُ بينه وبين صاحب الهاتف المحمول، بعد ذلك يستخدمُ القمر الصناعي مُعادلة رياضيّة، وبناءً على الاتجاه الذي جاءت منهُ الإشارة والمسافة التي تفصلهُ عنها، يُحدّد بدقّة بالغة مكان الهاتف المحمول، ولأداء هذه الوظيفة بالدقة الصحيحة، تمتازُ الأقمار الصناعية بأنَّ لها ساعاتٍ ذرية فائقة الدقة في حساب الوقت، وقادرة على تصحيح نفسها باستمرارٍ لتبقى مُتوافقة مع ساعات الأرض.[٤]
أهمية خطوط الطول
الأرض كروية الشكل ولها محوران للدّوران، أحدهما في الشمال وهو القطب الشماليّ وآخر في الجنوب وهو القطب الجنوبيّ، ومن هنا جاءت خطوط الطول لتكون الخطوط الواصلة بين القطبين على جميع مساحة الأرض السطحية، وفعلياً هي ليست خطوطاً، وإنّما أنصاف دوائر وهميّة، وما بين الدرجة والأخرى تُقسم إلى دقائق وثوانٍ، وهي تُساعد على حساب التوقيت المحلي والعالمي لكل دولةٍ ومدينةٍ، وتحديد فارق التوقيت بين أي مدينتين عن طريق مقارنتها بمدينةٍ معلومة التوقيت، ويُضبطُ بها التوقيت العالمي المعتمد في الرحلات والأعمال ومواعيد البرامج التلفزيونية وغيرها، وذلك تجنباً لحدوث أي التباس بسبب التوقيت المحلي للدول أو المدن.[٥]
أهمية دوائر العرض
بما أنّ الأرض كروية الشكل فيمكن تقسيمها بشكلٍ عرضيٍّ إلى دوائر تُسمّى دوائر العرض، وهي عبارة عن دوائر وهمية عددها 180 دائرة، وهذه الدوائر تبدأ من خطٍ مستقيمٍ وتضيق كلما اتجهنا شمالاً وجنوباً نحو القطبين، وهي مُهمّة في تحديد مواعيد فصول السنة، فالانقلاب الصيفيّ يحدث عندما تتعامد أشعة الشمس على مدار السرطان فتصبح النصف الشمالي للكرة الأرضية صيفاً والجنوبي شتاءً، ويحدث الانقلاب الشتوي عندما تتعامد الشمس على مدار الجَّدي فتصبح شمالاً فصل الشتاء وجنوباً فصل الصيف، كما أنَّها تُحدّد المناطق الحرارية والمُناخ للعديد من مناطق العالم، فالعديدُ من الظواهر المُناخيّة تتغيّر بالتوازي مع الاتجاه شمالاً أو جنوباً.[٥]
أهم خطوط الطول
خط غرينتش أهمّ خطوط الطول هو خط غرينتش، وهو خط وهمي يمرّ في قرية غرينتش في بريطانيا ودرجته صفر، فهو يقع في منتصف الكرة الأرضيّة طوليّاً.[٥]
أهم دوائر العرض
أهمّ دوائر العرض وأشهرها هي الدوائر السّبعة الآتية:[٦]
المراجع
1 . ↑ "How does GPS work?", Institute of Physics, Retrieved 25-11-2016.
2 . ^ أ ب "Latitude and Longitude", GeoVISTA Center and The Pennsylvania State University, Retrieved 25-11-2016.
3 . ↑ "Angular Measurements", NASA, Retrieved 10-12-2016.
4 . ↑ "NAVSTAR GPS USER EQUIPMENT INTRODUCTION, section "GPS Theory of Operation"", U. S. Coast Guard Navigation Center,سبتمبر 1996، Retrieved 25-11-2016.
5 . ^ أ ب ت "Latitude and longitude | Geography", Britannica, Retrieved 25-11-2016.
6 . ↑ "Units of Longitude and Latitude", University of Nebraska-Lincolin, Retrieved 25-11-2016.
تعتبر خطوط الطول ودوائر العرض من المواضيع الرئيسية الّتي يتطرّق لها عِلم الجغرافيا لكونها أحد فُروعه الأساسيّة، ومن الضروري على الجغرافي تحديدُ المواقع باستخدام هذه الخُطوط ومعرفة كيف يُقسِّم كلّ واحدٍ منها إلى أقسامه الفرعيّة ليستطيعَ الاستدلال على المواقع والأماكن بدقّة، وقد قُسّمت الأرض إلى خطوط طول ودوائر عرض ليصبح بالإمكان تقصّي أماكن مُعيّنة عليها بسُهولة، وفي ظل التقدّم التكنولوجي الهائل حالياً أصبح بإمكان أي شخص تحديد أي موقع يريد باستخدام برامج تحديد الموقع العالمية، سواء كان هذا الموقع منزلاً أو شارعاً أو حديقة أو مطعماً، وتعملُ هذه البرامج على مُعظم الهواتف الذكية وأجهزة الحاسوب، وتتوفَّرُ على العديد من التطبيقات الإلكترونية ومواقع الإنترنت، وهي تستفيدُ من خطوط الطول ودوائر العرض كوسيلةٍ أساسيّة في تحديد الأماكن، وتتألَّفُ شبكة تحديد المواقع الحديثة من ثلاثين قمراً صناعياً تدورُ حول الأرض على ارتفاع 20,000 كيلومتر.[١]
حساب خطوط الطول ودوائر العرض
تُحسب خُطوط الطول ودوائر العرض على كوكب الأرض من نقاطٍ مرجعيّة، إذ من الأسهل وُجود خطّ مُعيّن واحدٍ يمرّ بمُنتصف الأرض وتُحسب جميع الخطوط الأخرى بناءً عليه، بحسب عدد الدرجات التي تفصلُها عنه، أما في دوائر العرض فتكونُ النقطة المرجعيَّة هي خط الاستواء، والسَّببُ أنَّه في مُنتصف المسافة بالضبط بين محوريْ دوران الكرة الأرضيَّة، وتُحسَب دوائر العرض بحسب الدرجات التي تبعدُها شمال أو جنوب خطّ الاستواء. فعلى هذا الأساس يقعُ خطّ الاستواء عند الدائرة ذات درجة 0، وأما القُطبان الشمالي والجنوبي (أبعد البقاع عن خطّ الاستواء) فيقعان على دائرتيْ 90 درجة جنوباً وشمالاً.[٢] وعندما لا تكونُ الدرجات كافية لتحديد دقّة القياس، يتمُّ اللجوء إلى الدقائق والثواني القوسيّة، فالدقيقة القوسية هي جزءٌ من 60 من الدرجة، والثانية القوسية هي جزءٌ من 60 من الدقيقة (أو جزءٌ من 3600 من الدرجة).[٣]
ومن جهةٍ أخرى لا تُوجد وسيلة واضحة لتحديد مرجعيَّة خُطوط الطول، وذلك لأنَّ دوران الأرض على محور رأسي لا أفقي، وبالتالي فإنَّ جميع خُطوط الطول مُتساوية في الأهمية من ناحية جغرافيّة، لكن تمَّ الاتفاقُ عالمياً على اعتبار خطّ وهميّ يمرُّ بوسط مدينة غرينتش في إنكلترا (بريطانيا) على أنَّه خط الطول المرجعيّ، ولذا فإنَّ بريطانيا تقعُ على الخريطة عند خطّ 0 درجة، وتُحسَب الخطوط بحسب عدد الدرجات التي تفصلُها شرقاً أو غرباً عن غرينتش، وخُطوط الطول ليست دوائر كاملة (فهي لا تقطعُ الطريق كلّه حول الكرة الأرضية)، وبالتالي فإنَّها تصلُ إلى حدّ 180 درجة عوضاً عن التسعين، وبالتالي إنّ النّقطة المُقابلة لمدينة غرينتش على الجانب الآخر من العالم، والتي تقعُ في وسط المحيط الهادئ، يمرُّ بها خطّ الطول رقم 180.[٢]
خطوط الطول ودوائر العرض وأجهزةُ تحديد المواقع
تُساعد خطوط الطول ودوائر العرض على تحديد النقاط الجغرافيّة على سطح الأرض بالاستفادة من أجهزة تحديد المواقع العالمية (بالإنكليزية: GPS)، وتعملُ هذه الأجهزة عبر إجراء اتّصالٍ بين الهواتف المحمولة وأقمارٍ صناعية تدورُ في مدارٍ حول الأرض، يُتمّ القمر الصناعي دورته الواحدة حول الأرض في 11 ساعة و58 دقيقة، وبالتالي تأخذُ دورته حولها لمرَّتين 23 ساعة و56 دقيقة، وهذه المُدّة مُطابقة تماماً للمّدّة التي تحتاجُها الأرض لتدورَ مرَّة حول نفسها (فجميعُ ساعات العالم تتأخَّرُ أربع دقائق كل يومٍ بسبب هذه الحقيقة). بهذه الطريقة يستمرّ القمر الصناعي بمُتابعة جميع الأماكن على الأرض في الأوقات نفسها من اليوم. عندما يحتاجُ القمر الصناعي إلى تحديد موقع شخصٍ مُعيّن يُرسل إشارةً إلى هاتفه المحمول، ويُعيد الهاتفُ بثَّ الإشارة إلى القمر الصناعي، وتحسبُ أجهزة الاستقبال في داخل القمر الزمن الذي احتاجتهُ الإشارة لتذهب وتعود، وبما أنَّه يعرفُ بالفعل سُرعة البث، فيستطيعُ حساب المسافة التي تفصلُ بينه وبين صاحب الهاتف المحمول، بعد ذلك يستخدمُ القمر الصناعي مُعادلة رياضيّة، وبناءً على الاتجاه الذي جاءت منهُ الإشارة والمسافة التي تفصلهُ عنها، يُحدّد بدقّة بالغة مكان الهاتف المحمول، ولأداء هذه الوظيفة بالدقة الصحيحة، تمتازُ الأقمار الصناعية بأنَّ لها ساعاتٍ ذرية فائقة الدقة في حساب الوقت، وقادرة على تصحيح نفسها باستمرارٍ لتبقى مُتوافقة مع ساعات الأرض.[٤]
أهمية خطوط الطول
الأرض كروية الشكل ولها محوران للدّوران، أحدهما في الشمال وهو القطب الشماليّ وآخر في الجنوب وهو القطب الجنوبيّ، ومن هنا جاءت خطوط الطول لتكون الخطوط الواصلة بين القطبين على جميع مساحة الأرض السطحية، وفعلياً هي ليست خطوطاً، وإنّما أنصاف دوائر وهميّة، وما بين الدرجة والأخرى تُقسم إلى دقائق وثوانٍ، وهي تُساعد على حساب التوقيت المحلي والعالمي لكل دولةٍ ومدينةٍ، وتحديد فارق التوقيت بين أي مدينتين عن طريق مقارنتها بمدينةٍ معلومة التوقيت، ويُضبطُ بها التوقيت العالمي المعتمد في الرحلات والأعمال ومواعيد البرامج التلفزيونية وغيرها، وذلك تجنباً لحدوث أي التباس بسبب التوقيت المحلي للدول أو المدن.[٥]
أهمية دوائر العرض
بما أنّ الأرض كروية الشكل فيمكن تقسيمها بشكلٍ عرضيٍّ إلى دوائر تُسمّى دوائر العرض، وهي عبارة عن دوائر وهمية عددها 180 دائرة، وهذه الدوائر تبدأ من خطٍ مستقيمٍ وتضيق كلما اتجهنا شمالاً وجنوباً نحو القطبين، وهي مُهمّة في تحديد مواعيد فصول السنة، فالانقلاب الصيفيّ يحدث عندما تتعامد أشعة الشمس على مدار السرطان فتصبح النصف الشمالي للكرة الأرضية صيفاً والجنوبي شتاءً، ويحدث الانقلاب الشتوي عندما تتعامد الشمس على مدار الجَّدي فتصبح شمالاً فصل الشتاء وجنوباً فصل الصيف، كما أنَّها تُحدّد المناطق الحرارية والمُناخ للعديد من مناطق العالم، فالعديدُ من الظواهر المُناخيّة تتغيّر بالتوازي مع الاتجاه شمالاً أو جنوباً.[٥]
أهم خطوط الطول
خط غرينتش أهمّ خطوط الطول هو خط غرينتش، وهو خط وهمي يمرّ في قرية غرينتش في بريطانيا ودرجته صفر، فهو يقع في منتصف الكرة الأرضيّة طوليّاً.[٥]
أهم دوائر العرض
أهمّ دوائر العرض وأشهرها هي الدوائر السّبعة الآتية:[٦]
- خط الاستواء: درجته صفر، والذي يقع في منتصف الكرة الأرضية عرضاً ويقسمها إلى نصفين، يحتوي كلٌّ منهُما على تسعين درجة جنوب أو شمال خطّ الاستواء.
- مدار السرطان: دائرة العرض الشمالية تلي خط الاستواء تقع على درجة 23,5° شمالاً، وتتعامد الشمس على مدار السرطان في 21 حزيران/يونيو.
- مدار الجَدي: يلي خط الاستواء ويقع على 23,5° جنوباً، وتتعامد الشمس عليه في 21 كانون الأول د/ ديسمبر.
- الدائرة القطبية الشمالية: تقع على 66,5° شمالاً، وهي تُحدّد المكان الذي يحدثُ عنده (خلال يومٍ واحد في السنة على الأقل) أن تُشرق الشمس أو تغرب لأربعٍ وعشرين ساعة مُتواصلة، ففي أقصى شمالها أي عند دائرة تسعين درجة شمالاً، تُشرق الشمس خلال ستة شهورٍ من السنة وتغربُ لستة أخرى، وموقعُ هذه الدائرة ليسَ ثابتاً، فهو يتغيَّرُ على مدار العام بفعل هذا التعريف.
- الدائرة القطبية الجنوبية: تقع على 66,5° جنوباً، وهي تُحدّد المكان الذي يحدثُ عنده (خلال يومٍ واحد في السنة على الأقل) أن تُشرق الشمس أو تغرب لأربعٍ وعشرين ساعة مُتواصلة، ففي أقصى جنوبها أي عند دائرة تسعين درجة جنوباً، تُشرق الشمس خلال ستة شهورٍ من السنة وتغربُ لستة أخرى. وموقعُ هذه الدائرة ليسَ ثابتاً، فهو يتغيَّرُ على مدار العام بفعل هذا التعريف.
- القطب الشماليّ: يقع على 90° شمالاً، وهو محور الدوران الشمالي للأرض.
- القطب الجنوبيّ: يقع على 90° جنوباً، وهو محور الدوران الجنوبي للأرض.
المراجع
1 . ↑ "How does GPS work?", Institute of Physics, Retrieved 25-11-2016.
2 . ^ أ ب "Latitude and Longitude", GeoVISTA Center and The Pennsylvania State University, Retrieved 25-11-2016.
3 . ↑ "Angular Measurements", NASA, Retrieved 10-12-2016.
4 . ↑ "NAVSTAR GPS USER EQUIPMENT INTRODUCTION, section "GPS Theory of Operation"", U. S. Coast Guard Navigation Center,سبتمبر 1996، Retrieved 25-11-2016.
5 . ^ أ ب ت "Latitude and longitude | Geography", Britannica, Retrieved 25-11-2016.
6 . ↑ "Units of Longitude and Latitude", University of Nebraska-Lincolin, Retrieved 25-11-2016.