أهمية خطوط الطول ودوائر العرض

تُعد خطوط الطول ودوائر العرض من العناصر الأساسية في علم الجغرافيا، إذ تشكل إحدى الفروع الجوهرية لهذا العلم. ويعتبر تحديد المواقع بواسطة هذه الخطوط أمراً حيوياً للجغرافيين، حيث يتيح لهم تقسيم الأرض إلى أقسام فرعية تساعد في توضيح المواقع بدقة. إذ تم تقسيم الأرض إلى دوائر عرض وخطوط طول لتسهيل الوصول إلى معلومات معينة عن المواقع. ومع التقدم التكنولوجي الكبير في العصر الحالي، أصبح بإمكان أي فرد تحديد موقع معين باستخدام تطبيقات GPS المتاحة على الهواتف الذكية وأجهزة الحاسوب، مثل المنازل والحدائق والمطاعم، مما يعزز من إمكانية الوصول إلى هذه المعلومات بدقة عالية.

كيفية حساب خطوط الطول ودوائر العرض

تُحسب خطوط الطول ودوائر العرض على سطح كوكب الأرض استنادًا إلى نقاط مرجعية محددة. فمن الأسهل وجود خط مرجعي واحد، وهو خط الاستواء، يُستخدم كقاعدة لحساب بقية الخطوط على أساس درجات الفصل. وتعتبر دوائر العرض مرجعية تبدأ عادةً من خط الاستواء، الذي يقع في منتصف المسافة بين القطبين. تُحسب هذه الدوائر بالدرجات شمالاً وجنوبًا. وعندما تكون الدرجات غير كافية لوصف دقة الموقع، يتم استخدام الدقائق والثواني القوسيّة، حيث تمثل الدقيقة القوسية جزءًا من 60 من الدرجة، والثانية القوسية جزءًا من 60 من الدقيقة.

وعلى الجانب الآخر، لا existe هناك مرجعية واضحة معينة لتحديد خطوط الطول، وذلك بسبب دوران الأرض حول محور عمودي. ومع ذلك، تم الاتفاق دوليًا على اعتبار خط وهمي يمر عبر مدينة غرينتش في المملكة المتحدة ليكون خط الطول المرجعي. وبالتالي، يحدّد خط الطول 0 درجة بريطانيا على الخرائط. وتُحسب خطوط الطول بناءً على الفصل عن خط غرينتش شرقاً وغرباً، وهي ليست دوائر مكتملة لكن تصل إلى حد 180 درجة. النقطة المعاكسة لمدينة غرينتش تتواجد في وسط المحيط الهادئ عند خط الطول 180.

خطوط الطول ودوائر العرض وأجهزة تحديد المواقع العالمية (GPS)

تعمل خطوط الطول ودوائر العرض على تسهيل تحديد النقاط الجغرافية على سطح الأرض من خلال استخدام أجهزة GPS. تعتمد هذه الأجهزة على إقامة اتصال بين الهواتف المحمولة والأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض. يدور القمر الصناعي حول الأرض في حوالي 11 ساعة و58 دقيقة، وهذا يعادل 23 ساعة و56 دقيقة لدورتين، أي التعبير عن المدة اللازمة لقيام الأرض بدورتها حول نفسها. بهذه الطريقة، يمكن للقمر الصناعي متابعة جميع الأماكن في الوقت نفسه من اليوم. في حال احتاج القمر الصناعي إلى تحديد موقع شخص معين، يرسل إشارة إلى هاتفه، الذي يعيد بث الإشارة. بعد ذلك، يقوم القمر الصناعي بحساب الزمن الذي استغرقته الإشارة للذهاب والعودة، ويستخدم هذا المعطى في حساب المسافة بينه وبين الهاتف المحمول. يعتمد القمر الصناعي على معامل رياضي بالإضافة إلى الاتجاه الذي جاءت منه الإشارة لوضع مسقط دقيق للموقع. ولضمان دقة هذه العملية، تتمتع الأقمار الصناعية بساعات ذرية عالية الدقة، مما يساعد في التزامن مع توقيت الأرض.

أهمية خطوط الطول

بما أن الأرض هي كروية الشكل والموجود بها محوران للدوران (القطب الشمالي والقطب الجنوبي)، فإن خطوط الطول تُشكل تمثيلًا خطوطاً موصلة بين هذين القطبين على السطح الأرضي. في الواقع، ليست الخطوط الحقيقية، بل هي أنصاف دوائر وهمية، تقسم إلى دقائق وثوانٍ بين كل درجة والأخرى. تساهم هذه الخطوط في تحديد التوقيت المحلي والعالمي لكل دولة ومدينة، كما تُساعد في تحديد الفارق الزمني بين مختلف المدن بواسطة المقارنة مع مدينة معروفة التوقيت. يتم استخدام هذه المعلومات لضبط التوقيت العالمي المعتمد في مختلف الأنشطة والبرامج، وذلك لتفادي أي لبس يتعلق بمواعيد التوقيت المحلي.

أهمية دوائر العرض

بما أن الأرض كروية، يمكن تقسيمها إلى دوائر عرض وهمية تسمى دوائر العرض، ويصل عددها إلى 180 دائرة. تبدأ هذه الدوائر من خط الاستواء وتتجه نحو القطبين حيث تتقلص في العرض. تلعب دوائر العرض دورًا محوريًا في تحديد مواعيد الفصول، حيث يحدث الانقلاب الصيفي عندما يتمركز أشعة الشمس على مدار السرطان، مما ينتج عنه الصيف في نصف الكرة الشمالي والشتاء في نصف الكرة الجنوبي. بينما يحدث الانقلاب الشتوي عند تعامد الشمس على مدار الجدي. إضافة إلى ذلك، تعمل دوائر العرض على تحديد المناطق المناخية وتأثيرها على الطقس في مناطق عدة حول العالم، حيث تتغير العديد من الظواهر المناخية وفق الاتجاه شمالاً أو جنوباً.

أهم خطوط الطول

يُعتبر خط غرينتش الأكثر أهمية بين خطوط الطول كافة، فهو خط وهمي يمر عبر قرية غرينتش في بريطانيا ويُعبر عن درجة الصفر، حيث يقع في منتصف الكرة الأرضية من الناحية الطولية.

أهم دوائر العرض

أبرز دوائر العرض وأشهرها هي السبع التالية:

• خط الاستواء: يحدد درجة صفر ويخضع لمنتصف الكرة الأرضية عرضًا، حيث يقسمها إلى نصفين، يحتوي كل منهما على تسعين درجة شمالًا أو جنوبًا.
• مدار السرطان: الدائرة الشمالية التي تلي خط الاستواء وتوجد عند درجة 23.5° شمالًا، حيث تتعامد الشمس عليها في يوم 21 يونيو.
• مدار الجدي: يقع جنوب خط الاستواء عند 23.5°، وتتعامد الشمس عليه في 21 ديسمبر.
• الدائرة القطبية الشمالية: توجد عند 66.5° شمالًا، وتحدد المكان الذي يمكن أن تشرق فيه الشمس أو تغرب لمدة 24 ساعة متواصلة خلال يوم واحد على الأقل في السنة. في أقصى شمالها، تحديدًا عند دائرة 90° شمالًا، تشرق الشمس لمدة ستة أشهر من السنة وتغيب لستة أشهر أخرى.
• الدائرة القطبية الجنوبية: تقع عند 66.5° جنوبًا، وتحدد الموقع الذي تشهد فيه الشمس الشروق أو الغروب لمدة 24 ساعة متواصلة خلال يوم واحد على الأقل في السنة. في أقصى جنوبها عند دائرة 90° جنوبًا، تشرق الشمس لمدة ستة أشهر من السنة وتغيب لستة أخرى.
• القطب الشمالي: يقع عند 90° شمالًا، حيث يكون محور الدوران الشمالي للأرض.
• القطب الجنوبي: يقع عند 90° جنوبًا، وهو محور الدوران الجنوبي للأرض.