طول (جغرافيا)

فرق التوقيت بالساعات = = ساعتين

من جهة ثانية، ثم يُضاف الزمن الموجود في مدينة غرينتش (المدينة المعروف توقيتها) إلى فرق الزمن إذا اتجهنا شرقا ؛ ويُطرح إذا اتجهنا غربا . وبما أن القاهرة في الشرق فإننا نضيف ساعتين على توقيت غرينيتش وبذلك نعرف توقيت القاهرة.

• الزمن في القاهرة = 2 + 7.30 = 9.30
• إذاً الساعة في القاهرة 9:30 حسب «توقيت جرينتش».
• المراجع
• انظر كذلك
• عرض جغرافي
• خط الطول
• دائرة العرض
• غرينتش
• خط الاستواء
• جغرافيا
• علوم الأرض
• علم تشكل الأرض
• سماء الربيع
• سماء الشتاء

أهمية خطوط الطول

كذلك، قياس خطوط الطول مهم على حد سواء لرسم الخرائط والمحيطات وللملاحة كذلك. أغلب المستكشفين عانوا على مر التاريخ من مشكلة تحديد خطوط الطول، حيث استغرق العثور على وسيلة لتحديد خطوط الطول عدة قرون.

ومن جهة أخرى، تُفيد في تحديد الزمن و فروق التوقيت بين المدن، كذلك تسهل دراسة الكرة الأرضية.

حساب خطوط الطول

من جانب آخر، كل درجة من الطول شبه مقسمة إلى 60 دقيقة، وينقسم كل منها إلى 60 ثانية. ويتم كتابة طول بهذه الطريقة 30 23° 27′ هي المحدد الثواني مع كسر عشري. يستعمل تمثيل بديل درجة ودقيقة، حيث عن أجزاء لمدة دقيقة بالتدوين العشري مع جزء صغير، وبالتالي: كما يمكن التعبير عن 27.500′ 23° ككسر عشري: 23.45833 درجة شرقا لإجراء العمليات الحسابية، قد يتم تحويل قياس الزوايا بالتقدير الدائري، حتى أنه يمكن التعبير عن الطول الجغرافي بدلالة π، حيث كل واحد باي يساوي 180°.

في هذا الإطار، وترد تفاصيل أكثر تعقيداً مما هو موضح هنا في المقالات التالية:

كذلك، ويعطى الطول الجغرافي كمقياس زاوي يتراوح بين 0° على خط الطول الرئيسي + 180 ° شرقا وغربا −180°. الحرف اليوناني λ (لامدا)، يستعمل للدلالة على الموقع إذا كان شرق أو غرب خط الطول الرئيسي.

وفي السياق ذاته، لإجراء العمليات الحسابية، يتم استبدال الشرق والغرب بعلامة سالبة في نصف الكرة الغربي وعلامة إيجابية في النصف الشرقي. حيث يمكن الجمع بين طول جغرافي محدد و عرض جغرافي محدد (عادة ما يكون العرض موجب في نصف الكرة الشمالي) تعطي موقعا دقيقا على سطح الأرض وهذا يتم باستخدام نظام الاحداثيات الديكارتي (جملة ديكارت) وقد يحدد الطول عند نقطة معينة بحساب الفارق الزمني بين الموقع المراد حساب الطول عنده و «التوقيت العالمي» (UTC). إن هناك 24 ساعة في يوم و 360 درجة في حلقة مفرغة، تتحرك الشمس بالنسبة للأرض بمعدل 15 درجة كل ساعة (360 درجة/24 ساعة = 15 درجة للساعة الواحدة). إذا كان هناك شخص ما في المنطقة الزمنية (UTC -3) ثلاث ساعات قبل التوقيت العالمي) فإن هذا الشخص موجود قرب خط طول 45° (3 ساعات × 15 ° كل ساعة = 45 °). واستعملت الكلمة قرب نظراً لأن هذه النقطة قد لا تكون في وسط المنطقة الزمنية؛ كما يتم تعريف المناطق الزمنية سياسيا، حتى تلك المراكز والحدود، وهذا يؤدي في كثير من الأحيان ألّا تكون خطوط الطول من مضاعفات 15°. فهاذا يفرض وجود الكرونومتر لحساب الطول في موقع معين حيث يعين التوقيت العالمي المنسق UTC، وتحديد التوقيت المحلي عن طريق المراقبة الفلكية أو الطاقة الشمسية.

التسمية

وفي هذا الصدد، يعود المصطلح العربي "الطول" بهذا المعنى إلى عصر الحضارة الإسلامية، ووفق معجم الدوحة التاريخي للغة العربية، فإن أقدم ذكر لهذا المصطلح جاء في سنة 221 هـ الموافق لـ 836 م في «كتاب صورة الارض: من المدن والجبال والبحار والجزائر والأنهار» للخوارزمي، حيث جاء فيه:

دوائر العرض

وفي السياق ذاته، بواسطة معرفة خط الطول ودائرة العرض التي تقع عليها مدينة ما، يمكن التعرف على المدينة (أنظر مثال المدينة المنورة والرقة أعلاه).

وفي السياق ذاته، تم احتساب دوائر العرض من خلال مراقبة الرباعي أو أسطرلاب، و ارتفاع الشمس أو النجوم وتم رسمها بشكل دوائر أفقية على الخرائط.

وفي هذا السياق، لتكملة الإحداثيات الجغرافية لتعيين مواقع المدن المختلفة ومواقع السفن في البحر، أُضيفت دوائر عرض إلى خطوط الطول . دوائر العرض هي دوائر وهمية على سطح الكرة الأرضية تبدأ بالخط 0 وهو خط الإستواء . وتقسم المناطق الشمالية بدوائر بين 0 درجة و 90 درجة وتسمّى شمالا؛ وتقسم المناطق الجنوبية على الأرض إلى دوائر بين 0 (خط الإستواء) و 90 جنوبا.

مقالة عن التوقيت العالمي

مقالة عن معادلة الوقت .

الدراسة والاكتشاف

من جهة ثانية، في 1612م اقترح غاليليو غاليلي أن بالمعرفة الدقيقة لمدارات أقمار المشتري يمكن استخدام مواقعها كساعة عالمية، وأن هذا سيساعد على إمكانية تحديد خطوط الطول على الأرض بدقة. ولكن الإسلوب الذي وضعه غاليليو لم يكن عمليا للملاّحين على متن السفن البحرية.

علاوةً على ذلك، اخترع الإنكليزي جون هاريسون، (الكرونومتر البحري)، وهي أداة رئيسية لحل مشكلة الدقة في تحديد الطول في البحر، وبهذه الطريقة زادت إمكانية البحارة في قطع مسافات طويلة في البحار، وعلى الرغم من أن جون هريسون حصل على المكافأة التي وضعتها الحكومة البريطانية لاختراعه (الكرونومتر البحري) سنة 1773، إلا أن الكرونومتر ظل مكلفا للغاية وإسلوب المسافة القمرية ظل هو الإسلوب المستعمل لعدّة عقود.

وفي هذا الصدد، أولاً، أنه يتطلّب حدوث حدث فلكي معين (اصطفاف القمر والمريخ على نفس السوية بالنسبة للأرض)، وهذا يتطلّب المراقبة المستمرة لاستباق هذا الحدث عن طريق وضع تقويم فلكي.

إضافةً إلى ذلك، ثانيا، يجب معرفة الوقت بشكل دقيق، حيث كان من الصعب التأكد من أراض أجنبية.

من جهة ثانية، بمقارنة موقع كل من القمر والمريخ مع مواقعها المتوقعة، كان فسبوتشي قادرا على تحديد الطول. ولكن هذا الإسلوب واجه عدّة قيود:

علاوةً على ذلك، وفي سنة 1714م أصدرت الحكومة البريطانية «قانون الطول الجغرافي»، حيث عرضت مكافآت مالية كبيرة للشخص الأول الذي يستطيع وضع طريقة عملية لتحديد الطول الجغرافي من داخل السفن البحرية، لحل مشاكل البحارة في تحديد مواقعهم في البحار.

من جانب آخر، وأخيراً، هذه الطريقة تتطلب منصة قياس مستقرة، مما يجعل هذه التقنية عديمة الفائدة على متن سفينة بحرية تهتز.

من جهة ثانية، وأخيراً، تم تنسيق عمل الكرونومترات البحرية وإشارات التلغراف اللاسلكي، الأمر الذي وضع حلا نهائيا لمشكلة تعيين الطول في القرن العشرين.

العرض = شمالا

• وأما الرقة فإحداثياتها:
• الطول = شرقا
• العرض = شمالا

إيرلندا = 8 ° غربا

وفي هذا الصدد، بهذا النظام يحدد التوقيت في مختلف دول العالم، لأن الكرة الأرضية تدور حول محورها من الغرب إلى الشرق. بل أن هذا النظام يحدد كذلك توقيت المدن المختلفة؛ فالمسلمون مثلا يؤدون صلواتهم حسب توقيت مدينتهم أو قريتهم المحلية. لهذا ليس غريبا أن يشمل تقسيم الطول بالدرجة الزاوية، والدقيقة الزاوية، والثانية الزاوية؛ فكل درجة من الطول مقسمة إلى 60 دقيقة، وكل دقيقة مقسمة إلى 60 ثانية. الطول 80 يكون درجته 80°، وموقع المدينة المنورة مثلا نجده على طول = 39.6 شرق، أو بتعبيرٍ آخر، شرق.

الطول = شرقا

من جهة ثانية، ولكن الطول الجغرافي للمدينة المنورة هذا يتفق مع خط الطول الذي تقع عليه مدينة الرقة في سوريا. لهذا لا بد من إدخال العرض في الاعتبار للتعريف بالبلد، فنجد إحداثيات المدينة المنورة هي :

إضافةً إلى ذلك، نلاحظ أن عدد خطوط الطول شرقا 180 وعدد خطوط الطول غربا 180، والجميع يكملون دائرة زاويتها 360 °. هذا التقسيم اتفقت عليه جميع الدول.

كيفية حساب فرق التوقيت

فرق الزمن بين القاهرة وغرينيتش = 30 × 4 = 120 دقيقة

الفرق بين خطي الطول = 30 – 0 = 30° خط طول

إضافةً إلى ذلك، ثم يحسب فرق زمن دوران الأرض حول نفسها بين المدينتين بضرب خط طول القاهرة 30 في 4 ، حيث 4 هو فرق الزمن بين إشراق الشمس بين خطي متتاليين . (زاوية 1 ° تعادل 4 دقائق زمنية)

اولا يحسب فرق الخطوط وهو طرح خطي الطول من بعضهما

ومن جهة أخرى، مثال : إذا كانت الساعة في مدينة جرينتش الآن 7:30 مساء فكم تكون الساعة في مدينة القاهرة الواقعة على خط الطول 30° شرقا

خواص خطوط الطول

من جانب آخر، عند دوران الأرض حول نفسها فإنها تأخذ 4 دقائق بين كل خط طول والآخر أي أن فرق الزمن بين كل خط طول والآخر 4 دقائق، وكذلك كذلك فإنها تشرق على 15 خط طول في الساعة.

من جهة ثانية، المدن التي على خط طول واحد لها نفس التوقيت على وجه التقريب، فمثلا الساعة في مدينة القاهرة 5:00 ص وهي على خط طول 30° شرقا (شرق جرينتش) فإن الساعة ستكون في الخرطوم 5:00 ص، ويرجع ذلك أن خط الطول الذي يمر بالقاهرة هو نفس خط الطول الذي يمر بالخرطوم.

وفي هذا الصدد، باستخدام خطوط الطول، استطاع العلماء حساب الزمن في مدينة معينة بمعرفة زمن مدينة أخرى، وكذلك خط طولها وذلك باستخدام الخواص التالية لخطوط الطول استطاعوا حساب:

ومن ناحية أخرى، الأرض تدور من الغرب إلى الشرق حول نفسها. ويعني ذلك أن المدن التي تقع شرق خط جرينتش تشرق عليها الشمس قبل التي تقع غربه.