النتائج المترتبة على عدم تساوي أبعاد الأرض عن مركزها

علم الجيوديسيا

علم الجيوديسيا هو أحد فروع العلوم المهتمة بدراسة حجم وشكل كوكب الأرض، ويستخدم فيه المسوحات والحسابات الرياضية، وهو علم قديم حيث حاول الفلاسفة القدماء تحديد شكل الأرض وقياس أبعادها.

كان أرسطو هو أول من حاول قياس حجم الأرض، ولذلك يُعتبر من علماء الجيوديسيا.

شكل كوكب الأرض

الأرض هي ثالث كوكب بعيدًا عن الشمس وخامس أكبر كوكب في النظام الشمسي.

تبدون الأرض شكلًا شبه كروي، لكننا لا نستطيع رؤية شكل الأرض بأعيننا ولا نشعر بانحنائه، لأن أعيننا تستطيع رؤية مساحة صغيرة فقط من سطح كوكب الأرض.

 تسبب دوران الأرض مع وجود الجاذبية في حدوث انحناء أو انتفاخ عند خط الاستواء، وبالتالي فإن الأرض ليست كروية تمامًا.

يبلغ نصف قطر الأرض عند خط الاستواء 3963 ميلًا (6378 كيلومترًا)، وفقًا للمركز الخاص بوكالة ناسا

يبلغ نصف القطر القطبي للأرض (المسافة بين القطبين الشمالي والجنوبي) 3950 ميلاً (6356 كم)، وهو يختلف عن طول القطر عند خط الاستواء بـ 13 ميلاً (22 كم).

يبلغ محيط الأرض عند خط الاستواء حوالي 24901 ميلاً أي ما يعادل 40.075 كم، ويبلغ محيط الأرض من القطب إلى القطب، أو محيط الزوال، 24،860 ميلًا أي ما يعادل 40،008 كم، ولذلك يُطلق على شكل الأرض اسم الكروي المفلطح.

تبلغ مساحة سطح الأرض الإجمالية حوالي 197 مليون ميل مربع (510 مليون كيلومتر مربع). تغطي المياه حوالي 71٪ من مساحتها وتمثل اليابسة 29٪ من مساحتها.

يشكل قمة جبل إفرست أعلى نقطة على سطح الأرض بارتفاع يبلغ حوالي 8850 متر، بينما يعد خندق ماريانا في المحيط الأطلسي هو أدنى نقطة معروفة تحت سطح البحر، ويصل عمقه إلى حوالي 10924 متر.

النتائج المترتبة على عدم تساوي أبعاد الأرض عن مركزها

ومن النتائج المترتبة على عدم تساوي أبعاد الأرض عن مركزها:

• تميل الكرة الأرضية إلى عدم الاستقرار في دورانها.
• أصبحت شكل الأرض مفلطحًا عند القطبين ومنبسطًا قليلًا عند خط الاستواء.

خطوط الطول ودوائر العرض

وفيما يتعلق بأبعاد الأرض، يتم قياسها باستخدام خطوط رئيسية تسمى خطوط الطول ودوائر العرض التي لا تستخدم فقط لتحديد أبعاد الأرض، بل يستخدمها الجغرافيون ورسامو الخرائط والبحارة لتحديد النقاط المختلفة على سطح الأرض.

خطوط الطول ودوائر العرض هي خطوط وهمية، ولكنها تشكل الإحداثيات الجغرافية لكوكب الأرض.

ما هي دوائر العرض

• دوائر العرض هي دوائر عرضية وهمية تمر عبر الكرة الأرضية.
• يتم تحديد موقع أي مكان على كوكب الأرض بواسطة خطوط الطول والعرض
• يتم قياسها باستخدام دائرة رئيسية تسمى خط الاستواء أو دائرة الاستواء.
• عند تحديد موقع نقطة على دوائر العرض، إذا كانت النقطة في منطقة أعلى خط الاستواء، فتسمى النقطة شمالًا أو يتم تحديدها بعلامة +a، وإذا كانت النقطة في منطقة أسفل خط الاستواء، فتسمى النقطة جنوبًا أو يتم تحديدها بعلامة -.
• تتراوح زوايا دوائر العرض من +90 درجة (أو 90 درجة شمالًا) إلى -90 درجة (أو 90 درجة جنوبًا)، مما يجعل إجمالي عدد دوائر العرض يبلغ 180 دائرة.
• يبلغ المسافة بين كل دائرتين من دوائر العرض 69 ميلًا (110 كيلومترًا)

تمثل النقطة 90 شمالًا القطب الشمالي للأرض، بينما تمثل النقطة 90 جنوبًا القطب الجنوبي.

• خط الاستواء

خط الاستواء هو خط يمر عبر مركز الكرة الأرضية ويقسمها إلى نصفين شمالي وجنوبي، ويعتبر خط الاستواء دائرة العرض 0.

ويُقسِّم الأرض إلى نصفينشمالي وجنوبي.

تتكون حوالي 78.7٪ من المحيطات من الماء و 21.3٪ من اليابسة، ويبلغ طول خط الاستواء حوالي 24901 ميلا (حوالي 40.075 كيلومترا).

• الدائرة القطبية الشمالية

خط العرض 66.34 شمالا يقع في القطب الشمالي، حيث تتواجد جميع المواقع الواقعة شمال الدائرة القطبية الشمالية داخل هذه المنطقة.

• الدائرة القطبية الجنوبية

توجد تلك الدائرة عند خط العرض 66° 34` جنوبًا.

جميع المناطق المتواجدة تحت تلك الدائرة تكون في القطب الجنوبي

تشهد تلك المناطق بعض الظواهر الفلكية الفريدة، مثل شمس منتصف الليل والليل القطبي.

• مدار السرطان

ليس خط العرض الدقيق لمدار السرطان نقطة ثابتة، وتم تحديد موقع مدار السرطان في آخر قياس لعام 2014 عند دائرة عرض 23 درجة و26 دقيقة و16 ثانية.

يشير الانقلاب الصيفي، الذي يحدث إما في 20 أو 21 يونيو من كل عام، إلى اليوم الذي تصبح فيه أشعة الشمس عمودية على مدار السرطان.

يكون هذا اليوم بداية فصل الصيف في النصف الشمالي وبداية الشتاء في النصف الجنوبي.

• مدار الجدي

يقع خط مدار الجدي عند حوالي 23 درجة و 26 دقيقة جنوب خط الاستواء، وهو مثل مدار السرطان ويمكن أن يتغير قليلا.

يعني الانقلاب الشتوي الذي يحدث في 21 أو 22 ديسمبر من كل عام، اليوم الذي تشرق فيه الشمس عموديًا فوق هذا الخط.

يبدأ فصل الصيف في نصف الكرة الجنوبي في هذا اليوم، بينما يبدأ الشتاء في نصف الكرة الشمالي.

ما هي خطوط الطول

تحدد خطوط الطول الموقع بين الشرق والغرب بتمتد من الشمال إلى الجنوب، ولذلك يعتبر خط العرض المسافة الزاوية شرقًا أو غربًا عن الخط الرئيسي للطول.

يكون خطوط الطول عمودية على خط الاستواء.

يبلغ عدد خطوط الطول 360 خطًا أو درجة، وتُقسم إلى 180 درجة شرقًا و180 درجة غربًا.

تُشير الخطوط أو النقاط التي تقع شرق خط الطول الرئيسي بشرق الكرة الأرضية بالعلامة +، بينما تُشار للنقاط التي تقع في الغرب بالعلامة -.

• خط الطول الرئيسي

يُعرف خط الطول الرئيسي حيث تكون الدرجة صفر باسم خط الطول الرئيسي، ونظرًا لأن هذا الخط يمر بالمرصد الملكي في غرينتش بإنجلترا، فإنه يُطلق عليه أيضًا اسم خط غرينتش.

تنقسم الأرض إلى نصفين متساويين، وهما نصف الكرة الشرقي ونصف الكرة الغربي.

يعود هذا الخط بشكل فعلي إلى توقيت غرينتش العالمي، إذ كان خط الطول الرئيسي في غرينتش يعد المرجع لتوقيت غرينتش أو GMT منذ نهاية القرن التاسع عشر.

كانت جميع المدن حول العالم تحافظ على توقيتها المحلي قبل ذلك، ولم تكن هناك اتفاقيات وطنية أو دولية تحدد كيفية قياس الوقت، ولا متى يبدأ اليوم وينتهي، ولا ما هو طول الساعة.

بعد توسع شبكات السكك الحديدية والاتصالات في القرن التاسع عشر، أصبح من الضروري وجود معيار زمني دولي، وتم اختيار غرينتش كمركز للتوقيت العالمي.