خط الطول

• 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.

وسائل أميريكو فسبوتشي لتحديد خط الطول

• وفي عام 1714م أصدرت الحكومة البريطانية «قانون خط الطول»، حيث عرضت مكافآت مالية كبيرة للشخص الأول الذي يستطيع وضع طريقة عملية لتحديد خطوط الطول من داخل السفن البحرية، لحل مشاكل البحارة في تحديد مواقعهم في البحار.
• بمقارنة موقع كل من القمر والمريخ مع مواقعها المتوقعة، كان فسبوتشي قادرا على تحديد خطوط الطول. ولكن هذا الإسلوب واجه عدّة قيود:
• 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.
• ثانيا، يجب معرفة الوقت بشكل دقيق، حيث كان من الصعب التأكد من أراض أجنبية.
• وأخيراً، هذه الطريقة تتطلب منصة قياس مستقرة، مما يجعل هذه التقنية عديمة الفائدة على متن سفينة بحرية تهتز.

جون هاريسون حل أكبر قدر من المشكلة في عصره.[1]

• اخترع الإنكليزي جون هاريسون، (الكرونومتر البحري)، وهي أداة رئيسية لحل مشكلة الدقة في تحديد خطوط الطول في البحر، وبهذه الطريقة زادت إمكانية البحارة في قطع مسافات طويلة في البحار[1]، 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 المستخدم لعدّة عقود.
• وأخيراً، تم تنسيق عمل الكرونومترات البحرية وإشارات التلغراف اللاسلكي، الأمر الذي وضع حلا نهائيا لمشكلة تعيين خطوط الطول في القرن العشرين.

هو خط طول يقع في منتصف الكرة الأرضية بالضبط وتساوي درجته صفر. ويقع على يمينه 180 خط طول وعلى يساره 180 خط طول، وتُسمّى خطوط الطول التي على يمينه خط طول شرقا K والخطوط التي على يساره خط طول غربا. وقد سُمّي جرينتش نسبة إلى قرية جرينتش الواقعة جنوبي شرق مدينة لندن في بريطانيا ؛ وقد اختصوا تلك القرية بالذات ليُسمّوا بها خط الطول رقم صفر.

تُفيد في تحديد فروق التوقيت بين المدن، أيضا تسهل دراسة الكرة الأرضية.

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

ويعطى خط الطول كمقياس زاوي يتراوح بين 0° على خط الطول الرئيسي + 180 ° شرقا وغربا −180°. الحرف اليوناني λ (لامدا)، [2][3] يستخدم للدلالة على الموقع إذا كان شرق أو غرب خط الطول الرئيسي.

كل درجة من خط الطول شبه مقسمة إلى 60 دقيقة، وينقسم كل منها إلى 60 ثانية. ويتم كتابة خط طول بهذه الطريقة 30 23° 27′ هي المحدد الثواني مع كسر عشري. يستخدم 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 خط الطول بدلالة الرمز (باي) (π (pi، حيث كل واحد باي يساوي 180°. لإجراء العمليات الحسابية، يتم استبدال الشرق والغرب بعلامة سالبة في نصف الكرة الغربي وعلامة إيجابية في النصف الشرقي. حيث يمكن الجمع بين خط طول محدد وخط عرض محددة (عادة ما تكون خطوط العرض إيجابية في نصف الكرة الشمالي) تعطي موقعا دقيقا على سطح الأرض وهذا يتم باستخدام نظام الاحداثيات الديكارتي (جملة ديكارت) وقد يحدد خط الطول عند نقطة معينة بحساب الفارق الزمني بين الموقع المراد حساب خط الطول عنده و «التوقيت العالمي» (UTC). إن هناك24 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 °). واستخدمت 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 خط الطول في موقع معين حيث يعين التوقيت الدولي UTC، وتحديد التوقيت المحلي عن طريق المراقبة الفلكية أو الطاقة الشمسية.

• وترد تفاصيل أكثر تعقيداً مما هو موضح هنا في المقالات التالية:

1. مقالة عن التوقيت العالمي
2. مقالة عن معادلة الوقت .

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:

1. المدن التي على خط طول واحد لها نفس التوقيت تقريبا، 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.
2. 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 أيضا فإنها تشرق على 15 خط طول في الساعة.
3. الأرض تدور من الغرب إلى الشرق حول نفسها. ويعني ذلك أن المدن التي تقع شرق خط جرينتش تشرق عليها الشمس قبل التي تقع غربه.

كيفية حساب فرق التوقيت

${\displaystyle \phi }$	${\displaystyle \Delta _{\rm {LAT}}^{1}}$	${\displaystyle \Delta _{\rm {LONG}}^{1}}$
0°	110.574 km	111.320 km
15°	110.649 km	107.551 km
30°	110.852 km	96.486 km
45°	111.132 km	78.847 km
60°	111.412 km	55.800 km
75°	111.618 km	28.902 km
90°	111.694 km	0.000 km

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

اولا يحسب فرق الخطوط وهو طرح خطي الطول من بعضهما

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

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)

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

فرق التوقيت بالساعات = ${\displaystyle {\tfrac {120}{60}}}$ = ساعتين

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».

• كوس φ يقلل من 1 عند خط الاستواء إلى الصفر في القطبين، حيث يقلل طول درجة من خط الطول وبالمثل. وهذا يتناقض مع زيادة طول درجة من خط الاستواء إلى القطب صغيرة (1%). ويبين الجدول سواء بالنسبة لمجسم اهليلجي WGS84 مع = 6,378,137.0 m و b = 6,356,752.3142 م. علما بأن المسافة بين نقطتين 1 درجة عن بعضها البعض في نفس دائرة خط العرض، يقاس على طول هذه الدائرة من خط العرض، أكثر قليلاً من (الجيوديسية) أقصر مسافة بين تلك النقاط؛ والفرق أقل من 0.6 متر.

• عرض جغرافي
• غرينتش
• خط الاستواء
• جغرافيا
• علوم الأرض
• علم تشكل الأرض
• سماء الربيع
• سماء الشتاء
• خارطة النجوم

• بوابة استكشاف
• بوابة جغرافيا
• بوابة زمن
• بوابة طيران
• بوابة ملاحة