خط الطول

خط الطول (جمع: خطوط الطول) عبارة عن أنصاف دوائر وهمية تحيط بالكرة الأرضية توصل بين القطب الشمالي والقطب الجنوبي، ويبلغ عددها 360 خط طول؛ كل خط طول يتميز بدرجة (زاوية)، ويبدأ العد من الخط الصفري المار بغرينيتش. الخط غرينيتش هو خط الطول 0 وهو يمر بمدينة غرينيتش في بريطانيا. بين كل خطين متتاليين 1°. وبالتحرك شرقا يأتي خط الطول 1°، ثم خط الطول 2 ° وهو الحدود الشرقية لـ المملكة المتحدة، كما نجد باريس على خط طول 2°(درجة)، و 21' (دقيقة (زاوية)، وهكذا نجد الإسكندرية على خط طول 30° شرقا. بالمثل عند التحرك في اتجاه الغرب من غرينتش يعد خط الطول 1° ولكن غربا، ثم 2 ° غربا، وهكذا.

نعطي هنا بعض المدن الشهيرة وموقعها على خط الطول الجغرافي:

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

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

39° 36' 0' ' شرق .

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

وأما الرقة فإحداثياتها:

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.

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.

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

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

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.

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:

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 = = 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».

Longitude (PSF).png
وسائل أميريكو فسبوتشي لتحديد خط الطول
جون هاريسون حل أكبر قدر من المشكلة في عصره.[1]
World map longlat.svg