ما هو خط استواء الارض . الطول الدقيق لخط استواء الأرض

يعلم الجميع أن كوكب الأرض لديه شكل دائري. لكن قلة من الناس يستطيعون تحديد حجم الكوكب. ما هو محيط الأرض على طول خط الاستواء أو على طول خط الطول؟ لماذا يساوي القطرأرض؟ سنحاول الإجابة على هذه الأسئلة بأكبر قدر ممكن من التفاصيل.

أولا وقبل كل شيء، دعونا نلقي نظرة على المفاهيم الأساسيةوهو ما سنواجهه عند الإجابة على سؤال محيط الأرض.

ماذا يسمى خط الاستواء؟ هذا خط دائري، ويحيط بالكوكب ويمر بمركزه. خط الاستواء عمودي على المحور دوران الأرض. إنه بعيد بنفس القدر عن أحدهما والقطب الآخر. يقسم خط الاستواء الكوكب إلى نصفين كرويين يطلق عليهما النصف الشمالي والجنوبي. يلعب دور كبيرفي التعريف المناطق المناخيةعلى الكوكب. كلما اقتربنا من خط الاستواء، كلما كان المناخ أكثر سخونة، لأن هذه المناطق تحصل على المزيد ضوء الشمس.

ما هي خطوط الطول؟ هذه هي الخطوط التي تقسم الكرة الأرضية بأكملها. وعددها 360 أي أن كل كسر بينها يساوي درجة واحدة. خطوط الطول تمر عبر أقطاب الكوكب. يتم حسابهم وفقا لخطوط الطول خط الطول الجغرافي. العد التنازلي يبدأ من خط الطول الرئيسي، والتي تسمى أيضًا غرينتش لأنها تمر عبرها مرصد غرينتشفي انجلترا. يُطلق على خط الطول اسم شرقي أو غربي، اعتمادًا على الاتجاه الذي يتم فيه العد.

العصور القديمة

تم قياس محيط الأرض لأول مرة اليونان القديمة. كان عالم الرياضيات إراتوستينس من مدينة سيينا. في ذلك الوقت كان معروفا بالفعلأن الكوكب له شكل كروي. لاحظ إراتوستينس الشمس ولاحظ أن النجم الساطع في نفس الوقت من اليوم، عند رؤيته من أسوان، كان يقع بالضبط في ذروة الشمس، ولكن في الإسكندرية كان له زاوية انحراف.

تم إجراء هذه القياسات بواسطة إراتوستينس في الانقلاب الصيفي. وقام العالم بقياس الزاوية ووجد أن قيمتها 1/50 من الدائرة بأكملها، أي 360 درجة. بمعرفة وتر الزاوية التي تبلغ درجة واحدة، يجب ضربه بـ 360. ثم أخذ إراتوستينس المسافة بين مدينتين (سيينا والإسكندرية) كطول الوتر، وافترض أنهما على نفس خط الطول، وأجرى الحسابات و اسمه الرقم 252 ألف ملعب. وهذا الرقم يعني محيط الأرض.

لذلك الوقت قياسات مماثلة واعتبرت دقيقة لأنه لا توجد طرق لقياس محيط الأرض بشكل أكثر دقة. يعترف العلماء المعاصرون بأن القيمة التي حسبها إراتوستينس كانت دقيقة تمامًا، على الرغم من حقيقة أن:

هاتين المدينتين - سيينا والإسكندرية لا تقعان على نفس خط الطول؛
وقد حصل العالم القديم على الرقم بناءً على أيام سفر الجمال، لكنها لم تكن تسير في خط مستقيم تمامًا؛
ومن غير المعروف ما هي الأداة التي استخدمها العالم لقياس الزوايا؛
ليس من الواضح ما هي المرحلة التي استخدمها إراتوستينس.

ومع ذلك، لا يزال العلماء يحتفظون برأيهم حول دقة وتفرد طريقة إراتوستينس، الذي قام بقياس قطر الأرض لأول مرة.

في العصور الوسطى

في القرن السابع عشر، اخترع عالم هولندي يدعى سيبيليوس طريقة لحساب المسافات باستخدام المزواة. هذا أجهزة خاصةلقياس الزوايا، تستخدم في الجيوديسيا. كانت طريقة سيبيليوس تسمى التثليث، وهي تتكون من بناء المثلثات وقياس قواعدها.

لا يزال التثليث يمارس حتى اليوم. لقد قسم العلماء السطح بأكمله تقريبًا الكرة الأرضيةإلى مناطق مثلثة.

الدراسات الروسية

كما ساهم علماء من روسيا في القرن التاسع عشر في مسألة قياس طول خط الاستواء. أجريت الأبحاث في مرصد بولكوفو. قاد العملية V. I Struve.

إذا كانت الأرض في وقت سابق تعتبر كرة ذات شكل مثالي، فإن الحقائق اللاحقة تراكمت على أساسها القوة جاذبيةانخفضت من خط الاستواء إلى القطبين. لقد حاول العلماء تفسير هذه الظاهرة. كانت هناك عدة نظريات. الأكثر شعبية منهم كانت نظرية ضغط الأرض من كلا القطبين.

لاختبار صحة الفرضية ، الأكاديمية الفرنسيةنظمت رحلات استكشافية في عامي 1735 و1736. ونتيجة لذلك، قام العلماء بقياس طول الدرجات الاستوائية والقطبية عند نقطتين على الكرة الأرضية - في بيرو ولابلاند. اتضح أنه عند خط الاستواء يكون طول الدرجة أقصر. وبذلك وجد أن المحيط القطبي للأرض أصغر بمقدار 21.4 كيلومتراً من محيط خط الاستواء.

في الوقت الحاضر، بعد لا لبس فيه و بحث دقيقوقد وجد أن محيط الأرض على طول خط الاستواء هو 40075.7 كم، وعلى طول خط الطول - 40008.55 كم.

ومن المعروف أيضًا أن:

يبلغ المحور شبه الرئيسي للأرض (نصف قطر الكوكب عند خط الاستواء) 6378245 مترًا؛
ويبلغ نصف القطر القطبي، أي المحور شبه الأصغر، 6356863 مترًا.

لقد قام العلماء بحساب مساحة سطح الأرضوحددت الرقم 510 مليون متر مربع. كم. وتشغل الأرض 29% من هذه المساحة. ويبلغ حجم الكوكب الأزرق 1083 مليار متر مكعب. كم. يتم تحديد كتلة الكوكب بالرقم 6x10^21 طن. حصة الماء في هذه القيمة 7٪.

فيديو

شاهد تجربة مثيرة للاهتمام توضح كيف تمكن إراتوستينس من حساب محيط الأرض.

أ. سوكولوفسكي

الهندسة (اليونانية القديمة: Geo - "الأرض"، -Metron "البعد") المعنى الأصليكانت الكلمات - قياس الأرض. اليوم، الهندسة لديها المزيد معنى واسع: هو فرع من فروع الرياضيات يتعامل مع مسائل الشكل والحجم والموقع النسبي في الفضاء وخصائص الفضاء. نشأت الهندسة بشكل مستقل في عدد من الثقافات المبكرةكنظام المعرفة العمليةالمتعلقة بالطول والمساحة والحجم مع عناصر العلوم الرياضية الرسمية.

وحدات الطول الحديثة

وحدات القياس الحديثة المتعلقة بحجم كوكبنا.

متر

تم تصميم المتر في الأصل ليكون جزءًا من عشرة ملايين (1/10.000000) من الربع، وهي المسافة بين خط الاستواء والقطب الشمالي. بمعنى آخر، تم تعريف المتر على أنه 1/10.000000 من المسافة من خط استواء الأرض إلى القطب الشماليتقاس على طول سطح محيط (الإهليلجي) للأرض عبر خط طول باريس.

استخدام قيمة معينة، الدائرة مثالية الأرض المستديرةيجب أن يكون بالضبط 40.000.000 متر (أو 40.000 كم). ولكن بما أن شكل الأرض ليس دائرة مثالية ولكنه أشبه بالمجسم الإهليلجي، فإن محيط الأرض الرسمي اليوم على طول خط الطول يبلغ 40,007.86 كيلومتر.

ميل بحري

الميل البحري هو أساس محيط كوكب الأرض. إذا قسمت محيط الأرض إلى 360 درجة ثم قسمت كل درجة على 60 دقيقة، فستحصل على 21600 دقيقة قوسية.

يتم تعريف الميل البحري على أنه دقيقة قوسية واحدة (محيط الأرض). يتم استخدام وحدة القياس هذه من قبل جميع البلدان للنقل الجوي والبحري. وباستخدام 40,007.86 كيلومترًا وفقًا للمحيط الرسمي لكوكبنا، نحصل على قيمة الأميال البحرية بالكيلومترات: 1,852 كيلومترًا (40,007.86 / 21600)

تظهر وحدات القياس القديمة أن أسلافنا تمكنوا من قياس حجم كوكبنا بدقة تامة...

قياس محيط الأرض

إليك طريقة بسيطة لقياس محيط (وقطر) الأرض الذي تم استخدامه على الأرجح علماء الفلك القدماء.

تعتمد هذه الطريقة على فهم أن الأرض، مثل الشمس والقمر، هي أيضًا مستديرة الشكل وأن النجوم بعيدة جدًا عن كوكبنا (باستثناء الشمس)، وأنها تدور حول نقطة معينة فوق سطح الأرض. الأفق الشمالي (القطب الشمالي).

تُظهر الصور ذات التعريض الطويل الحركة الواضحة للنجوم حول القطب الشمالي.

ويجب أن تتم عملية القياس في الأماكن التي تتمتع برؤية جيدة للسماء مثل المناطق الصحراوية، بعيداً عن المناطق المأهولة بالسكان.

في ليلة واحدة، 2 من علماء الفلك في اثنين أماكن مختلفة(أ و ب) منفصلان المسافة المعروفة(لذلك سيكون من السهل قياس محيط الأرض بمعرفة المسافة بين النقاط التي تقع على بعد مئات الكيلومترات من بعضها البعض)، وسوف يقيسون الزاوية فوق الأفق (باستخدام الإسطرلاب مع خط راسيا يعطي خطًا رأسيًا) لخط نجم معين إلى موقعه في سماء الليل فوق الأفق.

سيكون الاختيار المثالي نجمةوهو قريب من المحور السماوي للقطب الشمالي (يدل على مركز محور دوران الأرض). في هذه الأيام سيكون نجم الشمال أفضل خيارولكن منذ آلاف السنين، وبسبب حركة المبادره (دوران محور الأرض)، لم يكن نجم الشمال موجودا في منطقة القطب الشمالي (انظر الصورة أدناه).

المبادرة هي دوران محور الأرض على مدى 26000 سنة.

وعلى الرغم من أن نجم القطب الشمالي يقع داخل القطب الشمالي عند نصف دائرة، إلا أن هذا لم يكن الحال دائمًا. يخضع محور دوران الأرض لتذبذب بطيء على مدى 26 ألف سنة، يعرف بالحركة المتقدّمة، حول عمودي على مدارها حول الشمس، مما يتسبب في تغير موقع قطب الدوران السماوي الذي تتحرك حوله جميع النجوم باستمرار. في زمن الشاعر اليوناني هوميروس، كان النجم كوشاب هو نجم القطب الشمالي. وقبله كان نجم القطب الشمالي هو نجم ثوبان الذي كان تقريبا في القطب بالضبط عام 2700 قبل الميلاد. لقد احتلت وضع أفضل، أقرب إلى المثالية من النجم كوشاب، حتى حوالي عام 1900 قبل الميلاد، وكان لذلك نجم شمالخلال الأوقات عتيق المصريين. وكانت النجوم الساطعة الأخرى، بما في ذلك الديرامين، نجومًا قطبية ذات يوم، وستظل كذلك مرة أخرى في المستقبل البعيد. النجم الأقرب إليه حاليًا القطب الجنوبيهو سيجما أوكتانتيس، الذي بالكاد يمكن رؤيته بالعين المجردة ويقع على بعد 1°3' من القطب (على الرغم من أنه كان أقرب، عند 45' قبل قرن واحد فقط). [موسوعة العلوم]

المراقبة الدقيقة لسماء الليل ستسمح لك بالاختيار نجم ساطعمع المعلمات الأكثر ملاءمة لمقارنة موقع النجم مع المعلمات المقاسة لنفس النجم من موقع آخر.

اضغط للتكبير

على سبيل المثال، في عام 2600 قبل الميلاد. (انظر الصورة أعلاه) في مصر بالقرب من هضبة الجيزة عندما يصطف النجمان المزار وكوكب (اللذان يدوران حول القطب الشمالي كل ليلة) مع خط عمودي(يتميز بخط راسيا)، سيكون النجم الإزار (سهل قياس الارتفاع) نجمًا مثاليًا لمقارنة ارتفاعه نقاط مختلفة(أ و ب).

منذ أن كانت النجوم في فضاءبعيدة جدًا عن الأرض، باستخدام تأثير المنظر، يمكنك معرفة المسافة بين نقاط المراقبة D (القاعدة) وزاوية الإزاحة α بالراديان، لتحديد المسافة إلى الكائن:

للزوايا الصغيرة:

تأثير اختلاف المنظر: (يتم اعتبار الإزاحة أو الاختلاف في الموضع الظاهري لجسم ما بمقدار اثنين نقاط مختلفةالملاحظات)، والسبب الوحيد للتغير في الزاوية المقاسة نجم شمالهو انحناء محيط الأرض.

القطر الزاوي للقمر والشمس هو نفسه تقريبًا: 0.5 درجة.

ملكنا علماء الفلك القدماء/ الكهنة، الكهنة / تمكنوا من قياس موقع النجم الشمالي بدقة 1 درجة. باستخدام هذا جهاز قياسبالنسبة لقياس الزاوية (الإسطرلاب) الذي تمت معايرته بالدرجات، يمكنه الحصول على نتائج دقيقة إلى حد ما (ربما بدرجة دقة تبلغ 0.25٪).

ولو أن أحد فلكينا أجرى هذا القياس من موقع عند النقطة (أ) بالقرب من الجيزة (30 درجة مئوية)، فلا بد أن يكون النجم المزار قد ظهر على ارتفاع حوالي 41 درجة فوق الأفق المحلي. إذا كان عالم فلك ثانٍ موجودًا على بعد 120 ميلًا بحريًا جنوب النقطة *(A) (*مقاسة بوحدات الطول القديمة، بالطبع)، فسيلاحظ أن نفس الجسم (النجم) كان على ارتفاع 39 درجة (درجتين أقل) من الارتفاع يتم قياسه في الموقع).

هؤلاء 2 قياسات بسيطةكان سيسمح لعلماء الفلك القدماء بحساب محيط الأرض بدقة عالية إلى حد ما:

(360/2) * 120 ميل بحري = 21600 ميل بحري، ومنه يمكن تقدير قطر الأرض بـ: 21600 ميل بحري / (22/7) (التقديرات المصرية القديمة لـ Pi) = = 6873 ميل بحري = 12728 كم

ملاحظة: بيانات حديثة ودقيقة: محيط الأرض بين القطبين الشمالي والجنوبي:

21,602.6 ميل بحري = 24,859.82 ميل (40008 كم) قطر الأرض عند خط الاستواء: 6,887.7 ميل بحري = 7,926.28 كم (12,756.1 كم)

وخط الاستواء هو خط دائري وهمي يحيط بالكرة الأرضية بأكملها ويمر بمركز الأرض.

خط الاستواء عمودي على محور دوران كوكبنا ويقع في مسافة متساويةمن كلا القطبين.

خط الاستواء: ما هو ولماذا هو مطلوب؟

إذن، خط الاستواء هو خط وهمي. لماذا احتاج العلماء الجادون إلى تخيل بعض الخطوط التي تحدد الأرض؟ لأن خط الاستواء، مثل خطوط الطول والتوازيات وغيرها من مقسمات الكوكب، والتي لا توجد إلا في الخيال وعلى الورق، تجعل من الممكن إجراء الحسابات، والتنقل في البحر، وعلى الأرض وفي الهواء، وتحديد الموقع كائنات مختلفةإلخ.

خط الاستواء يقسم الأرض إلى شمال و نصف الكرة الجنوبيويكون بمثابة نقطة البداية خط العرض الجغرافي: خط عرض خط الاستواء 0 درجة. يساعد على التنقل في المناطق المناخية على الكوكب. يستقبل الجزء الاستوائي من الأرض أكبر قدر ممكن عدد كبير منأشعة الشمس. وبناء على ذلك، كلما كانت المناطق أبعد عن خط الاستواء، وكلما كانت أقرب إلى القطبين، كلما قلت كمية الشمس التي تستقبلها.

المنطقة الاستوائية هي صيف أبدي، حيث يكون الهواء دائما حارا ورطبا جدا بسبب التبخر المستمر. عند خط الاستواء، يتساوى النهار دائمًا مع الليل. تكون الشمس في ذروتها - فهي تشرق عموديًا إلى الأسفل - فقط عند خط الاستواء ومرتين فقط في السنة (في تلك الأيام التي يحدث فيها الاعتدالان في معظم المناطق الجغرافية للأرض).

يمر خط الاستواء عبر 14 دولة. المدن الواقعة مباشرة على الخط: ماكابا (البرازيل)، كيتو (الإكوادور)، ناكورو وكيسومو (كينيا)، بونتيناك (جزيرة كاليمانتا، إندونيسيا)، مبانداكا (جمهورية الكونغو)، كمبالا (عاصمة أوغندا).

طول خط الاستواء

خط الاستواء هو الأكثر موازية طويلةأرض. ويبلغ طوله 40.075 كم. أول من تمكن من حساب مدى خط الاستواء تقريبًا هو إراتوستينس، وهو عالم فلك وعالم رياضيات يوناني قديم. وللقيام بذلك، قام بقياس الوقت الذي تم خلاله أشعة الشمسوصلت إلى قاع بئر عميق. وقد ساعده ذلك في حساب طول نصف قطر الأرض، وبالتالي خط الاستواء بفضل صيغة المحيط.

وتجدر الإشارة إلى أن الأرض ليست دائرة كاملة، لذا فإن نصف قطرها كذلك اجزاء مختلفةفرق بسيط. على سبيل المثال، يبلغ نصف القطر عند خط الاستواء 6378.25 كم، ونصف القطر عند القطبين 6356.86 كم. ولذلك، لحل مسائل حساب طول خط الاستواء، يؤخذ نصف القطر يساوي 6371 كم.

يعد طول خط الاستواء أحد الخصائص المترية الرئيسية لكوكبنا. يتم استخدامه للحسابات ليس فقط في الجغرافيا والجيوديسيا، ولكن في علم الفلك والتنجيم.

في نصفين. وفي هذا الصدد، ليس من المستغرب أن يتساءل الناس: ما هو خط الاستواء؟ خط الاستواء هو خط مشروطوالذي يتقاطع تمامًا مع سطح أرضنا مع مستوى يعتبر عموديًا على محور دوران الكوكب ويمر مباشرة بمركزه. من اللاتينية تتم ترجمة كلمة "aquator" على أنها "المعادل". ويعتبر هذا الخط بداية مشروطة لقياس خط العرض الجغرافي، وهو يساوي 0 درجة عند خط الاستواء.

يبلغ طول خط الاستواء 40.075.676 كيلومتراً، وتكون الخطوط المتبقية (توازيه) دائماً أقل من طوله. طوال نسبه، النهار يساوي الليل باستمرار. إنه خط الاستواء الذي يقسم كوكبنا إلى نصفين، جنوبي وشمالي. مرتين في السنة، في أيام الخريف و الاعتدال الربيعيوالشمس فوقه في ذروتها. يقع في 20-21 مارس، والخريف - في 23 سبتمبر. تقع هذه فوق رأسك مباشرةً، ولا تلقي الأشياء بظلالها.

قام العلماء بحساب طول خط الاستواء باستخدام الصيغة 2πR، على الرغم من عدم وجود الأرض شكل كرويولكنها ممدودة على شكل قطع ناقص (كرة مفلطحة عند القطبين). ومع ذلك، فإن نصف قطر كوكبنا يُنظر إليه تقليديًا على أنه نصف قطر الكرة. طول الارض عند خط الاستواء هو خط طويلتدور حول الأرض. حقيقة مثيرة للاهتمامهو أنه يعبر 14 ولاية.

إذا انتقلت من اتجاه الشرق، فإن خط الاستواء يعبر ولايات مثل ساو تومي وبرينسيبي المحيط الأطلسيثم الجابون والكونغو وكينيا وأوغندا والصومال في أفريقيا. المضي قدمًا المحيط الهنديويمر عبر جزر المالديف وإندونيسيا. في المحيط الهاديويعبر خط الاستواء كيريباتي وجزر بيكر التابعة للولايات المتحدة، ثم الإكوادور وكولومبيا والبرازيل، والتي تقع في قارة أمريكا الجنوبية. هذه البلدان هي الأكثر سخونة على هذا الكوكب.

تم حساب طول خط الاستواء لأول مرة بواسطة اليونانيين القدماء العالم إراتوستينس، الذي لم يكن عالم رياضيات وجغرافيًا وشاعرًا عظيمًا فحسب، بل كان أيضًا عالمًا فلكيًا. ومن خلال قياس الوقت الذي وصلت فيه أشعة الشمس إلى قاع البئر، تمكن العالم من حساب نصف قطر الكرة الأرضية ومعرفة طول خط الاستواء. هذه الحسابات تقريبية للغاية، لكنها أعطت الكثير للأجيال اللاحقة من العلماء لحساب طول هذا الخط الوهمي بشكل أكثر دقة. ولد إراتوستينس القيرواني عام 276 قبل الميلاد. وتوفي سنة 194 ق.

وكان من كبار العلماء العالم القديم. ولد بمدينة القيروان اليونانية وبدعوة من الملك بطليموس ثالثا ايفيرجيتاكان مسؤولا مكتبة الإسكندرية. توفي هذا العالم العظيم من الجوع، في فقر مدقع، لكنه دخل القصة كباحث ثاقبة مع نهج غير عادي للعلوم. وكان طول خط الاستواء بحسب إراتوستينس 252 ألف ملعب، أي 39690 كم. منشئ الرياضيات و الجغرافيا الطبيعيةحقق إراتوستينس اكتشافات عظيمة في العديد من المجالات. إلى الإنسان المعاصرمن الصعب جدًا أن نفهم كيف قام عالم، دون أي أدوات، بحساب طول خط الاستواء، بخطأ قدره 386 كيلومترًا فقط.

حاول العديد من علماء الرياضيات والفلكيين لاحقًا حساب طول خط الاستواء. الهولندي سنيل أوائل السابع عشراقترح القرن حساب هذه القيمة دون مراعاة العقبات التي واجهتها. في القرن الثامن عشر، كان العلماء من فرنسا يشاركون بجدية في مثل هذه الحسابات. كما أن الروس لم يقفوا جانبا وقدموا مساهمتهم في العلوم، مما جعل من الممكن تحديد طول الأرض على طول خط الاستواء. أجرى المخرج V.Ya هذه القياسات بالدرجات من عام 1822 إلى عام 1852، وفي عام 1941، قام عالم الجيوديسيا السوفيتي ف.ن. تمكن كراسوفسكي من حساب طول القطع الناقص للأرض، وهو نقطة الانطلاق للعلماء المعاصرين في جميع أنحاء العالم، لأنه معترف به كمعيار.

وخط الاستواء هو خط دائري وهمي يحيط بالكرة الأرضية بأكملها ويمر بمركز الأرض.

خط الاستواء عمودي على محور دوران كوكبنا ويقع على مسافة متساوية من كلا القطبين.

خط الاستواء: ما هو ولماذا هو مطلوب؟

إذن، خط الاستواء هو خط وهمي. لماذا احتاج العلماء الجادون إلى تخيل بعض الخطوط التي تحدد الأرض؟ بعد ذلك، فإن خط الاستواء، مثل خطوط الطول والتوازيات وغيرها من مقسمات الكوكب، والتي توجد فقط في الخيال وعلى الورق، يجعل من الممكن إجراء الحسابات، والتنقل في البحر، وعلى الأرض وفي الهواء، وتحديد موقع مختلف الكائنات، الخ.

يقسم خط الاستواء الأرض إلى نصفي الكرة الشمالي والجنوبي ويعمل بمثابة أصل خط العرض الجغرافي: خط عرض خط الاستواء هو 0 درجة. يساعد على التنقل في المناطق المناخية على الكوكب. يستقبل الجزء الاستوائي من الأرض أكبر كمية من ضوء الشمس. وبناء على ذلك، كلما كانت المناطق أبعد عن خط الاستواء، وكلما كانت أقرب إلى القطبين، كلما قلت كمية الشمس التي تستقبلها.

المنطقة الاستوائية هي صيف أبدي، حيث يكون الهواء دائما حارا ورطبا جدا بسبب التبخر المستمر. عند خط الاستواء، يتساوى النهار دائمًا مع الليل. تكون الشمس في ذروتها - فهي تشرق عموديًا إلى الأسفل - فقط عند خط الاستواء ومرتين فقط في السنة (في تلك الأيام التي تقع فيها معظم فترات الاعتدال المناطق الجغرافيةأرض).

طول خط الاستواء

خط الاستواء هو أطول خط موازي للأرض. ويبلغ طوله 40.075 كم. أول من تمكن من حساب مدى خط الاستواء تقريبًا هو إراتوستينس، وهو عالم فلك وعالم رياضيات يوناني قديم. وللقيام بذلك، قام بقياس الوقت الذي وصلت فيه أشعة الشمس إلى قاع بئر عميق. وقد ساعده ذلك في حساب طول نصف قطر الأرض، وبالتالي خط الاستواء بفضل صيغة المحيط.

تجدر الإشارة إلى أن الأرض ليست دائرة مثالية، لذلك يختلف نصف قطرها قليلاً في أجزاء مختلفة. على سبيل المثال، يبلغ نصف القطر عند خط الاستواء 6378.25 كم، ونصف القطر عند القطبين 6356.86 كم. ولذلك، لحل مسائل حساب طول خط الاستواء، يؤخذ نصف القطر يساوي 6371 كم.

البولنديين (أقصى الشمال ومعظم النقطة الجنوبيةالكواكب). كما أن خط الاستواء يقسم الأرض إلى نصف الكرة الجنوبي وهو خط مهم للأغراض الملاحية، حيث أن خط عرضه هو 0 درجة، ويتم إجراء جميع القياسات الأخرى لتوازيات الشمال أو الجنوب مع القطبين منه.

وبما أن خط عرض خط استواء الأرض هو 0 درجة، فهو معلم مهم على سطح الأرض للملاحة والاستكشاف، كما أنه بمثابة نقطة انطلاق لدراسة معالم كوكبنا بناءً على خط العرض. كمرجع، خط الطول المقابل لخط الاستواء هو خط الطول غرينتش (الرئيسي).

جغرافية خط استواء الأرض

خط الاستواء هو الخط الوحيدعلى سطح الأرض التي تعتبر دائرة عظيمة. دائرة كبيرة- أي دائرة مرسومة على كرة (أو جسم كروي كالأرض) مركزها يشمل مركز تلك الكرة. وبذلك يعتبر خط الاستواء دائرة عظيمة لأنه يمر بمركز الأرض ويقسمها. خطوط العرض الأخرى (المتوازية) شمال وجنوب خط الاستواء ليست دوائر عظيمة لأنها تضيق عند اقترابها من القطبين ولا تتمركز حول الأرض.

المتوازيات هي أيضا دوائر كبيرةالأرض، ولكن بسبب الشكل المفلطح للكوكب فإن محيطها أقل من محيطها عند خط الاستواء.

نظرًا لأن كوكبنا عبارة عن شكل إهليلجي، مفلطح قليلاً عند القطبين ومحدب عند خط الاستواء نتيجة الجاذبية والدوران، فإن قطره عند خط الاستواء يزيد بمقدار 42.7 كم (26.5 ميل) عن قطره القطبي البالغ 12713.5 كم (7899.8 ميل). كما هو الحال مع القطر، يكون محيط الأرض أيضًا أكبر قليلاً عند خط الاستواء بسبب الانتفاخ الاستوائي. على سبيل المثال، يبلغ المحيط عند القطبين 40,008 كيلومترًا (24,859.82 ميلًا)، وعند خط الاستواء 40,075.16 كيلومترًا (24,901.55 ميلًا).

علاوة على ذلك، بما أن الأرض عبارة عن شكل إهليلجي مفلطح، السرعة الخطيةدورانه عند خط الاستواء أكبر من أي مكان آخر. وذلك لأن محيط الكوكب عند خط الاستواء يقارب 40.000 كيلومتر أو 24.000 ميل (للتبسيط)، وفي 24 ساعة تشكل الأرض واحدة بدوره الكاملحول محورها. لذلك، للعثور على السرعة الخطية لدوران الأرض، قم بتقسيم 40000 كيلومتر (24000 ميل) على 24 ساعة للحصول على 1670 كيلومتر (1000 ميل) في الساعة. عند التحرك شمالًا أو جنوبًا من خط الاستواء، يصبح محيط الأرض أصغر، وبالتالي تنخفض أيضًا سرعة الدوران الخطية.

المناخ وخط الاستواء

المنطقة المناخية الاستوائية على خريطة العالم

ويختلف خط الاستواء عن بقية الكرة الأرضية بيئة فيزيائية، والغرض الجغرافي. ومع ذلك، فإن أكبر هذه الاختلافات هو مناخها. يواجه خط الاستواء نفس الأنماط المناخية على مدار السنةوالتي تهيمن عليها الظروف الدافئة أو الرطبة أو الدافئة والجافة الظروف المناخية. معظمكما تتميز المنطقة الاستوائية بالرطوبة العالية. هؤلاء الميزات المناخيةوذلك لأن خط الاستواء يستقبل أعلى مستوى من الإشعاع الشمسي.

الدول الواقعة على طول خط الاستواء

بالإضافة إلى سميكة الغابات الاستوائية، يعبر خط الاستواء أراضي ومياه 13 دولة. بعض هذه البلدان ذات كثافة سكانية منخفضة، ولكن البعض الآخر، مثل الإكوادور، لديها عدد سكان مرتفع وبعضها أكبر المدنعند خط الاستواء. على سبيل المثال، تقع كيتو عاصمة الإكوادور على بعد 1 كم من خط الاستواء، ويوجد في وسط هذه المدينة متحف ونصب تذكاري يشير إليها.

بالإضافة إلى الإكوادور، يمر خط الاستواء عبر أراضي الدول التالية: جمهورية الكونغو، الجمهورية الديمقراطيةالكونغو، وساو تومي وبرينسيبي (عن طريق البحر بالقرب من جزيرة رولاش)، والغابون، وأوغندا، وكينيا، والصومال، وجزر المالديف (عن طريق البحر بين جزر سوفاديفا وأدو المرجانية)، وإندونيسيا، وكيريباتي (عن طريق البحر)، وكولومبيا والبرازيل.

يعلم الجميع أن كوكب الأرض له شكل دائري. لكن قلة من الناس يستطيعون تحديد حجم الكوكب. ما هو محيط الأرض على طول خط الاستواء أو على طول خط الطول؟ ما هو قطر الأرض؟ سنحاول الإجابة على هذه الأسئلة بأكبر قدر ممكن من التفاصيل.

أولا وقبل كل شيء، دعونا نلقي نظرة على المفاهيم الأساسيةوهو ما سنواجهه عند الإجابة على سؤال محيط الأرض.

ماذا يسمى خط الاستواء؟ وهو خط دائري يحيط بالكوكب ويمر بمركزه. خط الاستواء عمودي على محور دوران الأرض. إنه بعيد بنفس القدر عن أحدهما والقطب الآخر. يقسم خط الاستواء الكوكب إلى نصفين كرويين يطلق عليهما النصف الشمالي والجنوبي. ويلعب دورًا كبيرًا في تحديد المناطق المناخية على الكوكب. كلما اقتربنا من خط الاستواء، كلما كان المناخ أكثر سخونة، لأن هذه المناطق تتلقى المزيد من ضوء الشمس.

ما هي خطوط الطول؟ هذه هي الخطوط التي تقسم الكرة الأرضية بأكملها. وعددها 360 أي أن كل كسر بينها يساوي درجة واحدة. خطوط الطول تمر عبر أقطاب الكوكب. تستخدم خطوط الطول لحساب خطوط الطول الجغرافية. يبدأ العد التنازلي من خط الطول الرئيسي، والذي يُسمى أيضًا خط الطول غرينتش، لأنه يمر عبر مرصد غرينتش في إنجلترا. يُطلق على خط الطول اسم شرقي أو غربي، اعتمادًا على الاتجاه الذي يتم فيه العد.

العصور القديمة

تم قياس محيط الأرض لأول مرة في اليونان القديمة. كان عالم الرياضيات إراتوستينس من مدينة سيينا. في ذلك الوقت كان معروفا بالفعلأن الكوكب له شكل كروي. لاحظ إراتوستينس الشمس ولاحظ أن النجم الساطع في نفس الوقت من اليوم، عند رؤيته من أسوان، كان يقع بالضبط في ذروة الشمس، ولكن في الإسكندرية كان له زاوية انحراف.

تم إجراء هذه القياسات بواسطة إراتوستينس في يوم الانقلاب الشمسي فترة الصيف. وقام العالم بقياس الزاوية ووجد أن قيمتها 1/50 من الدائرة بأكملها، أي 360 درجة. بمعرفة وتر الزاوية التي تبلغ درجة واحدة، يجب ضربه بـ 360. ثم أخذ إراتوستينس المسافة بين مدينتين (سيينا والإسكندرية) كطول الوتر، وافترض أنهما على نفس خط الطول، وأجرى الحسابات و اسمه الرقم 252 ألف ملعب. وهذا الرقم يعني محيط الأرض.

في ذلك الوقت، مثل هذه القياساتواعتبرت دقيقة لأنه لا توجد طرق لقياس محيط الأرض بشكل أكثر دقة. يعترف العلماء المعاصرون بأن القيمة التي حسبها إراتوستينس كانت دقيقة تمامًا، على الرغم من حقيقة أن:

هاتين المدينتين - سيينا والإسكندرية لا تقعان على نفس خط الطول؛
وقد حصل العالم القديم على الرقم بناءً على أيام سفر الجمال، لكنها لم تكن تسير في خط مستقيم تمامًا؛
ومن غير المعروف ما هي الأداة التي استخدمها العالم لقياس الزوايا؛
ليس من الواضح ما هي المرحلة التي استخدمها إراتوستينس.

ومع ذلك، لا يزال العلماء يحتفظون برأيهم حول دقة وتفرد طريقة إراتوستينس، الذي قام بقياس قطر الأرض لأول مرة.

في العصور الوسطى

في القرن السابع عشر، اخترع عالم هولندي يدعى سيبيليوس طريقة لحساب المسافات باستخدام المزواة. هذه أدوات خاصة لقياس الزوايا، تستخدم في الجيوديسيا. كانت طريقة سيبيليوس تسمى التثليث، وهي تتكون من بناء المثلثات وقياس قواعدها.

لا يزال التثليث يمارس حتى اليوم. لقد قسم العلماء بشكل تقليدي سطح الكرة الأرضية بأكمله إلى مناطق مثلثة.

الدراسات الروسية

كما ساهم علماء من روسيا في القرن التاسع عشر في مسألة قياس طول خط الاستواء. تم إجراء البحث في مرصد بولكوفو. قاد العملية V. I Struve.

إذا كانت الأرض في وقت سابق تعتبر كرة ذات شكل مثالي، فقد تراكمت فيما بعد الحقائق التي بموجبها انخفضت قوة الجاذبية من خط الاستواء إلى القطبين. لقد حاول العلماء تفسير هذه الظاهرة. كانت هناك عدة نظريات. الأكثر شعبية منهم كانت نظرية ضغط الأرض من كلا القطبين.

ولاختبار صحة الفرضية، نظمت الأكاديمية الفرنسية بعثات استكشافية في عامي 1735 و1736. ونتيجة لذلك، قام العلماء بقياس طول الدرجات الاستوائية والقطبية عند نقطتين على الكرة الأرضية - في بيرو ولابلاند. اتضح أنه عند خط الاستواء يكون طول الدرجة أقصر. وبذلك وجد أن المحيط القطبي للأرض أصغر بمقدار 21.4 كيلومتراً من محيط خط الاستواء.

في الوقت الحاضر، وبعد بحث دقيق وخالي من الأخطاء، ثبت أن محيط الأرض عند خط الاستواء هو 40075.7 كم، وعلى طول خط الطول - 40008.55 كم.

ومن المعروف أيضًا أن:

يبلغ المحور شبه الرئيسي للأرض (نصف قطر الكوكب عند خط الاستواء) 6378245 مترًا؛
ويبلغ نصف القطر القطبي، أي المحور شبه الأصغر، 6356863 مترًا.

فيديو

شاهد تجربة مثيرة للاهتمام توضح كيف تمكن إراتوستينس من حساب محيط الأرض.

لم تحصل على إجابة لسؤالك؟ اقتراح موضوع للمؤلفين.