كيف تحدد مكانك على سطح الأرض؟
هل تخيلت يومًا أنَّك تسير في مكانٍ غريبٍ ثم وجدت نفسك تائهًا؟ ربما ستستخدم نظام التموضع العالمي (GPS) في حال كان هاتفك النَّقال بحوزتك. وبالتَّالي ستتمكَّن من تحديد إحداثياتك العالميَّة بدقّة باستخدام معلوماتٍ مرسلةٍ من الأقمار الاصطناعيَّة. إذن، ما هي الإحداثيَّات العالميَّة؟
أين هو مكانك؟
غالبًا ما تُقسّم الخرائط المسطحة العادية إلى شبكة خطوطٍ أفقيَّةٍ وعمودية. عادةً ما يجري تمييز مربعات الشَّبكة المتشكلة باستخدام الأحرف (A,B,C,…) من أجل الاتجاه الأفقي، إضافةً للأرقام (1,2,3,…) من أجل الاتجاه العمودي. فمن أجل إيجاد موقع شارعٍ ما في مدينتك مثلًا، عليك البحث عن إحداثياته في الدَّليل، ولتكن A4 على سبيل المثال، ثمّ تقوم بإيجاد مربع الشَّبكة المُميّز بذلك الحرف والرقم، وبالتالي يكون الشَّارع الذي تبحث عنه واقعًا ضمن هذا المربع.
تَستخدم الملاحة حول الأرض الكرويَّة نفس الفكرة السَّابقة، لكنَّ الاختلاف هنا هو أنّ الشبكة لا تُشكّل بواسطة خطوط مستقيمةٍ، وإنّما بواسطة دوائر محددة على سطح الأرض. تتكون هذه الدوائر (يمكننا اعتبارها أفقيَّة) نتيجة تلاقي مستوياتٍ متعامدةٍ مع محور دوران الأرض مع سطح الأرض وتدعى خطوط العرض. وتختلف أنصاف هذه الدَّوائر، بحيث يكون أكبرها هو خطُّ الاستواء الذي يقسم الكرة الأرضيَّة إلى نصفٍ شمالي وآخرَ جنوبي. في حين تصغر هذه الدوائر كلما انتقلنا شمالًا أو جنوبًا لتصبح مجرد نقطةٍ عند القطبين الشَّمالي والجنوبي. تأتي المجموعة الأُخرى من الدَّوائر (يمكننا اعتبارها عموديَّة) من مستوياتٍ يقع ضمنها المحور الذي تدور حوله الأرض. تلتقي تلك المستويات مع سطح الأرض بدوائر تحوي كلا القطبين. ويكون مركزها ونصف قطرها هو نفسه مركز ونصف قطر الأرض. يُدعى نصف الدَّائرة الممتد من القطب الشَّمالي إلى القطب الجنوبي بخط الطول أو الزَّوال.
ما هو خط العرض الموافق لمكانك؟
تُحدد خطوط العرض والطول بواسطة الزَّوايا. لنفرض أنّنا اخترنا أحد خطوط العرض، وحددنا عليه نقطة ما ولتكن(p). ثمّ نرسم خطًا من النُّقطة (p) إلى مركز الأرض. يصنع ذلك الخط زاوية (φ) مع المستوى الأفقي الذي يحوي خطَّ الاستواء. ستكون هذه الزَّاوية نفسها مهما اختلف مكان النُّقطة (p) على خط العرض المُختار.
كما ستكون هذه الزَّاوية مساويةً للصفر (φ=0̊) إذا كنّا على خط الاستواء، بينما تساوي التسعين (φ=90̊) في حال كنا عند أحد القطبين. بغية التمييز بين نصفي الكرة الأرضيَّة، يُكتب عادةً (φN) من أجل النّصف الشَّمالي، و(φS) من أجل النّصف الجنوبي.
ما هو خط الطول الموافق لمكانك؟
تقُاس زاوية خط الطول بالنسبة إلى خط زوالٍ مميزٍ جدًا، يمتد بين القطبين الشمالي والجنوبي، مارًّا عبر بلدة غرينتش في جنوب لندن في المملكة المُتحدة. تُحدد الزاوية (λ) خط زوالٍ آخر، وهي الزاوية التي من خلالها يدور خط الزوال حول محور دوران الأرض، بغية جعله متطابقًا على خط زوال غرينتش.
يكون لدى خط زوال غرينتش خط طول(λ=0̊). بينما خطُّ الزَّوال (180̊) هو النُّصف الثاني من الدائرة الكبيرة التي تتضمن خط زوال غرينتش، ويمر عبر روسيا، والمحيط الهادئ، وفيجي، وهو خطّ التوقيت العالمي. يُستخدم عادةً الرمز (λ W) للدلالة على الأماكن الواقعة غرب زوال غرينتش وحتى زوال (180̊)، بينما يُستخدم الرمز (λ E) للدلالة على الأماكن الواقعة شرق زوال غرينيتش وحتى زوال (180̊).
عن طريق اختيار مجموعةٍ معيَّنةٍ من خطوط الطول والعرض، يمكننا إنشاء شبكةٍ تَقسم الأرض إلى مناطق، تمامًا كخرائط الشَّوارع المقطّعة إلى مربعات. لكن بإمكاننا تحديد موقعنا بدقَّة أكثر. أينما كنّا على كوكب الأرض، فإننا نَتَمَوضَع على نقطة تقاطع خطِّ عرضٍ معيّن مع خطِّ طولٍ معيّن. بحيث تصف الزَّوايا المقابلة مكاننا بالضَّبط. على سبيل المثال، الإحداثيات العالمية لغرينتش هي (51.48̊ N)، و(0̊ W) حيث أعطي خطُّ العرض أولًا. بينما تكون إحداثيات مبنى إمباير ستيت في نيويورك هي على الشَّكل (40.7484̊ N) و(73.9857̊ W) في حين تكون إحداثيات دار الأوبرا في سيدني على الشكل (33.8587̊ S) و(151.2140̊ E).
ترجمة: يامن السيوفي
تدقيق: دعاء عسَّاف
المصدر
