خط الزوال (الجغرافيا)

في الجغرافيا والجيوديسيا ، يُعرف خط الزوال بأنه المسار الذي يربط النقاط ذات خطوط الطول المتساوية ، وهو الزاوية ( بالدرجات أو غيرها من الوحدات ) شرق أو غرب خط زوال رئيسي معين (حالياً، خط الزوال المرجعي IERS ). ^{[ 1 ]} بعبارة أخرى، هو خط إحداثيات لخطوط الطول . يُحدد موقع نقطة على خط الزوال عند خط طول معين بخط عرضها ، مقاساً بالدرجات الزاوية شمال أو جنوب خط الاستواء . في إسقاط مركاتور أو إسقاط غال-بيترز ، يكون كل خط زوال عمودياً على جميع دوائر العرض . بافتراض كروية الأرض ، يكون خط الزوال نصف دائرة عظمى على سطح الأرض. أما باعتماد نموذج كروي أو بيضاوي للأرض، فيكون خط الزوال نصف قطع ناقص عظيم يمتد من الشمال إلى الجنوب . يبلغ طول خط الزوال ضعف طول ربع دائرة الأرض ، أي ما يعادل 20,003.93144 كيلومترًا (12,429.86673 ميلًا) على سطح إهليلجي حديث ( WGS 84 ). ^{[ 2 ]}  

مصطلح " خط الزوال " مشتق من الكلمة اللاتينية " meridies " التي تعني "منتصف النهار"؛ حيث تمر نقطة الشمس الفرعية بخط زوال معين عند منتصف النهار الشمسي ، أي في منتصف المسافة بين شروق الشمس وغروبها على ذلك الخط. ^{[ 3 ]} وبالمثل، تعبر الشمس خط الزوال السماوي في الوقت نفسه. ومن نفس الجذر اللاتيني اشتُقّ مصطلحا "صباحًا" (قبل الظهر) و"مساءً" (بعد الظهر) المستخدمان لتمييز ساعات اليوم عند استخدام نظام الساعات الاثنتي عشرة .

تم تحديد أول خط طول رئيسي بواسطة إراتوستينس في عام 200 قبل الميلاد. استُخدم خط الطول الرئيسي هذا لقياس الأرض، ولكنه واجه العديد من المشاكل بسبب عدم وجود قياسات لخطوط العرض. ^{[ 1 ]}

بحلول أوائل العصر الحديث ، استُخدمت مواقع متعددة كخطوط طول رئيسية. ولأن لكل دولة خط طول (أو خطوط طول) مفضلة، كان هناك تباين كبير في كيفية تسجيل الإحداثيات والتوقيت المحلي النسبي حول العالم. ومع ذلك، كان هناك موقعان يُعتبران في أغلب الأحيان الموقع الجغرافي لخط الطول: باريس وغرينتش. ^{[ 4 ]}

بحلول أواخر القرن التاسع عشر، كان من مصلحة جميع الدول الاتفاق على خط طول موحد، يسمح بنظام عالمي لتسجيل المواقع الجغرافية والأوقات بدقة. لم تكن الأنظمة القديمة كافية لزيادة سهولة التنقل. على سبيل المثال، كان من الصعب تنسيق خدمات السكك الحديدية، حيث كانت لكل مدينة فعلياً منطقتها الزمنية الخاصة. ^{[ 5 ]}

خط غرينتش

تم تحديد خط الزوال المار بمدينة غرينتش (داخل حديقة غرينتش) في إنجلترا، والذي يُسمى خط الزوال الرئيسي ، عند خط طول صفر درجة، بينما حُددت خطوط الزوال الأخرى بالزاوية عند مركز الأرض بين نقطة تقاطعها مع خط الزوال الرئيسي وخط الاستواء. ولأن الدائرة تتكون من 360 درجة ، فإن خط الزوال المقابل لغرينتش على الجانب الآخر من الأرض، وهو خط الزوال المعاكس، يُشكل النصف الآخر من الدائرة مع خط الزوال المار بغرينتش، ويقع عند خط طول 180 درجة بالقرب من خط التاريخ الدولي (مع وجود انحرافات في حدود اليابسة والجزر لأسباب تتعلق بالحدود). تُحدد خطوط الزوال من غرينتش (0 درجة) غربًا إلى خط الزوال المعاكس (180 درجة) نصف الكرة الغربي ، بينما تُحدد خطوط الزوال من غرينتش (0 درجة) شرقًا إلى خط الزوال المعاكس (180 درجة) نصف الكرة الشرقي . ^{[ 8 ]} تُظهر معظم الخرائط خطوط الطول.

تغير موقع خط غرينتش عدة مرات عبر التاريخ، ويعود ذلك أساسًا إلى بناء مرصد العبور بجوار المرصد السابق (للحفاظ على خدمة الملاحة البحرية). لم يكن لهذه التغييرات تأثير عملي يُذكر. تاريخيًا، كان متوسط ​​الخطأ في تحديد خط الطول أكبر بكثير من التغير في الموقع. أدى اعتماد النظام الجيوديسي العالمي 84 (WGS84) كنظام لتحديد المواقع إلى تحريك خط غرينتش الجيوديسي مسافة 102.478 مترًا شرقًا من آخر موقع فلكي له (تم قياسه في غرينتش). ^{[ 9 ] [ 10 ]} لا يُحدد موقع خط غرينتش الجيوديسي الحالي بأي علامة أو إشارة في غرينتش (كما كان الحال مع الموقع الفلكي القديم)، ولكن يمكن تحديده باستخدام جهاز استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

تم الاتفاق لاحقًا على أن يكون اليوم العالمي الرسمي هو اليوم الشمسي المتوسط ، وأن يبدأ عند منتصف الليل، وأن اليوم العالمي لن يؤثر على استخدام التوقيت المحلي. ومع ذلك، استمر استخدام تعريفات مختلفة لبداية ونهاية اليوم في بعض المجالات والمهن. وقد أشار تقرير نُشر في معاملات الجمعية الملكية الكندية ، بتاريخ 10 مايو 1894، بعنوان "توحيد الأيام الفلكية والمدنية والبحرية"، إلى ما يلي:

• بدأ اليوم المدني عند منتصف الليل وانتهى عند منتصف الليل التالي، و؛
• كان اليوم الفلكي يبدأ عند منتصف النهار من اليوم المدني ويستمر حتى منتصف النهار التالي، كما هو الحال في اليوم البحري . ^{[ 5 ]}

خط الزوال المغناطيسي هو خط وهمي مكافئ يصل بين القطبين المغناطيسيين الجنوبي والشمالي ، ويمكن اعتباره المركبة الأفقية لخطوط القوة المغناطيسية على سطح الأرض. ^{[ 11 ]} لذلك، ستكون إبرة البوصلة موازية لخط الزوال المغناطيسي. مع ذلك، لن تكون إبرة البوصلة ثابتة على خط الزوال المغناطيسي، لأن خط الطول من الشرق إلى الغرب يمثل خطًا جيوديسيًا كاملًا . ^{[ 12 ]} الزاوية بين خط الزوال المغناطيسي وخط الزوال الحقيقي هي الانحراف المغناطيسي ، وهو مهم للملاحة بالبوصلة. ^{[ 13 ]} كان الملاحون يستخدمون السمت (الزاوية الأفقية أو اتجاه البوصلة) ^{[ 14 ]} لشروق الشمس وغروبها لقياس التغير المغناطيسي (الفرق بين الشمال المغناطيسي والشمال الحقيقي). ^{[ 15 ]}

خط الزوال الحقيقي هو الوتر الذي يمتد من أحد القطبين إلى الآخر، مارًا بالراصد، ويختلف عن خط الزوال المغناطيسي الذي يمر عبر القطبين المغناطيسيين وبالراصد. يمكن تحديد خط الزوال الحقيقي من خلال رصد فلكي دقيق، بينما يكون خط الزوال المغناطيسي موازيًا لإبرة البوصلة. يُطلق على الفرق الحسابي بين خط الزوال الحقيقي والمغناطيسي اسم الانحراف المغناطيسي ، وهو مهم لمعايرة البوصلات. ^{[ 16 ]}

صنّف هنري د. ثورو خط الزوال الحقيقي مقابل خط الزوال المغناطيسي ليمنحه وظيفة أكثر نوعية وبديهية وتجريدًا. استخدم خط الزوال الحقيقي لأن بوصلته كانت تنحرف ببضع درجات. كانت هناك بعض الاختلافات. عندما حدد خط الرؤية لخط الزوال الحقيقي من منزل عائلته إلى المحطة، كان بإمكانه التحقق من انحراف بوصلته قبل وبعد المسح طوال اليوم. وسجّل هذا الانحراف. ^{[ 17 ]}

لحظة عبور خط الزوال هي اللحظة التي يعبر فيها جرم سماوي خط طول الراصد. عند هذه النقطة، يكون الجرم السماوي في أعلى نقطة له. عندما تعبر الشمس خط الزوال مرتين، يمكن حساب متوسط ​​وقتي الشروق والغروب لتحديد وقت عبور خط الزوال. استخدم الملاحون ميل الشمس وارتفاعها عند عبور خط الزوال المحلي لحساب خط عرضهم باستخدام الصيغة المذكورة. ^{[ 18 ]}

خط العرض = (90° – ارتفاع الظهر + الانحراف المغناطيسي)

ميل النجوم الرئيسية هو زواياها شمالاً وجنوباً من خط الاستواء السماوي. ^{[ 19 ]} لن يحدث مرور النجوم بخط الزوال تماماً عند الساعة 12 بسبب انحراف مدار الأرض (انظر معادلة الزمن ).

خط الزوال القياسي هو خط الزوال المستخدم لتحديد التوقيت القياسي . ^{[ 20 ]} على سبيل المثال، خط الزوال 30 شرقًا ( UTC+02:00 ) هو خط الزوال القياسي لتوقيت أوروبا الشرقية . منذ اعتماد المناطق الزمنية - بدلاً من التوقيت المحلي المتوسط ​​أو التوقيت الشمسي - في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين، اعتمدت معظم الدول التوقيت القياسي لأحد خطوط الزوال الـ 24 الأقرب إلى موقعها الجغرافي، وفقًا لما قرره المؤتمر الدولي لخطوط الزوال عام 1884. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] مع ذلك ،} تُعدّل بعض المناطق الزمنية بزيادات قدرها 30 أو 45 دقيقة، كما هو الحال في الهند وجزر تشاتام وجنوب أستراليا ونيبال . ^{[ 24} ]

تعتمد العديد من هذه الأجهزة على القدرة على قياس خطوط الطول والعرض للأرض. كما تتأثر هذه الأجهزة عادةً بالجاذبية المحلية، مما يتوافق بشكل جيد مع التقنيات الموجودة آنذاك مثل خط الزوال المغناطيسي. ^{[ 10 ]}

راجع صفحة الفئة للاطلاع على قائمة المقالات المتعلقة بخطوط الطول، بما في ذلك الملاحظات الجغرافية حول خطوط الطول المحددة.

• خط الزوال (علم الفلك)
• قوس خط الزوال
• خط الزوال الرئيسي
• مركز ميريديان
• خط الزوال الرئيسي
  • نظام مسح الأراضي العامة ، الولايات المتحدة
  • هيئة مسح الأراضي التابعة للكومنولث ، كندا

• مشروع خط الزوال الرئيسي (الولايات المتحدة الأمريكية)
• وايت، سي. ألبرت (1991). تاريخ نظام المسح المستطيل (ملف PDF) . OCLC 987270720 . 
• صفحة الموارد التابعة لوزارة الداخلية الأمريكية، مكتب إدارة الأراضي
• "ميريديان"  . مرجع الطالب الجديد  . 1914.