عرض جغرافي
دوائر العرض هي دوائر وهمية متوازية عددها 180 دائرة : منها 90 شمال خط الاستواء و 90 جنوب خط الاستواء. ويمثل خط الاستواء الدرجة الصفر (0)، بين الدائرة والأخرى درجة واحدة أو ما يعادل 111 كم على سطح الأرض.
نشأ هذا النظام الإحداثي بشقيه خطوط الطول ودوائر العرض على يد الإغريق قبل حوالي 2201 سنة مضت عندما دعت الحاجة إلى وجود نظام دقيق يمكن من خلاله تحديد المواقع على سطح الأرض ، لينتقل الوصف من النطاق النسبي غير الدقيق إلى نظام كمّي تحكمه الأرقام ، ويستند إلى أساس علمي صحيح ودقيق.
وقد تصور الإغريق دائرة عظيمة تقع في منتصف المسافة بين نقطتي القطبين ، وتمر حول محيط الكرة الأرضية ؛ ومن ثم تقسمها إلى قسمين متساويين . بهذا كانت تسمية خط الاستواء لهذه الدائرة الوسطية. ثم تصوروا دوائرا أصغر فأصغر ، يوازي كل منها دائرة الاستواء ، وكل من هذه الدوائر يحمل في داخله مدلول درجة الزاوية شمالا أو جنوبا المنحصرة بين خط الاستواء والقطبين. ولعلاقة هذه الدوائر مع خط الاستواء اطلق عليها المتوازيات أو خطوط العرض.
تدور الأرض حول محورها ، وتدو في نفس الوقت حول الشمس . وبسبب ميل محور دوران الأرض الذاتي بالنسبة إلى مستوى دوران الأرض حول الشمس، فإن محور دوران الأرض الذاتي يتخذ إتجاها لا يتغير في الفضاء ؛ وهو مائل عليه بزاوية 5و23 °. بهذا ينشأ الربيع والخريف على الأرض ، كما ينشأ أيضا الصيف والشتاء. تكون أشعة الشمس عمودية على دائرة عرض 5و23 ° شمالا في الصيف ، وترتفع درجة حرارة الشمال . في نفس الوقت تكون أشعة الشمس غير عمودية مع دائرة عرض 5و23 جنوبا ، فيكون شتاءا في جنوب الكرة الأرضية .
تكون أشعة الشمس خلال فصل الصيف في الشمال عمودية على دائرة خط 5و23 °، وبعد ثلاثة أشهر تصبح أشعة الشمس عمودية على خط الاستواء ، فيكون الخريف . ثم بعد ثلاثة أشهر ثانية تتعامد أشعة الشمس على دائرة عرض 5و23 في الجنوب ، ثم تعود بعد بعد ثلاثة أشهر ثالثة فتكون عمودية على خط الأستواء . وبعد ثلاثة أشهر رابعة تعود أشعدة الشمس عمودية على دائرة عرض 5و23 °ثانيا ، وهكذا . هكذا يحل الصيف على نصف الكرة الارضية الشمالي ، فيكون شتاءا في نصف الكرة الأرضية الجنوبية .
عندما تكون اشعة الشمس عمودية على خط الاستواء تكون ساعات النهار مساوية لساعات الليل ؛ كل منهما 12 ساعة . لهذا يسمى هذا الوقت وقت الاعتدال . وهو يحدث مرتين كل سنة ، في الربيع وفي الخريف.
وعندما تكون أشعة الشمس عمودية على دائرة عرض 5و23 °في الشمال يطول النهار ويقصر الليل (في الصيف). وعندما تكون أشعة الشمس عمودية على 5و23 ° في الجنوب يكون الليل طويلا والنهار قصيرا (شتاء) .
من هنا أصبحت دائرة عرض 5و23 ° في الشمال مميزة ، وتسمى مدار السرطان ، كما أصبحت دائرة عرض 5و23 ° في الجنوب أيضا مميزة ، وتسمى مدار الجدي.
يأتي الجدول التالي بدوائر العرض المميزة على سطح الكرة الأرضية وتبعاتها:
تساعد في تحديد مكان أي نقطة على سطح الأرض وأيضا في تقسيم العالم إلى مناطق حرارية والتعرف على أحوال المناخ من حيث الحرارة والرياح والأمطار وتشترك مع خطوط الطول في تحديد مواقع المدن والبلدان ثم تحديد موضع اي نقطة على سطح الأرض برا وبحرا .
دوائر العرض تقسم الأرض إلى مناطق حرارية، والمنطقة الحرارية هي مساحة من الأرض تتميز بصفات معينة من حيث عناصر المناخ تفصل ما بينها دوائر العرض الرئيسية:
المسافة بين خطوط الطول المتتالية ليست متساوية لأن خطوط الطول تتجمع في القطب الشمالي والقطب الجنوب (انظر الشكل) . أما المسافة بين دوائر العرض فهي متساوية تقريبا وتعادل نحو 111 كيلومتر . هو بالارض ذلك قليلا عند القطبين وانتفاخ عند خط الاستواء ؛ طول درجة من خط الطول قوس وقليلا يزيد من خط الاستواء (خط العرض = 0 °) إلى القطب (خط العرض = 90 درجة).
العمود الثاني من الجدول يعطي تقريب طول قوس 1 درجة الزوال بالكيلومتر ، اعتمادا على خطوط العرض التي يقع فيها. عند دائرة الاستواء نجد المسافة بين خطي طول تبلغ 111 كيلومتر وتقل شمالا وجنوبا ، فتصل مثلا عند دائرة عرض 45 درجة 78 كيلومتر (سواء في الشمال أو الجنوب) , وتستمر في الإنخفاض شمالا وجنوبا حتى عند 75 درجة فتصبح 29 كيلومترا ، واخيرا عند دائرة عرض 90 تصبح المسافة بين خطي طول صفرا.
خوارزمية متاح من وكالة الاستخبارات القومية الجيو- فضائية (NGA) 1.
وتنقسم الأرض إلى ثلاث مناطق رئيسية بالنسبة لدوائر العرض:
المنطقة الاستوائية : وتسمى أيضا المناطق الدافئة، وتقع بين مدار السرطان ومدار الجدي (بين خطي عرض 5و23 ° شمالا و 5و23° (درجة) جنوبا). مناخها استوائي والنظم الإيكولوجية للغابات، والسافانا والصحراء.
المنطقة المعتدلة: تقع بين المناطق المدارية والدوائر القطبية. في الغالب معتدلة المناخ . شائعة و كبيرة الغابات والمراعي والصحاري .
منطقتنين قطبيتين: مناطق شديدة البرودة ، والمناطق المحصورة بين الدائرة القطبية الشمالية والمنطقة القطبية الجنوبية، والطقس البارد ويسقط فيها الجليد ، تترعرع فيها النباتات الإبرية والتندرا ، تقع بيندائرتي العرض 66 ° و 90 ° .
إذا كنت تريد أن تعرف المسافة التي تمثلها درجة واحدة من خطوط العرض وترى أن درجات خطوط العرض متباعدة بانتظام، ستجد أن تسطيح الأرض الطفيف في القطبين يسبب اختلافاً , فدرجة من خط العرض تختلف من 110.57 كم في الاكوادور إلى 111.70 كم عند القطبين. عادة ما يتم تقريب درجة واحدة من خطوط العرض إلى 111.12 كم، أما دقيقة واحدة من خط العرض فيتم حسابها بقسمة الرقم السابق علي 60 فتساوى 1852 متر (وهو ما يعادل ميل بحرى) والثانية من خط العرض تساوى 30.86 متر.