خط الاستواء

خط الاستواء هو دائرة عرض تقسم الكرة الأرضية إلى نصفي الكرة الشمالي والجنوبي . على الأرض، خط الاستواء هو خط وهمي يقع عند 0 درجة خط عرض ، أي حوالي 40075 كم (24901 ميل) في المحيط، في منتصف المسافة بين القطبين الشمالي والجنوبي . [ 1 ] ^يمكن أيضًا استخدام المصطلح لأي جسم سماوي آخر كروي تقريبًا.

في الهندسة المكانية (ثلاثية الأبعاد) ، كما هو مطبق في علم الفلك ، فإن خط الاستواء للكرة الكروية الدوارة (مثل الكوكب ) هو الخط الموازي (دائرة العرض) الذي يتم تعريف خط العرض عنده على أنه 0 درجة. إنه خط وهمي على الكرة الكروية، متساوي البعد عن قطبيها ، ويقسمها إلى نصفي كرة شمالي وجنوبي. بعبارة أخرى، إنه تقاطع الكرة الكروية مع المستوى العمودي على محور دورانها وفي منتصف المسافة بين قطبيها الجغرافيين .

على خط الاستواء وبالقرب منه (على الأرض)، يظهر ضوء الشمس في وقت الظهيرة تقريبًا فوق الرأس مباشرةً (لا يزيد عن حوالي 23 درجة من السمت ) كل يوم، على مدار العام. وبالتالي، يتمتع خط الاستواء بدرجة حرارة نهارية مستقرة إلى حد ما طوال العام. في الاعتدالين (تقريبًا 20 مارس و23 سبتمبر) تعبر النقطة تحت الشمسية خط استواء الأرض بزاوية ضحلة، ويشرق ضوء الشمس بشكل عمودي على محور دوران الأرض، ويكون النهار والليل في جميع خطوط العرض 12 ساعة تقريبًا. ^[2]

الاسم مشتق من الكلمة اللاتينية التي كانت تستخدم في العصور الوسطى aequator ، في عبارة circulus aequator diei et noctis ، والتي تعني "دائرة تساوي الليل والنهار"، من الكلمة اللاتينية aequare "تساوي". ^[3]

خط عرض خط استواء الأرض هو، بحكم التعريف، 0 درجة (صفر درجة ) قوسية. خط الاستواء هو أحد دوائر العرض الخمس البارزة على الأرض؛ الدوائر الأربع الأخرى هي الدائرتان القطبيتان ( الدائرة القطبية الشمالية والدائرة القطبية الجنوبية ) والدائرتان المداريتان ( مدار السرطان ومدار الجدي ). خط الاستواء هو خط العرض الوحيد الذي يعد أيضًا دائرة عظمى - أي دائرة تمر مستواها عبر مركز الكرة الأرضية. يحدد مستوى خط استواء الأرض، عند إسقاطه للخارج نحو الكرة السماوية ، خط الاستواء السماوي .

في دورة فصول الأرض ، تمر المستوى الاستوائي عبر الشمس مرتين في السنة : في الاعتدالين في مارس وسبتمبر . بالنسبة لشخص على الأرض، تبدو الشمس وكأنها تسير على طول خط الاستواء (أو على طول خط الاستواء السماوي) في هذه الأوقات.

تشهد المناطق الواقعة على خط الاستواء أقصر شروق وغروب للشمس لأن مسار الشمس اليومي يكون عموديًا تقريبًا على الأفق في معظم أيام السنة. ويكون طول ضوء النهار (من شروق الشمس إلى غروبها) ثابتًا تقريبًا طوال العام؛ فهو أطول بحوالي 14 دقيقة من الليل بسبب الانكسار الجوي وحقيقة أن شروق الشمس يبدأ (أو ينتهي غروبها) عندما يلامس الطرف العلوي، وليس المركز، من قرص الشمس الأفق.

تنتفخ الأرض قليلاً عند خط الاستواء؛ ويبلغ متوسط ​​قطرها 12742 كم (7918 ميل)، ولكن القطر عند خط الاستواء أكبر بحوالي 43 كم (27 ميل) من القطر عند القطبين. ^[1]

المواقع القريبة من خط الاستواء، مثل مركز غيانا الفضائي في كورو ، غيانا الفرنسية ، هي مواقع جيدة للموانئ الفضائية لأنها تتمتع بأسرع سرعة دوران من أي خط عرض، 460 مترًا (1509 قدمًا) في الثانية. تقلل السرعة المضافة من الوقود اللازم لإطلاق المركبة الفضائية شرقًا (في اتجاه دوران الأرض) إلى المدار، مع تجنب المناورات المكلفة في نفس الوقت لتسطيح الميل أثناء المهام مثل هبوط أبولو على القمر . ^[4]

إن الموقع الدقيق لخط الاستواء ليس ثابتًا حقًا؛ فالمستوى الاستوائي الحقيقي يكون عموديًا على محور دوران الأرض ، والذي ينحرف حوالي 9 أمتار (30 قدمًا) خلال العام.

تظهر العينات الجيولوجية أن خط الاستواء قد غير مواقعه بشكل كبير بين 48 و 12 مليون سنة مضت، حيث تحركت الرواسب المترسبة بواسطة التيارات الحرارية للمحيطات عند خط الاستواء. يتم تحديد الرواسب المترسبة بواسطة التيارات الحرارية بواسطة محور الأرض، والذي يحدد التغطية الشمسية لسطح الأرض . يمكن أيضًا ملاحظة التغييرات في محور الأرض في التخطيط الجغرافي لسلاسل الجزر البركانية، والتي يتم إنشاؤها عن طريق تحويل البقع الساخنة تحت قشرة الأرض مع تحرك المحور والقشرة. ^[5] وهذا يتفق مع اصطدام الصفيحة التكتونية الهندية بالصفيحة التكتونية الأوراسية ، مما يتسبب في ارتفاع جبال الهيمالايا .

تستخدم الجمعية الدولية للجيوديسيا (IAG) والاتحاد الفلكي الدولي (IAU) نصف قطر استوائي يبلغ 6,378.1366 كم (3,963.1903 ميل) (مُدون بقيمة IAU 2009). ^[6] يوجد نصف القطر الاستوائي هذا أيضًا في اتفاقيات IERS لعامي 2003 و2010. ^[7] وهو أيضًا نصف القطر الاستوائي المستخدم في الشكل الإهليلجي لـ IERS 2003. إذا كان دائريًا حقًا، فسيكون طول خط الاستواء بالضبط 2π مضروبًا في نصف القطر، أي 40,075.0142 كم (24,901.4594 ميل). يبلغ نصف قطر خط الاستواء لنظام GRS 80 (نظام الإسناد الجيوديسي 1980) الذي وافقت عليه وتبنته IUGG في اجتماعها في كانبيرا بأستراليا عام 1979، 6,378.137 كم (3,963.191 ميل). يبلغ نصف قطر خط الاستواء لنظام WGS 84 (نظام الإسناد الجيوديسي العالمي 1984) وهو معيار للاستخدام في رسم الخرائط والجيوديسيا والملاحة عبر الأقمار الصناعية بما في ذلك نظام تحديد المواقع العالمي (GPS ) أيضًا 6,378.137 كم (3,963.191 ميل). وبالنسبة لكل من نظامي GRS 80 وWGS 84، ينتج عن هذا طول خط الاستواء 40,075.0167 كم (24,901.4609 ميل).

يُعرَّف الميل الجغرافي بأنه دقيقة قوسية واحدة من خط الاستواء ، لذا فإن له قيمًا مختلفة حسب نصف القطر المفترض. على سبيل المثال، وفقًا لـ WSG-84، تبلغ المسافة 1,855.3248 مترًا (6,087.024 قدمًا)، بينما وفقًا لـ IAU-2000، تبلغ 1,855.3257 مترًا (6,087.027 قدمًا). وهذا يمثل فرقًا أقل من مليمتر واحد (0.039 بوصة) على المسافة الإجمالية (حوالي 1.86 كيلومترًا أو 1.16 ميلًا).

تُصوَّر الأرض عادةً على أنها كرة مسطحة بنسبة 0.336% على طول محورها. وهذا يجعل خط الاستواء أطول بنسبة 0.16% من خط الزوال (دائرة كبيرة تمر عبر القطبين). يبلغ خط الزوال القياسي للاتحاد الدولي لعلم الفلك والرياضيات، لأقرب ملليمتر، 40,007.862917 كيلومترًا (24,859.733480 ميلًا)، وتساوي الدقيقة القوسية منها 1,852.216 مترًا (6,076.82 قدمًا)، وهو ما يفسر توحيد النظام الدولي للوحدات للميل البحري على أنه 1,852 مترًا (6,076 قدمًا)، أي أقل من الميل الجغرافي بأكثر من 3 أمتار (9.8 قدمًا) .

إن سطح الأرض عند مستوى سطح البحر ( الجيود ) غير منتظم، لذا فإن تحديد الطول الفعلي لخط الاستواء ليس بالأمر السهل. وقد ذكرت مجلة أسبوع الطيران وتكنولوجيا الفضاء في 9 أكتوبر 1961 أن القياسات التي أجريت باستخدام القمر الصناعي ترانزيت 4-أ أظهرت أن القطر الاستوائي من خط الطول 11 درجة غربًا إلى 169 درجة شرقًا أكبر بمقدار 1000 قدم (305 أمتار) من قطره على بعد تسعين درجة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يمر خط الاستواء عبر أراضي إحدى عشرة دولة ذات سيادة . وإندونيسيا هي الدولة التي تقع على طول خط الاستواء الأطول على اليابسة والبحر. ويبدأ خط الاستواء من خط الزوال الرئيسي ويتجه شرقًا، ويمر عبر:

الإحداثيات	بلد أو مسطح مائي	ملحوظات
0°N 0°E / 0°N 0°E / 0; 0 (خط الزوال الرئيسي)	المحيط الأطلسي	خليج غينيا " الجزيرة الفارغة "
0°0′N 6°31′E / 0.000°N 6.517°E / 0.000; 6.517 (ساو تومي وبرينسيبي)	ساو تومي وبرينسيبي	المرور عبر منتجع بيستانا إكوادور في إيلهيو داس رولاس
0°0′N 9°21′E / 0.000°N 9.350°E / 0.000; 9.350 (الجابون)	الجابون	مرورًا بـ 8.9 كم (5.5 ميل) جنوب Ayem ، و10.6 كم (6.6 ميل) شمال Mayene ، Booue
0°0′N 13°57′E / 0.000°N 13.950°E / 0.000; 13.950 (جمهورية الكونغو)	الكونغو	مرورا ببلدة ماكوا .
0°0′N 17°45′E / 0.000°N 17.750°E / 0.000; 17.750 (جمهورية الكونغو الديمقراطية)	جمهورية الكونغو الديمقراطية	مروراً بـ 9 كم (5.6 ميل) جنوب وسط بوتيمبو
0°0′N 29°44′E / 0.000°N 29.733°E / 0.000; 29.733 (أوغندا)	اوغندا	المرور على بعد 32 كم (20 ميلاً) جنوب وسط كامبالا
0°0′N 32°13′E / 0.000°N 32.217°E / 0.000; 32.217 (بحيرة فيكتوريا)	بحيرة فيكتوريا	مروراً ببعض جزر أوغندا في منطقة موكونو ومنطقة ناماينغو
0°0′N 34°0′E / 0.000°N 34.000°E / 0.000; 34.000 (كينيا)	كينيا	يمر على بعد 6 كم (3.7 ميل) شمال وسط كيسومو . ويمر عبر أعلى جبل في كينيا أي جبل كينيا
0°0′N 41°0′E / 0.000°N 41.000°E / 0.000; 41.000 (الصومال)	الصومال	المرور جنوب جمامي
0°0′N 42°53′E / 0.000°N 42.883°E / 0.000; 42.883 (المحيط الهندي)	المحيط الهندي	المرور بين جزيرة هوفادهو أتول وفوفامولا في جزر المالديف
0°0′N 98°13′E / 0.000°N 98.217°E / 0.000; 98.217 (إندونيسيا)	أندونيسيا	شمال سومطرة ( جزر باتو ) وسومطرة الغربية ( غرب باسامان وباسامان وليما بولوه كوتا ريجنسي ) ورياو ( كامبار وبيلالاوان وإندراجيري هيلير ) ومقاطعة لينجا بجزر رياو
0°0′N 104°35′E / 0.000°N 104.583°E / 0.000; 104.583 (بحر الصين الجنوبي)	بحر الصين الجنوبي
0°0′N 109°10′E / 0.000°N 109.167°E / 0.000; 109.167 (إندونيسيا)	أندونيسيا	مقاطعات بورنيو كاليمانتان الغربية (تمر عبر عاصمة المقاطعة بونتياناك )، كاليمانتان الوسطى ، وكاليمانتان الشرقية
0°0′N 117°31′E / 0.000°N 117.517°E / 0.000; 117.517 (مضيق ماكاسار)	مضيق ماكاسار
0°0′N 119°40′E / 0.000°N 119.667°E / 0.000; 119.667 (إندونيسيا)	أندونيسيا	منطقة دونجالا وباريجي موتونج ، سولاويزي الوسطى (سيليبيس)
0°0′N 120°6′E / 0.000°N 120.100°E / 0.000; 120.100 (خليج توميني)	خليج توميني
0°0′N 123°22′E / 0.000°N 123.367°E / 0.000; 123.367 (بحر مولوكا)	بحر الملوك
0°0′N 127°25′E / 0.000°N 127.417°E / 0.000; 127.417 (إندونيسيا)	أندونيسيا	جزر كايوا وهالماهيرا ، شمال مالوكو
0°0′N 127°53′E / 0.000°N 127.883°E / 0.000; 127.883 (بحر هالماهيرا)	بحر هالماهيرا
0°0′N 129°21′E / 0.000°N 129.350°E / 0.000; 129.350 (إندونيسيا)	أندونيسيا	جزر جيبي وكاوي، مالوكو الشمالية ، جنوب غرب بابوا
0°0′N 130°11′E / 0.000°N 130.183°E / 0.000; 130.183 (المحيط الهادئ)	المحيط الهادي	المرور بين جزيرتي أرانوكا ونونوتي ، كيريباتي (عند إحداثيات 0°0′N 173°45′E / 0.000°N 173.750°E / 0.000; 173.750 ) ويمر أيضًا جنوب جزيرة بيكر مباشرةً ، وشمال جزيرة جارفيس مباشرةً ، جزر الولايات المتحدة الصغيرة النائية
0°0′N 91°35′W / 0.000°N 91.583°W / 0.000; -91.583 (الإكوادور)	الإكوادور	جزيرة إيزابيلا في جزر غالاباغوس
0°0′N 91°13′W / 0.000°N 91.217°W / 0.000; -91.217 (المحيط الهادئ)	المحيط الهادي
0°0′N 80°7′W / 0.000°N 80.117°W / 0.000; -80.117 (الإكوادور)	الإكوادور	يمر على بعد 24 كم (15 ميل) شمال وسط كيتو ، بالقرب من ميتاد ديل موندو ، وبالتحديد في موقع كاتيكييلا ، أطلال ما قبل كولومبوس .
0°0′N 75°35′W / 0.000°N 75.583°W / 0.000; -75.583 (كولومبيا)	كولومبيا	المرور على مسافة 4.3 كم (2.7 ميل) شمال الحدود مع بيرو
0°0′N 70°3′W / 0.000°N 70.050°W / 0.000; -70.050 (البرازيل)	البرازيل	أمازوناس ، رورايما ، بارا ، أمابا (يمر جنوبًا قليلاً من وسط مدينة عاصمة الولاية ماكابا ، وبالتحديد عند نصب ماركو زيرو التذكاري والشارع الاستوائي)
0°0′N 49°21′W / 0.000°N 49.350°W / 0.000; -49.350 (المحيط الأطلسي)	المحيط الأطلسي	عند قناة بيريجوسو عند مصب نهر الأمازون

ويمر خط الاستواء أيضًا عبر البحار الإقليمية لثلاث دول: جزر المالديف (جنوب جافو دالو أتول )، وكيريباتي (جنوب جزيرة بواريكي )، والولايات المتحدة (جنوب جزيرة بيكر ).

على الرغم من اسمها، لا يقع أي جزء من غينيا الاستوائية على خط الاستواء. ومع ذلك، تقع جزيرة أنوبون على بعد 155 كم (96 ميلاً) جنوب خط الاستواء، وتقع بقية البلاد إلى الشمال. فرنسا والنرويج ( جزيرة بوفيت ) والمملكة المتحدة هي الدول الثلاث الأخرى التي تقع في نصف الكرة الشمالي والتي لها أراضٍ في نصف الكرة الجنوبي .

تنشأ الفصول نتيجة انحراف محور الأرض عن خط عمودي على مستوى دورانها حول الشمس. وعلى مدار العام، يتناوب نصفا الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي إما نحو الشمس أو بعيدًا عنها، اعتمادًا على موضع الأرض في مدارها. ويتلقى نصف الكرة الأرضية المتجه نحو الشمس المزيد من ضوء الشمس ويكون في الصيف، بينما يتلقى نصف الكرة الأرضية الآخر كمية أقل من الشمس ويكون في الشتاء (انظر الانقلاب الصيفي ).

عند الاعتدالين ، يكون محور الأرض عموديًا على الشمس بدلاً من أن يميل نحوها أو بعيدًا عنها، مما يعني أن الليل والنهار يبلغان حوالي 12 ساعة في جميع أنحاء الأرض.

بالقرب من خط الاستواء، يعني هذا أن التباين في قوة الإشعاع الشمسي يختلف بالنسبة لوقت السنة عنه في خطوط العرض الأعلى: يتم تلقي أقصى قدر من الإشعاع الشمسي أثناء الاعتدالين، عندما يكون مكان عند خط الاستواء تحت نقطة ما تحت الشمس عند الظهيرة، وتحدث الفصول المتوسطة للربيع والخريف عند خطوط العرض الأعلى؛ ويحدث الحد الأدنى خلال كلا الانقلابين، عندما يميل أي قطب نحو الشمس أو بعيدًا عنها، مما يؤدي إلى الصيف أو الشتاء في كلا نصفي الكرة الأرضية. ويؤدي هذا أيضًا إلى حركة مقابلة لخط الاستواء بعيدًا عن نقطة ما تحت الشمس، والتي تقع بعد ذلك فوق أو بالقرب من الدائرة المدارية ذات الصلة. ومع ذلك، تكون درجات الحرارة مرتفعة على مدار العام بسبب إمالة محور الأرض بمقدار 23.5 درجة لا تكفي لإنشاء انحراف أدنى منخفض في منتصف النهار لإضعاف أشعة الشمس بشكل كافٍ حتى أثناء الانقلابات. وتمتد درجات الحرارة المرتفعة على مدار العام إلى حوالي 25 درجة شمال أو جنوب خط الاستواء، على الرغم من أن الفرق الموسمي المعتدل في درجات الحرارة يتم تحديده من خلال الانقلابات المعاكسة (كما هو الحال في خطوط العرض الأعلى) بالقرب من الحدود القطبية لهذا النطاق.

بالقرب من خط الاستواء، هناك تغير طفيف في درجات الحرارة على مدار العام، على الرغم من أنه قد تكون هناك اختلافات كبيرة في هطول الأمطار والرطوبة. لا تنطبق مصطلحات الصيف والخريف والشتاء والربيع بشكل عام. تتمتع الأراضي المنخفضة حول خط الاستواء عمومًا بمناخ الغابات المطيرة الاستوائية ، والمعروف أيضًا باسم المناخ الاستوائي، على الرغم من أن التيارات المحيطية الباردة تتسبب في أن تتمتع بعض المناطق بمناخ الرياح الموسمية الاستوائية مع موسم جاف في منتصف العام، والتيار الصومالي الناتج عن الرياح الموسمية الآسيوية بسبب التسخين القاري عبر هضبة التبت المرتفعة يتسبب في أن تتمتع الصومال الكبرى بمناخ جاف على الرغم من موقعها الاستوائي.

يبلغ متوسط ​​درجات الحرارة السنوية في الأراضي المنخفضة الاستوائية حوالي 31 درجة مئوية (88 درجة فهرنهايت) خلال فترة ما بعد الظهر و23 درجة مئوية (73 درجة فهرنهايت) حول شروق الشمس. يكون هطول الأمطار مرتفعًا جدًا بعيدًا عن مناطق صعود التيارات المحيطية الباردة، من 2500 إلى 3500 ملم (100 إلى 140 بوصة) سنويًا. يوجد حوالي 200 يوم ممطر في السنة ومتوسط ​​ساعات سطوع الشمس السنوية حوالي 2000. وعلى الرغم من ارتفاع درجات حرارة مستوى سطح البحر على مدار العام، فإن بعض المرتفعات الأعلى مثل جبال الأنديز وجبل كليمنجارو بها أنهار جليدية. أعلى نقطة على خط الاستواء تقع على ارتفاع 4690 مترًا (15387 قدمًا)، عند 0°0′0″N 77°59′31″W / 0.00000°N 77.99194°W / 0.00000؛ -77.99194 (أعلى نقطة على خط الاستواء) ، توجد على المنحدرات الجنوبية لبركان كايامبي [قمة 5790 مترًا (18996 قدمًا)] في الإكوادور . هذا أعلى قليلاً من خط الثلج وهو المكان الوحيد على خط الاستواء حيث يقع الثلج على الأرض. عند خط الاستواء، يكون خط الثلج أقل بحوالي 1000 متر (3300 قدم) من خط جبل إيفرست وأقل بما يصل إلى 2000 متر (6600 قدم) من أعلى خط ثلج في العالم، بالقرب من مدار الجدي في لولايلاكو .

هناك تقليد بحري واسع الانتشار يتمثل في إقامة احتفالات بمناسبة عبور البحار الأول لخط الاستواء. في الماضي، كانت هذه الاحتفالات سيئة السمعة بسبب وحشيتها، وخاصة في الممارسات البحرية. ^{[ بحاجة لمصدر ]} كما تُقام احتفالات عبور الخطوط الأكثر اعتدالاً، والتي عادة ما تضم ​​الملك نبتون ، لتسلية الركاب على بعض السفن المدنية العابرة للمحيطات والسفن السياحية. ^{[ بحاجة لمصدر ]}