الفصل الثالث كوكب األرض وخصائصه الفلكية االرض هي احد الكواكب التسعة التي تدور حول الشمس وهي الثالثة بالنسبة للقرب من الشمس و الثالثة من.
Download
Report
Transcript الفصل الثالث كوكب األرض وخصائصه الفلكية االرض هي احد الكواكب التسعة التي تدور حول الشمس وهي الثالثة بالنسبة للقرب من الشمس و الثالثة من.
الفصل الثالث
كوكب األرض وخصائصه
الفلكية
االرض هي احد الكواكب التسعة التي تدور حول الشمس وهي
الثالثة بالنسبة للقرب من الشمس و الثالثة من حيث اللمعان إذا ما
شوهدت من عند الشمس والخامسة بين المجموعة الشمسية من
حيث الحجم.
على الرغم من أن السطح يبدو مبسوطا إال أنه بيضي الشكل
مموج توجد قمم ترتفع إلى تسع كيلو فوق سطح البحر وأعماق
يصل بعضها إلى أحد عشر كيلو مترا تحت سطح البحر.
قال تعالى ( يكور الليل على النهار ويكور النهار على الليل) وقال
تعالى (واألرض مددناها) أي بسطناها
وقد اثبت ماجالن وبحارته سنة 1522برحلتهم التي قاموا بها أنه ال
توجد حواف حادة تمثل نهاية األرض
ولقد تمكن العالم اإلغريقي ايراطوسشينس سنة 250ق.م من تقدير
محيط الكرة األرضية تقديرا معقوال مستندا إلى اسس علمية وتوصل هذا
العالم إلى أن محيط الكرة األرضية يساوي 46250كم أي ما يعادل
26660ميل وهو يزيد قليال على محيط الكرة األرضية الحقيقي وهو
25000ميل.
ولقد تمكنت سفن الفضاء حديثا من تصوير سطح الكروي االرضية وكلما
كان مدار سفن الفضاء أو األقمار الصناعية عاليا كلما اتسعت دائرة
الرؤية
األرض عبارة عن جسم كروي نصف قطر األرض 6371كم
وعلى هذا السطح توجد نقاط عالية وأخرى منخفضة
أعلى نقطة على سطح األرض قمة افرست حوالي 8848م أي
حوالي 8.8كم وأعمق نقطة في المحيط الهادي خانق ماريانا 11كم
الكرة األرضية ليست كاملة االستدارة بل منبعجة عند خط االستواء
ومفلطحة عند القطبين لذلك القطر االستوائي ( )12683أكبر من
القطر القطبي ( )12640بحوالي (43كم) حدث ذلك عندما كانت
األرض لينة بسبب قوة الطرد المركزية الناتجة عن دوران األرض
حول نفسها
ترجع أسباب االنبعاج إلى أن قوة الطرد المركزية تبلغ
أقصاها عند خط االستواء وتتناقص تدريجيا شماال وجنوبا
إلى أن تتالشى عند القطبين وبالطبع هناك قوة الجاذبية التي
تتعادل مع قوة الطرد المركزية وتساعد على بقاء هذا
االنبعاج وتلك الفلطحة على ما هي عليه حاليا بمعنى ان
القوتين في حالة توازن .قوة الطرد المركزية تعادله قوة
الجذب فقوة الجاذبية تعادل قوة الطرد 289مرة لذلك تبقى
األشياء ثابتة عند الدوران.
خطوط الطول ودوائر العرض
دوائر العرض
ابتكرها هيباركوس الذي عاش في القرن الثاني قبل الميالد
،لما لها من عالقة بالمناخ
تعرف درجة العرض ألي مكان بأنها الزاوية التي تنشأ
نتيجة التقاء الخط الواصل من هذا المكان بنصف قطر
األرض و ذلك من خالل نقطة مركز األرض .
•وهي 180دائرة 90شمال االستواء و 90جنوب االستواء
ويتوسطها دائرة العرض الرئيسية وهي الدائرة االستوائية والتي
تعتبر أطول دائرة عرض ويعبر عنها بالدرجة صفر ومدار
السرطان 23.5شماال ومدار الجدي 23.5جنوبا وهناك الدائرتين
المتجمدتين 66.5ش و ج وهناك خط الثلج الدائم 70درجة شماال
وجنوبا والقطبين 90شماال وجنوبا
•وهي دوائر كاملة االستدارة وموازية لخط االستواء
•غير متساوية اكبرها خط االستواء وتصل في القطبين إلى نقطة
المسافة بين كل دائرة 112كم حوالي 70ميل وتعرف هذه المسافة
بالدرجة ولتحديد المكان بدقة سواء البد من تحديده شمال خط
االستواء أو جنوبه.
تفيد في تحديد الموقع ومعرفة المناخ لذلك تم تحديد دوائر عرض
رئيسية وهي:
الدائرة االستوائية :وتأتي اهميتها في نظام الفصول شمالها عكس
جنوبها وتساوي الليل و النهار طول العام تقريبا و تعامد االشعة
الشمسية طول العام تقريبا.
المدارين :وهما ابعد الدوائر التي تصل اليها الشمس في رحلتها
الظاهرية نحو الشمال و الجنوب حيث تتعامد على مدار السرطان
في 21يونيو وعلى مدار الجدي في 21ديسمبر ولكن تتعامد
مرتين على كل دائرة من الدوائر المحصورة بين المدارين كل عام
الدائرتين القطبيتين :يبدأ عندها تحديد االماكن التي يوجد فيها يوم
كامل او اكثر ال تغرب فيها الشمس في الصيف او يوم كامل أو
اكثر ال تشرق فيها الشمس في الشتاء حيث يزيد عددها كلما اقتربنا
من القطبين.
خطوط الطول
وهي أنصاف دوائر تصل بين القطبين وتعرف درجة الطول على أنها القوس
المحصور بين الخط الطولي المار بالمكان وبين خط الطول األساسي .
خط الطول هو الزاوية المحصورة بين المستويين اللذين يمثالن خط الطول
األساسي و خط الطول المار بالمكان المراد تعيين درجة طوله وكذلك عند
التقائها بمحور األرض ويعبر عن خط الطول األساسي بدرجة طول صفر .
وتقاس درجات الطول شرق خط الطول األساسي وغربه وهي 180خط
غربا و 180شرقا مجموعها 360خط وخط غرينتش هو الخط األساسي
المستخدم دوليا ودرجته صفر يمر بموقع المرصد البريطاني الملكي السابق
في غرينتش إحدى ضواحي مدينة لندن
•من أشهر خطوط الطول القديمة الذي كان خطا أساسيا في
الخرائط األوروبية القديمة خط طول فيرو وهو اآلن خط 14
○17غربا ويمر بجزر كناريا.
•يعزي نظام تقسيم سطح األرض بخطوط الطول ودوائر العرض
إلى بطليموس و إن كان هيباركوس هو أول من ابتكر هذا النظام .
•رسمت باتجاه شمالي جنوبي وتبدأ من القطب الشمالي وتنتهي في
القطب الجنوبي
•هي عبارة هن أنصاف دوائر تلتقي في نقطة في القطبين
وتقسم الدرجة إلى 60دقيقة (األجزاء الصغيرة) والدقيقة إلى 60
ثانية (األجزاء الصغيرة الثانية) وأول من ابتكر النظام الستيني وهو
تقسيم الدائرة إلى ثالثمائة وستين درجة والدرجة إلى ستين دقيقة
والدقيقة إلى ستين ثانية هم الكلدانيون سكان العراق القدماء
وقد اشتقت كلمة دقائق االنجليزية Minutesمن التعبير الالتيني
Minutiae Primaeومعناها األجزاء الصغيرة األولى وكلمة
Secondمن التعبير الالتيني Minutiaie Secundaeومعناها
األجزاء الصغيرة الثانية
•أقصى اتساع بين كل خطين عند االستواء وتتقارب باالتجاه شماال
وجنوبا لتلتقي في نقطة.
•تفيد في تحديد الموقع والزمن
دوائر العرض وسرعة دوران االرض
•لما كانت األرض تتم دورتها كل 24ساعة ولما كانت دوائر
تختلف من حيث الطول فان سرعة دوران األرض تختلف من دائرة
عرض الى اخرى
خط جرنتش
خطوط الطول وتحديد الزمن:
•المسافة بين كل خط وخط 4دقائق وكل 15خط في ساعة ()60=4x15
•تدور األرض حول نفسها دورة كل 24ساعة ( )360=24x15من الغرب
إلى الشرق عكس عقارب الساعة .فهي تشرق على خطوط الشرق قبل خطوط
الغرب بمده 4دقائق لكل خط
كيف يتم تحديد الزمن
• احسبي الفرق في درجات الطول بين كل مكان واآلخر عن طريق ما يلي:
• طرح الدرجات الطول إذا كان المكانين يقعان في نفس االتجاه (شرقا
شرقا /غربا غربا)
• جمع درجات الطول إذا كان المكانين في اتجاهين مختلفين
(شرقا وغربا)
• حول الدرجات إلى دقائق بالضرب في 4
• تحويل الدقائق إلى ساعات بالقسمة على 60
• أضيفي ساعة إذا كان المكان المراد معرفته واقع شرقا من
المدينة المعروفة واطرحي ساعة إذا كان المكان المراد
معرفته غربا وذلك بالنسبة للمدينة المعروفة
مثال)1(/
إذا كانت الساعة في مدين اإلسكندرية 12ظهرا وهي تقع على
خط طول 30شرقا فكم تكون الساعة في مدينة طرابلس التي تقع
على خط طول 15شرقا.
الحل :شرقا /شرقا إذا طرح ( 15=15-30خط)
60=4X15دقيقة
1=60/60ساعة
وبما أن طرابلس غرب اإلسكندرية إذا العملية طرح ساعات -12
11=1صباحا
مثال)2(/
إذا كانت الساعة في مدينة اإلسكندرية 12ظهرا وهي تقع على
خط طول 30شرقا فكم تكون الساعة في مدينة بغداد التي تقع
على خط طول 45شرقا.
الحل :شرقا /شرقا إذا طرح ( =30-45خط)15
60=4X15دقيقة
1=60/60ساعة
وبما أن بغداد شرق اإلسكندرية إذا العملية جمع ساعات
)13(=1+12الواحدة ظهرا
مثال)3(/
إذا كانت الساعة في مدين اإلسكندرية 12ظهرا وهي تقع على
خط طول 30شرقا فكم تكون الساعة في مدينة نيويورك التي
تقع على خط طول 75غربا.
الحل :شرقا/غربا إذا جمع( =30+75خط)105
420=4X105دقيقة
7=420/60ساعات
وبما أن نيويورك غرب اإلسكندرية إذا العملية طرح ساعات
5=7-12صباحا
مثال)4(/
إذا كانت الساعة في مدينة بنزرت في تونس 10صباحا وهي تقع
على خط طول 10شرقا فكم تكون الساعة في مدينة مكة المكرمة
تقع على خط طول 40شرقا.
الحل :شرقا/شرقا إذا طرح( 30=40-10خط)
120=4X30دقيقة
2=120/60ساعة
وبما أن المدينة شرق بنزرت إذا العملية جمع ساعات
12=2+10ظهرا
كيف يتم تحديد خط الطول
الفرق في الساعات بين المنطقتين
تحويل هذه الساعات إلى دقائق بضرب في 60
تحويل الدقائق إلى خطوط بالقسمة على 4
اذا كان المكان شرق المكان المعروف نضيف الرقم إذا كان غربه
نطرح الرقم
مثال)1(/
إذا كانت الساعة في مدينة بنزرت 10صباحا وهي تقع على خط
طول 10شرقا فعلى أي خط تقع مدينة مكة إذا كانت بها الساعة
12ظهرا
الحل2=10-12 :
120=60x2دقيقة
30=120/4خط
بما أن المكانيين في الشرق نجمع ()40=30+10أي أن مكة تقع
على خط 40شرقا
مثال)2(/
إذا كانت الساعة في مكة 12ظهرا وهي تقع على خط طول
40شرقا فعلى أي خط تقع مدينة أغادير إذا كانت بها الساعة 9
صباحا
الحل3=9-12 :
180=60x3
45=180/4خط
بما أن المكانيين في الغرب والشرق نطرح ()15=45-60أي أن
أغادير تقع على خط 15شرقا
الزمن المحلي:
يعتمد الزمن المحلي على خط الطول الذي يمر بالمكان ويحسب عن
طريق إيجاد درجات الطول بين هذا الخط وخط آخر يعرف وقته.
يمكن ضبط الساعات المحلية على الساعة 12ظهرا و ذلك حينما
تتعامد الشمس ظهرا على هذا المكان وتختفي ظالل األشياء أو تصل
إلى أقصر طول ظل ممكن ( وقت الزوال ) .
يتحدد الزمن في جميع األماكن على خط طول الواحد فيكون وقت
الزوال أو الظهر في جميعها واحد.
وتقسم الدول الواسعة المساحة رقعتها إلى مناطق زمنية يبلغ كل
منها درجة يوحد الزمن في كل منها ومن أمثلة هذه الدول
الواليات المتحدة األمريكية (عدا أالسكا وجزر هاواي) التي تقسم
إلى أربعة مناطق زمنية من الشرق إلى الغرب أي أن المسافر من
الساحل الشرقي إلى الساحل الغربي للواليات المتحدة يغير الوقت
ليضبط ساعته أربع مرات
ولقد كان الوقت المحلى حتى منتصف القرن 19متبعا ولم يسبب مشكالت
وعندما تطورت وسائل النقل والمواصالت وزادت سرعتها وبدئ في استخدام
التلغراف سنة 1845م ظهرت االختالفات بين المدن في األوقات المحلية
فبدأت شركات السكك الحديدية في إتباع توحيد زمني يحسب على أساس خط
طول معين حتى تتجنب مشكالت اختالفات األوقات المحلية للمدن إذ أن
السكك الحديدية في الواليات المتحدة كانت تستخدم 53توقيتا مختلفا قبل سنة
1883م .ولقد اتبع في تحديد الزمن كل 15خط طول منطقة زمنية واحدة أي
ساعة واحدة ومن الدول األولى التي اتبعت تحديد الزمن والمناطق الزمنية
الواليات المتحدة التي تبنت هذا النظام سنة 1883حيث قسمت إلى أربع
مناطق زمنية تتبع خطوط الطول 75غربا و 90غربا و105غربا و120غربا
المناطق الزمنية العالمية
عقد مؤتمر دولي في واشنطن سنه 1884م لتبني تقسم العالم إلى مناطق
زمنية على أساس أن كل 15درجة طولية غربا أو شرقا تمثل منطقة
زمنية وذلك على اعتبار أن خط غرينتش هو خط الطول األساسي.
ويعتبر االتحاد السوفيتي سابقا أكثر الدول عددا في المناطق الزمنية إذ
أن رقعة االتحاد السوفيتي قسمت إلى 11منطقة زمنية وكندا 6مناطق
زمنية والواليات المتحدة 5مناطق زمنية إذ تم إضافة أالسكا وجزر
هاواي.
ولتالفي االضطرابات التي تحدث نتيجة لتقسيم اليوم إلى 12
ساعة صباحا قبل الظهر ( )amو 12ساعة مساءا بعد الظهر
( )pmفي المجاالت العسكرية والمالحة البحرية والجوية
اتبع نظام ابتداء اليوم 00:00حتى الساعة 24تعنى الساعة
1409تعني الساعة 2و 9دقائق بعد الظهر والساعة
2300تعنى الساعة.
خط التاريخ الدولي:
هو خط 180
حساب الوقت يتطلب إضافة 4دقائق كلما قطعنا درجة طول في
اتجاه الشرق وطرح أربع دقائق كلما اتجهنا غربا بالتالي حتى
نصل خط 180من الشرق نكون أضفنا 12ساعة ومن ناحية
الغرب طرحنا 12ساعة أي يوم كامل لذلك يكون الفرق بين
الجانب األسيوي واألمريكي يوم واحد إذا كان الثالثاء في الجانب
األسيوي يكون االثنين في الجانب األمريكي
وحينما يعبر المسافر المحيط الهادي في سفينة فمن الضروري أن يالحظ
تغيير اليوم حينما يعبر خط طول 180درجة ومن الطريف أن نشير إلى
أن بحارة ماجالن الذين وصلوا إلى أسبانيا اكتشفوا أن تقويم أسبانيا يشير
إلى اليوم الثامن من سبتمبر سنة 1522م بينما كان حسابهم للتقويم يشير
وذلك ألنهم لم يفطنوا إلضافة يوم نتيجة عبور خط 180درجة بعد أن
قطعوا المحيط الهادي قادمين من الغرب
فإذا كنت متجها ناحية الغرب و تريد عبور الخط فيجب عليك إضافة يوم
وإذا كنت متجها ناحية الشرق وتريد عبور الخط فيجب عليك إنقاص يوم.
وبسبب أهميته تم تسميته خط التاريخ الدولي
في مؤتمر عقد في واشنطن ولحسن الحظ فان
خط التاريخ الدولي يمر في وسط المحيط الهادي
حيث ال توجد إال جزر صغيرة وينكسر هذا الخط
ليتحاشى المشكالت التي تنشأ نتيجة اختالف
التقويم على جانبيه فينكسر اتجاه هذا الخط نحو
الغرب لتقع جزر إليوشن على الجانب األمريكي
وعند درجة عرض 5درجة جنوبا يتجه الخط
شرقا لتصير مجموعة جزر فيجي على الجانب
االسيوي
صورة القمر الصناعي توضح اآلسكا إلى
اليمين وروسيا إلى اليسار وفي الوسط
مضيق بيرنج يتوسطه جزيرة Diomede
بجزئيها الشرقي والغربي
أ :ظاهرة اختالف الليل و النهار وعالقتها بدوائر العرض:
من المالحظ ان الليل والنهار يتساويان مرتين في كل عام وذلك في 21
مارس ,و 22سبتمبر والسبب في ذلك يرجع الي تعامد اشعة الشمس علي
خط االستواء في هذين اليومين .وعند تحرك الشمس حركتها الظاهرية
شماال فانه يالحظ ابتداء من زيادة طول النهار حتى يبلغ اقصى طول له
يوم تعامد الشمس علي مدار السرطان وفي هذه الحالة يكون طول النهار
في القطب الشمالي عبارة عن 6اشهر .وفي نفس الوقت يكون القطب
الجنوبي معزوال عن اشعة الشمس ويصل طول الليل فيه الي 6اشهر .
وعندما تبدا الشمس رحلة العودة ناحية خط االستواء يبدا طول النهار في
القصر في النصف الشمالي من الكرة االرضية بينما يصاحب ذلك طول في
النهار في النصف الجنوبي وتستمر هذه الحالة الى ان تتعامد اشعة الشمس
على خط االستواء يوم 22سبتمبر وعندما يتساوى طول الليل والنهار في
نصف الكرة الشمالي و الجنوبي -وباستمرار الشمس في رحلتها الظاهرية
جنوبا يصاحب ذلك طول النهار تدريجيا في النصف الجنوبي الي ان يبلغ
اقصى طول له عندما تتعامد اشعة الشمس عند مدار الجدي وذلك
يوم22ديسمبر وعندما يكون طول النهار 6اشهر في القطب الجنوبي .ويصل
طول الليل في القطب الشمالي 6اشهر ايضا .
وهكذا يتدرج مقدار الفرق بين طول الليل وطول النهار حسب دوائر
العرض ,فنالحظ انه كلما بعدنا عن دائرة العرض التي تتعامد
عليها الشمس يزداد الفارق بين طول الليل وطول النهار فيبلغ
الفارق اقل مقدار له قرب دائرة تعامد الشمس على االرض بينما
يبلغ اقصاه على الدوائر البعيدة عن دوائر تعامد الشمس ولهذا نجد
مما سبق ذكره انه في الصيف الشمالي يبلغ طول النهار 6اشهر في
القطب الشمالي والعكس صحيح والختالف طول الليل والنهار فوائد
عظيمة لإلنسان يمكن ان نذكر منها ما يلي - :
.1تنوع اإلنتاج الحيواني والنباتي على سطح الكرة األرضية
.2شجع التباين في اإلنتاج على ضرورة االتصال المجتمعات مع
بعضها البعض بقصد التبادل التجاري.
.3توفي فترة من الراحة اليومية إلعطاء اإلنسان القدرة على العمل
واإلنتاج ففي الليل يخلد الي الراحة وفي النهار يزاول نشاطاته
المختلفة .قال تعالى في كتابه العزيز( :وجعلنا الليل لباسا و جعلنا
النهار معاشا
.4ساعد اإلنسان على أن يقدر الزمن والوقت
.5أوجد أنماطا معيشية مختلفة على سطح الكرة األرضية
.6ساعد على عدم سير حياة اإلنسان على وتيرة واحدة تبعث الملل
دوران االرض والفصول األربعة:
اعتقد العالم اليوناني فيثاغورس واتباعه في القرن السادس ق.م ان االرض
تدور حول الشمس ولكنه لم يقدم االدلة العلمية التي تؤيد ذلك وتفسر كالمه
وقد اعتبر فيثاغورس واتباعه ان الشمس تمثل مركز الوجود.
اما بطليموس فقد رأى ان االرض مركز الكون ونادى بهذا الرأي في
منتصف القرن الثاني بعد الميالد وفي القرن الخامس عشر احيا الفلكي
البولندي كوبرنيكوس نظرية مركزية الشمس التي استطاع غاليلو بمنظاره
الفلكي في القرن السابع عشر ( )1642-1564من تأييدها .كما ان غاليلو
نجح في اكتشاف اقمار تدور حول المشترى واكتشف كذلك ان الزهرة تدور
حول الشمس
مدار األرض حول الشمس بيضاوي الشكل ويصل طوله
600مليون ميل وتقترب األرض من الشمس في 3يناير
او كانون الثاني ويقال أن الشمس في نقطة الراس على
بعد 147مليون كم وحينما تبتعد األرض عن الشمس
يكون في 4يوليو او تموز ويقال الشمس في نقطة الذنب
على بعد 152مليون كم في الساعة.
تقطع األرض مدارها حول الشمس بسرعة 18ميل /الثانية نحو
66600ميل في الساعة
تدور األرض حول نفسها مرة كل 24ساعة بسرعة 465متر/
الثانية
1041 ،ميل /الساعة عند خط االستواء (1666كم)
وبسرعة 522ميل (835ميل) عند درجة عرض 60درجة اما
سرعة دوران االرض عند القطبين فهي صفر .
ب :وينشأ عن دوران األرض حول نفسها ظاهرتين بسبب قلة
السرعة كلما بعدنا عن خط االستواء:
-1قوة الطرد المركزية التي تدفع باألشياء بعيدا عن مركز األرض وألن
قوة الجاذبية تزيد 289مرة عن قوة الطرد عند خط االستواء فال تطير
األشياء بعيدا عن سطح األرض ولكن اثار زيادة سرعة االرض تتمثل في
انخفاض بسيط في وزن األشياء عند االستواء والقطبين فمثال
289كيلوغرام تقل كيلو إذا تم وزنها عند خط االستواء ببب قوة الطرد
المركزية
-2انحراف األشياء المتحركة إلى يمين اتجاهها في نصف الكرة الشمالي
ويسار اتجاهها في نصف الكرة الجنوبي
يوكد العلماء ان طول اليوم يزيد بمقدار 0.0016من الثانية كل قرن بسبب تأثير
موجات المد والجزر على سرعة االرض
ان دوران االرض حقيقة يقينية ال يجرؤ الشك ان يحوم حولها وفي القران الكريم ما
يشير الى تلك الحقيقة قال تعالى (وترى الجبال تحسبها جامدة وهي تمر مر السحاب صنع
هللا الذي أتقن كل شيء انه خبير بما تفعلون ).
فسر السابقون هذه اآلية بيوم القيامة وليس هناك ما يمنع القول بانها تشير الى حقيقة
دوران االرض.
تقول اآلية تحسبها وهذا الفعل ال يوحي بحال االنسان يوم القيامة يوم الهول األعظم
يوم مذهل كل مرضعة عما ارضعت وتقول اآلية الكريمة (مر السحاب) والسحاب يمر
في كل لحظة ثم ختمت اآلية بما يدل على قدرة هللا سبحانه وتعالى واتقان صنعه وكمال
اعجازه واختتام هذه اآلية بهذه الصورة يرجح انها تشير الى دوران األرض
والمفسرون الذين فسروا اآلية السابقة بأنها تشير الى يوم القيامة يستندون
في ذلك الى ان هناك آيات كثيرة تشير الى تسيير الجبال يوم القيامة مثل
قوله تعالى في سورة النبأ (وسيرت الجبال فكانت سرابا) وقوله في سورة
الطور (وتسير الجبال سيرا) ولكننا لو تتبعنا هذه اآليات لما وجدنا فعل
(تمر) ألن لهذا الفعل وقعا آخر ومر السحاب أي باستمرار ألن مرور
السحاب ال ينقطع ولقد أشار هللا سبحانه وتعالي إلى الجبال الن مرورها ابعد
ما يتصور االنسان بسبب ضخامتها وكأنه هللا سبحانه وتعالى يقول لنا (ايها
االنسان ان هذه الجبال الضخمة التي تحسبها جامدة تمر في سبحانه وتعالى
الذى أتقن كل شيء).
وجدير بالذكر ان بعضا من المسلمين ينكرون دوران األرض وتراءى له ان بعض آيات
القرآن الكريم تدل على ذلك منها قوله تعالى (وهو الذى مد األرض وجعل فيها رواسي
وأنهارا ) (واألرض مددناها وألقينا فيها رواسي) (وجعلنا في األرض رواسي أن تميد بهم)
(وجعل فيها رواسي من فوقها وبارك فيها).
وحينما نتتبع اآليات الكريمة نجد أن هللا سبحانه وتعالى لم يقل أن األرض راسية بل قال ألقى
فيها رواسي وفي آيات رواسي من فوقها ويمكن تشبيه ذلك بالطائرة مثال فإذا قلنا أن في
الطائرة مقاعد ثابته أو راسية فهل يعنى ذلك أن الطائرة ال تتحرك.
ومن األدلة األخرى في القران الكريم التي تشير الى دوران األرض مثل الشمس و القمر ما
جاء في قولة تعالى (ال الشمس ينبغي لها أن تدرك القمر وال الليل سابق النهار وكل في فلك
يسبحون) وكذلك قولة تعالى (وهو الذي خلق الليل والنهار و الشمس والقمر كل في فلك
يسبحون) فكلمة كل تشير الى الشمس و القمر و الليل والنهار يمثالن االرض الن االرض
في أي وقت يكون نصفها نهار المواجه لشمس واآلخر ليل وهذه االجرام تسبح في الفضاء.
البراهين على دوران األرض
هناك براهين كثيرة مثل تجربة فوكول وهو عالم طبيعي فرنسي علق سنة 1851ثقل
في قبة قصر البانثيون في باريس وربطه بسلك طوله 200قدم (30.4سم) وثبت
دبوسا في اسفل الثقل الكروي بحيث يالمس هذا الطرف المدبب األرض التي غطى
سطحها بطبقة من الرمال ثم حرك فوكول (البندول) السلك المثبت به الكرة بعد أن أخذ
كل االحتياطات الالزمة حتى ال ينحرف (البندول) أو القارص عن الجهة األصلية أو
المستوى الرأسي الذي كان فيه التذبذب األول ومع ذلك رأى أن التذبذبات كانت
تنحرف شيئا فشيئا بطريقة منتظمة وكأن مستوى التذبذب دائر في اتجاه اليمين أي
في اتجاه دوران عقرب الساعة حول محور مارا بالنقطة التي علق فيها السلك أو
البندول وكان مقدار هذا االنحراف في باريس 11ساعة فعرف فوكول أن سبب ذلك
االنحراف هو دوران األرض حول محورها من الغرب الى الشرق.
انحراف محور األرض:
المحور هو الخط الوهمي الواصل بين القطبين.
يميل المحور القطبي الذي تدور حوله األرض عن الوضع بمقدار 23.5درجة
وبذلك يصنع زاوية مقدارها 66.5درجة على سطح دائرة البروج.
ويحافظ محور األرض على ثبات ميله واتجاهه في أثناء دوران األرض حول الشمس
ويتجه أحد قطبي األرض نحو الشمس بينما يتجه الجزء اآلخر بعيدا عنها وعندما
يكون القطب الشمالي متجها نحو الشمس يتعرض الجزء األكبر من نصف الكرة
الشمالي لضوء الشمس كل يوم في حين أن ما نبقى يغطيه الظالم وينتج عن ذلك أن
المناطق الواقعة شمالي خط االستواء تقطع جزء كبير من دورتها في منطقة الضوء
فيطول النهار يحسب ما يقطع من طول دورة األرض في المنطقة المعروضة للضوء
والجزء الباقي الصغير من الدورة يقع في الظالم.
وعلى هذا يكون النهار أطول من الليل في نصف الكرة الشمالي و
يأخذ النهار في االزدياد كلما بعدنا عن خط االستواء (الذي يتساوى
فيه طول الليل والنهار) 12ساعة لكل منها .وعند درجة عرض
70
○
شماال يصل طول النهار إلى شهرين ،و عند الدائرة
القطبية الشمالية ينعدم الليل كلية .
وفي نصف الكرة الجنوبي حيث يتجه القطب الجنوبي في اتجاهه
بعيدا عن الشمس يطول الليل ويقصر النهار.
يتساوى طول الليل والنهار حينما ال يتجه أحد القطبين نحو الشمس فيصل
الضوء إلى كل منها و بذلك تقطع جميع األماكن على سطح األرض
نصف دورتها في نطاق ضوء الشمس و النصف اآلخر في الظالم بعيدا
عن ضوء الشمس ،و يحدث ذلك في االعتدالين الربيعي والخريفي .
إلى جانب دوران األرض حول نفسها وحول الشمس فإنها تتذبذب في
دورانها كالنحلة الخشبية بسبب تأثير جاذبية القمر على المنطقة اإلستوائية
المنبعجة ،و تأخذ كل اهتزازه نحو 26ألف سنة تقريبا .وعلى هذا فإن
القطب الشمالي يتم دورة يتجه في أثنائها نحو مجموعات نجمية مختلفة
وعلى سبيل المثال فإن نجم Alpha Draconisكان النجم القطبي منذ
3000سنة وفي 14000م سيكون نجم النسر الواقع هو النجم القطبي
دوران األرض :
مرة كل عام تدور الكرة األرضية حول محورها القطبي مرة كل يوم وينشأ من
ذلك الليل والنهار بينما تدور الكرة األرضية نفسها حول الشمس مرة كل عام
بمعنى آخر أن األرض تدور حول نفسها 365مرة كل عام مقابل دورة واحدة
تدورها حول الشمس تعرف حركة األرض حول نفسها باسم دوران حول
المحور في حين حركة سير األرض حول الشمس تعرف باسم (دوران أو
تعاقب ) .ونظرا الن محور دوران األرض حول نفسها وهو عبارة عن المحور
القطبي لألرض ذاتها ال يكون عموديا على سطح الدوران فإن عمودية أشعة
الشمس الساقطة على سطح األرض ال تنحصر في مكان ثابت على سطح
األرض.
لو فرضنا أن محور األرض عمودي:
.1زاوية سقوط األشعة الشمسية تكون عمودية على خط االستواء وتقل
كلما اتجهنا شماال وجنوبا الى ان تصبح مماسة للقطبين
.2درجة الحرارة ستبلغ أقصاها في المنطقة االستوائية وتقل كلما تجهنا
شماال وجنوبا
.3ستظل حالة المناخ ثابتة طول السنة في كل مكان على سطح األرض
وتنعدم الفصول
.4ستصبح كل منطقة متخصصة في إنتاج نوع معين من المحاصيل
الزراعية
.5ستظل طيور كل منطقة ثابتة موزعة حسب ما يالئمها من المناخ
وعملية الهجرة ستتوقف.
.6سيعيش اإلنسان حياة رتيبة الن المناخ لن يتغير ونوعيه انتاجه
الزراعي ثابته.
حزام تعامد أشعة الشمس:
بسبب ميل محور األرض ودوران األرض حول محورها وحول
الشمس فإن األماكن التي تتعامد عليها أشعة الشمس ال تبقى ثابتة
ويكون التعامد خالل العام متواصل التنقل من الجنوب إلى الشمال
ومن الشمال إلى الجنوب في منطقة طرفها الشمالي هو مدار
السرطان وطرفة الجنوبي مدار الجدي
يقسم خط االستواء هذا الحزام إلى قسمين متساويين وتعامد أشعة
الشمس ال يمكن أن يحدث في أي مكان من سطح األرض خارج
هذا الحزام.
الفصول األربعة :
يختلف طول الليل والنهار تبعا للفصول األربعة ،و من المالحظ
وجود عالقة بين المناخ وطول الليل والنهار ،ويكون الجو معتدال
عادة عندما يكون طول الليل مساويا لطول النهار أو يكون الفرق
بين طوليهما صغيرا .و لكن عندما يطول النهار وتتعرض المنطقة
التي نعيش فيها إلى مدة أطول من أشعة الشمس فإن درجة الحرارة
ترتفع كثيرا عندنا .و أما إذا اختلف الوضع و قصر النهار و طال
الليل فإن الوضع يختلف تماما و تنخفض درجة الحرارة لتصل إلى
أقل مستوى لها .
الليل والنهار يتساويان من حيث الطول عندما تتعامد
أشعة الشمس على خط اإلستواء .وهذا يتم مرتين في
العام حيث يحدث اإلعتداالن الربيعي والخريفي .وعندما
يصل طول النهار أقصي مدى له في نصف الكرة
الشمالي يعرف كذلك بإسم اإلنقالب الصيفي .في حين
عندما يقصر النار إلى أدني معدل له في النصف الشمالي
أيضا من الكرة األرضية فإن ذلك يعرف بإسم اإلنقالب
الشتوي .
االعتدال الربيعي:
الشمس عمودية على خط االستواء ولو فرضنا ان رحلة الشمس في هذه الفترة من
الجنوب الى الشمال وتكون دائرة اإلضاءة مارة بالقطبين الشمالي والجنوبي ونظرا
لكروية االرض فان هذا يعني أن زاوية سقوط أشعة الشمس تقل تدريجيا شمال
وجنوب خط االستواء الى ان تصبح هذه االشعة مماسة لكل من القطبين.
وهذا يحدث في /21مارس .
يتساوى الليل والنهار لمدة يوم واحد فقط
ويبدأ الربيع وهو ما يعرف باالعتدال الربيعي في نصف الكرة الشمالي .
وبعد ذلك تبدأ الشمس في رحلتها الظاهرية نحو الشمال
المحور القطبي لألرض يكون موازيا للشمس
االنقالب الصيفي:
تستمر األرض في دورانها حول نفسها وحول الشمس ويبدأ محورها القطبي في االتجاه
تدريجيا نحو الشمس وهذا يعني أن الشمس تستمر في رحلتها الظاهرية نحو الشمال ويبدأ
النهار في الطول ويأخذ الليل في القصر في النصف الشمالي من الكرة األرضية كما أن
القطب الشمالي يأخذ في التعرض ألشعة الشمس طوال األربع والعشرين ساعة من كل يوم.
وهنا يبدأ صباح نهار يمتد لمدة ستة أشهر في القطب الشمالي في حين أ اشعة الشمس تبدأ
في االنقطاع عن زيادة القطب الجنوبي حيث يبدأ ليل يمتد إلى ستة أشهر أيضا.
يتجه تعامد أشعة الشمس تدريجيا كل يوم نحو الشمال الى ان يصل مدار السرطان بعد
ثالثة أشهر من تعامدها على خط االستواء ويعرف ذلك باالنقالب الصيفي ويكون في /21
يونيو من كل عام ويكون هذا اليوم هو أطول أيام السنة بالنسبة لنصف الكرة الشمالي وفي
هذا اليوم يكون المحور الواصل بين القطب الجنوبي والشمالي متجها نحو الشمس
االعتدال الخريفي
تواصل الكرة األرضية حركتها حول نفسها وحول الشمس الى ان تتعامد اشعة
الشمس على خط االستواء ويتساوى الليل والنهار مرة ثانية ويكون ذلك في
/22سبتمبر من كل عام في حين تصبح هذه األشعة في نفس الوقت مماسة
لكل القطبين
وهنا ينتهي نهار القطب الشمالي الذي استمر لمدة ستة أشهر ويبدأ ليلة على
حين أن القطب الجنوبي ينعم ببزوغ صباح نهار يستمر لمدة ستة أشهر
ويسود فصل الربيع نصف الكرة الجنوبي بينما يسود الخريف نصف الكرة
الشمالي
االنقالب الشتوي:
وبعد مرور ثالثة أشهر على تعامد اشعة الشمس على خط االستواء تتعامد اشعة
الشمس على مدار الجدي ويتحول خريف نصف الكرة الشمالي الى شتاء ليكون ذلك
في /21ديسمبر ويعرف ذلك باالنقالب الشتوي
مما سبق يمكن مالحظة أننا ننسب االعتدالين واالنقالبين الى ما يجري حقيقة في
نصف الكرة الشمالي أي أن االعتدال الربيعي يعني وجود فصل الربيع في نصف
الكرة الشمالي كما ان تغيير االنقالب الصيفي يعني صيف نصف الكرة الشمالي أيضا
وهكذا بالنسبة للفصول األخرى.
باإلضافة الى ذلك فإن أشعة الشمس تتعامد مرة واحدة خالل العام الواحد على كل
من مدار السرطان ومدار الجدي في حين أنها تتعامد مرتين كل عام على خط
االستواء
المجال المغناطيس لألرض:
نعرف أن هناك قطبين شمالي وجنوبي وأيضا هناك قطبين
مغناطيسيين فلو أحضرنا سلك معدني ممغنط وعلق بحبل فإن أحد
الطرفين يشير إلى الشمال المغناطيسي واآلخر إلى الجنوب
المغناطيسي ويمكن اعتبار طرفي قضيب مغناطيسي يمر بمركز
األرض.
وتتولد مغناطيسية األرض نتيجة لوجود النواة المعدنية في جوف
الكرة األرضية
ينحرف محور األرض المغناطيسي بضع درجات عن محور
األرض الجغرافي وعلى هذا فإن القطبين ال ينطبقان على بعضهما
بل أن هناك مسافة تفصل بينهما حيث يقع القطب المغناطيسي
شمالي درجة عرض 70شماال ودرجة طول 100غربا بالقرب
من جزيرة بوثيا ويقع القطب الجنوبي في انتاركتكا عند درجة
عرض 68جنوبا و143شرقا وموضع القطبين المغناطيسيين
متحرك وليس ثابت.
ويمتد تأثير المجال المغناطيسي لألرض بضع عشرات اآلالف من
األميال فوق سطح البحر
وتستخدم البوصلة وهي عبارة عن مؤشر ممغنط حر الحركة في تحديد الشمال
المغناطيسي وعن طريق معرفة زاوية االنحراف المغناطيسي (وهي الزاوية الواقعة
بين الشمال الجغرافي و الشمال المغناطيسي) عن الشمال الجغرافي نستطيع أن
نحدد االتجاه الجغرافي.
وهناك بعض الصعوبات التي تتعلق باستخدام البوصلة في تحديد االتجاهات منها أن
خطوط المجال المغناطيسي ليست ثابتة بل تتأثر بعوامل تختلف من مكان آلخر كما
انها تتذبذب من وقت آلخر لذا يعتقد بأن باطن االرض في حركة مستمرة والبد ان
يكون في حالة سائلة لذا ينبغي معرفة زاوية االنحراف المغناطيسي باستمرار ولذلك
نجد ان الخرائط الطبوغرافية ذات المقياس الكبير يكتب عليها درجات االنحراف
المغناطيسي واتجاهاتها وتاريخ قياس االنحراف المغناطيسي ومتوسط التغير
السنوي في هذا االنحراف
تغير
اتجاه
موقع القطب
الشمالي من
باتجاه
كندا
روسيا
أغلفة الكرة األرضية:
يتكون كوكب األرض من عدة أغلفة هي:
الغالف الجوي:
يحيط بالكرة األرضية وتعتمد عليه جميع الكائنات الحية في حياتها وهو عبارة
عن غالف رقيق يوجد به األوكسجين وكل الغازات األخرى والسحب وبخار
الماء وتنساب فيه الرياح التي تعمل على توزيع الحرارة بين المناطق المختلفة
هذا الغالف تكون منذ نشأه األرض من الغازات واألبخرة التي تصاعدت من
مكونات الكوكب يوم ان كان في حالة ليست صلبة والغازات التي تخرج من
البراكين وبخار الماء واألتربة الدقيقة الحبيبات وبقايا الشهب و النيازك مكونه
الغالف الجوي وارتفاع الغالف الجوي 1000كم من سطح األرض
يتكون من عدد من
الطبقات وهي:
التروبوسفير
الستراتوسفير
الميزوسفير
الثيرموسفير
االكسوسفير
طبقة التروبو سفير
هي الطبقة األقرب إلى سطح األرض يصل ارتفاعها إلى 12كم
يرتبط سمكها بالتباين الحراري عند سطح األرض،المنطقة
االستوائية 18كم ،القطبية 8كم
مميزات طبقة التربوسفير :
تحتوي على %75من كتلة الجو لذلك فهي طبقة ثقيلة و بها بخار
الماء و العوالق الصلبة .
تحدث فيها جميع االضطرابات الجوية ( السحب و العواصف و
األعاصير )
تتناقص درجة الحرارة مع االرتفاع بمعدل 6درجة مئوية
/كم و تتناقص كثافة الهواء و ينخفض الضغط الجوي .و
تتزايد سرعة الرياح باالرتفاع .
إنها الطبقة األكثر صلة بحياتنا .
تتميز الطبقة المالصقة لسطح األرض ( 1كم )
بخصائص مناخية مستمدة من التفاعل المباشر بينه و
سطح األرض .
طبقة السترتوسفير :
هي الطبقة الثانية من طبقات الغالف الجوي و تمتد إلى
ارتفاع 55كم
تقل سماكتها فوق العروض المنخفضة و تزداد فوق
العروض المرتفعة
مميزات طبقة السترتوسفير :
تحتوي على %95من غاز األوزون بين ارتفاع -20
35كم ال يوجد بها بخار ماء
تزيد درجة الحرارة مع االرتفاع بسبب امتصاص غاز
األوزون للجزء األعظم من األشعة فوق بنفسجية لتصل إلى
الصفر
تشكل درع األرض ضد األشعة الفوق بنفسجية
تحتوي على %24من كتلة الجو ،و تقل كثافة الهواء عن
سطح األرض بـ 60مرة و قمتها بـ 300مرة و الضغط من
60ملليبار إلى 1ملليبار لذلك الغازات مخلخلة
طبقة الميزوسفير :
هي الطبقة الثالثة بين ارتفاعها 80-55كم و يقدر متوسط سمكها
يحوالي 25كم
تتناقص درجة الحرارة مع االرتفاع بمعدل 3.5درجة م/كم ،
درجة الحرارة في أعلى الطبقة 90-درجة م لكن تاخذ في
االرتفاع اثناء النهار 170درجة مئوية.
مصدر الحرارة االوزون الذي يمتص االشعة الفوق بنفسجية
تحترق فيها الشهب و النيازك لذلك ترتفع حرارة الجزء السفلي منه
كثافة الهواء منخفضة ،الضغط الجوي بين 0.01 – 1ملليبار
.4طبقة الترموسفير :
هي طبقة الجو الحرارية الممتدة بين 500-80كم ،التي تتجاوز
درجة الحرارة في أعاليها 2000درجة مئوية ،حيث إن درجة
الحرارة تتزايد فيها بمعدل 6درجة مئوية/كم
يغلب على مكونات الطبقة األكسجين و النيتروجين
الطبقة السفلية في حالة تأين كهربائي ( الطبقة المتأينة ) التي
تعمل على عكس الموجات الالسلكية الفصيرة نحو سطح األرض
-5األكسوسفير :
تمثل الطبقة الخارجية من الجو األرضي التي تمتد بين
أرتفاع 700-500كم و التي يكون نحو %1من مكوناتها
من األكسجين و الهيدروجين و الهيليوم ) في حالة تأين
تستمر فيها درجة الحرارة بالتزايد لتتجاوز 2000درجة م
عند ارتفاع 700كم
الغالف المائي:
مساحة الكرة األرضية 510مليون كم مربع يشكل الماء 360مليون كم مربع
والماء 150مليون كم مربع.
الماء يشكل %71من مساحة الكرة األرضية ويصل حجم المياه الى حوالي 317
مليون ميل مكعب أو 1350مليون كم مكعب وهذا الماء يقسم |إلى:
%97مياه مالحة على شكل بحار ومحيطات وبحيرات مالحة
%2عبارة عن جليد
%1عبارة عن مياه عذبة وعليها تقوم كل أشكال الحياة.
يختلف الغالف المائي عن الغالف الغازي في أن الغالف المائي له سطح ثابت تقريبا
اما الغالف الغازي فان سطحه ليس ثابت .ويعيش االنسان عند سطح الغالف المائي
وعند قاع الغالف الغازي.
الغالف الصخري:
وهو الذي يمثل القشرة األرضية ويتكون من طبقتين رئيسيتين:
• الطبقة العليا(السيال) :وتتكون من مادتين رئيسيتين سيلكا و
ألمونيوم وسمكها حوالي 50كم وكثافتها 2.7جرام/سم
مكعب
• الطبقة السفلى(السيما) :وتتكون من سليكا وماغنسيوم
وسمكها 120كم وكثافتها مابين 3.6-2.9جرام/سم مكعب
غالف التربة:
هي الطبقة العليا المفككة التي تغطي صخور القشرة األرضية
وسمكها يتراوح من عدة سنتمترات إلى عدة أمتار
وتتكون من:
• مواد معدنية
• مواد عضوية
• ماء
• هواء
وأهم العناصر الماء والمواد العضوية
اإلنسان يعتمد عليها في غذائه.
أهم وظائفها:
ترشيح الملوثات العضوية
تحليل المواد العضوية
تثبيت جذور النباتات
موطنا لبني البش
هذه األغلفة تتفاعل مع بعضها في الغالف الحيوي وهو
اإلطار الذي تعيش وتتفاعل فيه كل الكائنات الحية ويتكون من
تداخل وتفاعل أغلفة الكرة األرضية.