استوا چیست و کجاست؟
استوا چیست و کجاست: استوا خطی فرضی است که زمین و دیگر کرات آسمانی را دقیقا به دو نیمکره شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند. زمین نیز استوا دارد. استوای زمین، مداری فرضی منطبق بر عرض جغرافیایی صفر درجه است که دورتادور سیاره ما کشیده شده و فاصله‌اش از قطب شمال و جنوب یکسان است. طول مدار استوا ۴۰.۰۷۵ کیلومتر است. به مناطقی که روی خط استوا یا حوالی آن هستند، مناطق استوایی می‌گوییم. در ادامه با جزییات بیشتری توضیح می‌دهیم که مدار استوا چیست و کجاست و آب‌وهوای استوایی چگونه است. همچنین اشاره خواهیم کرد که سایر سیاره‌های منظومه شمسی و حتی خورشید و هر ستاره دیگری استوا دارند. به استوا خط استوا و مدار استوا هم می‌گویند.
مدار استوا چیست و کجاست و چه ویژگی‌هایی دارد؟
گفتیم که استوا خطی فرضی و قراردادی است که زمین را دقیقا به دو نیمکره شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند. نه فقط برای زمین بلکه برای هر سیاره و ستاره و کُره آسمانی دیگری میتوان مدار استوا در نظر گرفت. به عبارت دیگر، همه سیاره‌های منظومه شمسی و همچنین خورشید و دیگر ستاره‌ها و سیاره‌های فراخورشیدی و حتی سیاره‌های کوتوله که کاملا کروی نیستند، استوا دارند؛ یعنی خطی فرضی دارند که آن‌ها را به دو نیمه تقسیم می‌کند. باتوجه به اهمیت موضوع، در ادامه ابتدا به مدار استوای زمین می‌پردازیم و با تفصیل بیشتری توضیح می‌دهیم که استوا چیست و کجاست.
عرض جغرافیایی مدار استوا چند درجه است؟
عرض جغرافیایی مدار استوا صفر درجه است زیرا مدار استوا مبدأ عرض جغرافیایی زمین است. هرچه از استوا به‌سمت شمال یا جنوب زمین پیش برویم، عرض جغرافیایی افزایش می‌یابد و نهایتا عرض جغرافیایی زمین در قطب شمال و قطب جنوب به ۹۰ درجه می‌رسد. در واقع، عرض جغرافیایی صفر درجه‌ی زمین، کمربندی فرضی است که سیاره ما را دقیقا به دو نیمه شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند.
طول خط استوا چند کیلومتر است؟
طول خط استوا ۴۰/۰۷۵ کیلومتر یا ۴۰,۰۷۵,۰۰۰ متر است. استوا بزرگ‌ترین و درنتیجه طولانی‌ترین مدار کره زمین است.
فاصله ایران تا خط استوا چقدر است؟
فاصله ایران تا خط استوا ۳۵۵۸/۲۴ کیلومتر است. ایران در شمال خط استوا واقع شده است. ضمنا فاصله تهران تا خط استوا نیز ۳۹۶۹/۲۴ کیلومتر است.
کشورهایی که روی خط استوا قرار دارند
سیزده کشور روی خط استوا قرار دارند:
- اکوادور
- کلمبیا
- برزیل
- سائوتومه و پرنسیپ
- کنگو
- گابن
- جمهوری دموکراتیک کنگو
- اوگاندا
- کنیا
- سومالی
- مالدیو
- اندونزی
- کیرباتی
حاک همه کشورهای فوق جز مالدیو و کیرباتی مستقیما روی خط استوا است. اما در خصوص مالدیو و کیرباتی، استوا فقط از آب‌های سرزمینی‌شان می‌گذرد.
آب و هوای مناطق استوایی
دوبار در سال، یک‌بار هنگام اعتدال بهاری و بار دیگر هنگام اعتدال پاییزی، شعاع خورشید عمود بر استوا می‌تابد. حتی سایر مواقع سال یعنی تابستان و زمستان نیز مناطق استوایی بیش از سایر مناطق زمین در معرض تابش آفتاب هستند، لذا مناطق استوایی اغلب آب‌وهوای بسیار گرمی دارند و تغییرات فصلی‌شان اندک است. به‌همین علت بعضی از ساکنان نواحی استوایی، به‌جای چهار فصل معمولا سال را به دو فصل مرطوب و خشک تقسیم می‌کنند.
چرا منطقه استوا در کل گرم‌تر است؟
خورشید در همه جهات یکسان نورافشانی می‌کند. اما چون زمین گرد است، نوری که به نواحی استوایی می‌تابد، در ناحیه کوچکتری متراکم می‌شود و گرمای بیشتر ایجاد می‌کند. اما هرچه به سمت قطب شمال و قطب جنوب پیش می‌رویم (یعنی با افزایش عرض جغرافیایی)، نور در ناحیه وسیع‌تری پخش و نتیجتاً از شدت و گرمای آن کاسته می‌شود. ضمنا استوا به‌سبب موقعیت خاص زمین نسبت به خورشید، برخلاف نواحی قطبی، تمام روزهای سال در معرض تابش آفتاب است. پس طبیعتا آب‌وهوای استوا گرم‌تر است.
محور چرخش زمین نسبت به صفحه مداری خود، عمود نیست بلکه حدود ۲۳.۵ درجه شیب دارد که به آن انحراف محوری زمین می‌گوییم. لذا هنگام تابستان و زمستان محور زمین نسبت به خورشید زاویه پیدا می‌کند. وقتی نیمه شمالی زمین متمایل به خورشید باشد، طبیعتا نیمه جنوبی نسبتا از خورشید دور می‌ماند. در چنین موقعیتی، نیمه شمالی زمین تابستان و نیمه جنوبی زمین زمستان را سپری می‌کند. زمین به گردش خود حول خورشید ادامه می‌دهد و این‌بار نیمه جنوبی زمین سمت خورشید متمایل می‌شود و طبیعتاً نیمه شمالی از خورشید فاصله می‌گیرد. در چنین وضعیتی، نیمه شمالی زمستان را تجربه می‌کند و نیمه جنوبی در تابستان به سر می‌برد. اما بهار و پاییز داستان متفاوتی دارد. بخش بعدی را بخوانید.
وضعیت استوا هنگام اعتدال بهاری و پاییزی
در بهار و پاییز محور زمین نسبت به خورشید زاویه ندارد. به اولین روز بهار و اولین روز پاییز در نیمکره شمالی زمین اصطلاحا اعتدالین یا به‌ترتیب، اعتدال بهاری و اعتدال پاییزی می‌گویند. هنگام اعتدال بهاری و پاییزی، خورشید عمود بر استوا می‌تابد و لذا ظهرها خورشید درست بالای سر ساکنان نواحی استوایی رؤیت می‌شود. در چنین موقعی از سال، طول روزها و شب‌ها در استوا تقریبا برابر است؛ یعنی تقریبا ۱۲ ساعت روز و ۱۲ ساعت شب است.
چرا هنگام اعتدال بهاری و پاییزی طول روزها و شب‌ها در استوا برابر است؟
چون حوالی غروب، پرتوهای نور خورشید در برخورد با لایه‌های جو زمین اصطلاحا می‌شکنند یا به تعبیری، خم می‌شوند. لذا حتی وقتی که خورشید به زیر خط افق می‌رود و عملاً غروب می‌کند، همچنان برای مدتی به نظر می‌رسد که خورشید بالای خط افق است و هنوز غروب نکرده است. به همین سبب روزها اندکی طولانی‌تر از حد واقعی به نظر می‌رسند.
البته در مناطقی که مقداری بالاتر از مدار استوا هستند، روزها واقعا کمی طولانی‌تر می‌شوند زیرا طلوع و غروب خورشید یعنی بالا آمدن و پایین رفتن خورشید از خط افق، کمی بیشتر طول می‌کشد. لذا، هنگام اعتدالین و چندین روز قبل و بعد از آن، طول روزها در استوا حدود ۱۲ ساعت و ۶.۵ دقیقه است. اما در عرض جغرافیایی ۳۰ درجه (کمی بالاتر از استوا) طول روزها در آن موقع سال ۱۲ ساعت و ۸ دقیقه و در عرض جغرافیایی ۶۰ درجه طول روزها ۱۲ ساعت ۱۶ دقیقه می‌شود.
وضعیت استوا هنگام انقلاب تابستانی و زمستانی
به اولین روز تابستان و اولین روز زمستان در نیمکره شمالی، به ترتیب انقلاب تابستانی و انقلاب زمستانی می‌گوییم. در نیمه شمالی زمین خورشید عمود بر مدار رأس‌الجُدَی می‌تابد که در ۲۳.۵ درجه‌ی جنوبی خط استوا است و از استرالیا، شیلی، جنوب برزیل و شمال آفریقای جنوبی می‌گذرد.
آب و هوای استوایی چیست و چرا و چگونه پدید می‌آید؟
حتی با وجود اختلالاتی مثل جبهه‌های آب‌وهوایی و طوفان‌ها حرکت هوا در اطراف جو زمین الگوی ثابتی دارد که به آن گردش جوی (atmospheric circulator) می‌گویند. دو عامل در شکل‌گیری الگوی ثابت جوی در زمین نقش دارد:
- خورشید ناحیه استوایی زمین را بیش از نواحی قطبی گرم می‌کند
- چرخش مداوم زمین به شکل‌گیری الگوی ثابت جوی کمک می‌کند
در مناطق استوایی یعنی نزدیک مدار استوا هوای گرم بالا می‌رود و وقتی به ارتفاع ۱۰ الی ۱۵ کیلومتری از سطح زمین می‌رسد، از استوا دور می‌شود و به سمت دو قطب زمین جریان می‌یابد. هوایی که درست در شمال استوا بالا می‌آید، سمت شمال جریان می‌یابد. هوایی که درست در جنوب استوا بالا می‌آید، سمت جنوب جاری می‌شود. وقتی هوا خنک می‌شود، سنگین‌تر می‌شود و درنتیجه مجددا سمت زمین فرود می‌آید و به‌سوی استوا بازمی‌گردد و دوباره گرم می‌شود. هوای گرم مجددا بالا می‌رود و الگوی قبلی پیوسته تکرار می‌شود. به چنین الگویی همرفت (convection) می‌گویند که در مقیاسی فراگیر، تمام کره زمین را دربرمی‌گیرد و البته آن‌را در مقیاسی کوچکتر درون طوفان‌ها نیز میتوان دید.
اما چون زمین حرکت وضعی دارد، یعنی دور خودش می‌چرخد، هوایی که از استوا سمت شمال و جنوب حرکت می‌کند نیز همراه با چرخش زمین، می‌چرخد. هوایی که سمت شمال می‌رود، به راست و هوایی که سمت جنوب می‌رود به چپ می‌پیچد. به نیروی چرخش زمین که هوای جاری را می‌چرخاند، اثر کوریولیس (Coriolis Effect) می‌گویند. اگر زمین حول محورش نمی‌چرخید، فقط یک سلول یا الگوی همرفت بزرگ بین استوا و قطب شمال و یک الگوی همرفت بزرگ بین استوا و قطب جنوب شکل می‌گرفت. اما چون زمین می‌چرخد، همرفت به سه سلول در شمال استوا و سه سلول همرفتی در جنوب استوا تقسیم می‌شود.
آیا سیارات و کرات دیگر هم استوا دارند؟
بله. استوا خطی فرضی است و لذا برای هر سیاره، ستاره و حتی برای اجرامی مثل سیاره‌های کوتوله نیز میتوان خط استوا تعریف کرد. درخصوص سیارات، موقعیت استوا نسبت به خورشید به میزان انحراف محوری هر سیاره بستگی دارد. برای مثال، انحراف محوری اورانوس تقریبا ۹۸ درجه (دقیقا ۹۷.۷۷ درجه) است. لذا نواحی استوایی اورانوس برخلاف نواحی استوایی زمین هنگام وقوع انقلاب تابستانی و زمستانی، بسیار کم در معرض تابش آفتاب هستند. اما در نقطه اعتدال بهاری و پاییزی، مدار استوای اورانوس نیز در معرض تابش مستقیم و عمود خورشید است.
جمع‌بندی: استوا چیست و کجاست؟
در مطلب پیشِ رو، توضیح دادیم که استوا چیست و کجاست. گفتیم استوا مداری فرضی منطبق بر عرض جغرافیاییِ صفر درجه است که زمین را به دو نیمکره شمالی و جنوبی تقسیم می‌کند. برای هر ستاره یا سیاره دیگر هم میتوان مدار استوا در نظر گرفت. مدار استوای زمین در همه فصل‌های سال در معرض تابش چشمگیر آفتاب است. البته محور زمین بر صفحه مداری خود عمود نیست، بلکه ۲۳/۴۴ درجه انحراف دارد. به همین سبب هنگام تابستان و زمستان زاویه تابش خورشید بر نواحی استوایی نسبتا مایل می‌شود اما در بهار و پاییز بویژه در اولین روز بهار و اولین پاییز خورشید عمود بر استوا می‌تابد.
