Ce formă are planeta Pământ?
Are Pământul o formă sferică? Această întrebare este una dintre cele mai vechi în astronomie, se poate spune chiar că problema formei și dimensiunii Pământului a fost sarcina din care s-a născut toată știința omenirii.
Omitând tot felul de legende ale popoarelor lumii despre planul și alte forme ale Pământului, prima mențiune a formei sferice a Pământului este conținută în repovestirile lucrărilor care au ajuns până la noi. Thales din Milet(aproape 624–547 î.Hr e.). O opinie similară se aplică gândurilor lui Pitagora (c. 570–500 î.Hr e.) despre armonia mondială a sferelor.
Ideile sale au fost dezvoltate în continuare de mulți adepți ai școlii pitagoreice. Prima dovadă observațională științifică pentru sfericitatea Pământului a fost dată de Aristotel ( 384–322 î.Hr e.) în eseul său Despre cer" (O.K. 360–340 î.Hr e.). subliniază Aristotel pe umbra rotundă a Pământului în timpul eclipselor de lunăși modificarea înălțimii luminilor atunci când se deplasează de la sud la nord. Mai întâi a dat o estimare a dimensiunii globul, care este mult mai mică în comparație cu mărimea stelelor: 400.000 de etapeîntr-un cerc ( 60-75 mii km).
Prima măsurare a dimensiunii Pământului a fost făcută de astronomul grec Eratosthenes din Cirene (276-194 î.Hr.) în jurul valorii de 230 î.Hr e.
Știa că în sudul Egiptului, în orașul Siena (Aswan), care se întinde pe tropicul nordic, în ziua solstițiului de vară, razele Soarelui cad vertical, iar obiectele nu aruncă umbre. În aceeași prânz, a măsurat înălțimea Soarelui și acasă, în orașul Alexandria de pe coastă Marea Mediterana, și a constatat că aici Soarele este deviat de la verticală de 1/50 parte dintr-un cerc (adevărata diferență de latitudine este 6°47 / sau 1/53 parte). Cunoscând distanța dintre Alexandria și Syene pe sol (aproximativ 5000 de stadi), Eratostene a determinat foarte precis circumferința pământului la 252.000 de stadi (în funcție de valoarea reală a scenei egiptene, aceasta este de la 36690 inainte de 45000 km).
Mai târziu, Eratosthenes a condus Mouseion (Casa Muzelor din Alexandria, alias Muzeul), cel mai mare Centrul de știință nu numai Egiptul, ci toți lumea antica. El a fost primul care a creat și Hărți geografice cu denumirea de meridiane și paralele pe ele.
O jumătate de secol mai târziu, 85 î.Hr e. un alt alexandrin, Posidonius, a aplicat o metodă fundamental diferită de măsurare a gradului arcului de meridian. A observat steaua Canopus, cea mai strălucitoare din constelația Carina, din două locuri diferite, iar din diferența de înălțime deasupra orizontului, a obținut circumferința Pământului la 180.000 de stadii ( 32400 km).
LA 100 g Omul de știință chinez Cai Pi în lucrarea sa „Gaitian” („Covering Sky”) a descris Pământul și cerul ca două suprafețe sferice paralele distanțate la 80.000 de li una de cealaltă ( 46080 km).
astronomul și matematicianul indian Aryabhata ( 476) în opera sa Ariabhatiam a descris Pământul ca o minge care se învârte. Cu cât mai multă distracție 900 de ani după Aristotel şi 800 de ani după Eratostene să se întâlnească în „topografia creștină” a lui Kozma Indikoplova ( 550) raționament despre un Pământ dreptunghiular plat plasat în interiorul Universului sub forma unei cutii pe modelul Tabernacolului Legământului lui Dumnezeu.
În China, a fost făcută o încercare de a măsura lungimea arcului de meridian folosind metoda măsurătorilor în grade 725 g. sub conducerea lui Nan Gong-sho. Distanța dintre orașele Huangzhou și Shanchai a fost măsurată direct, iar diferența de latitudini ale punctelor finale (mai mult de 2?) a fost determinată din modificarea înălțimii polului ceresc.
100 de ani mai târziu, în 827 g. Din ordinul califului al-Mamun din Bagdad, cunoscut drept patronul astronomiei și al științelor exacte, s-a făcut o măsurătoare de grad a arcului meridianului în deșertul Sinjar între râurile Tigru și Eufrat. Lungimile segmentelor de pe sol au fost măsurate cu ajutorul cuielor și frânghiilor, iar înălțimile stelelor au fost determinate la punctele de capăt ale distanței de bază. Lungime 1° arcul de meridian era de 56,6 mile arabe ( 113 km, valoarea adevărată − 111,8 km). Astfel, atât chinezii, cât și arabii, ca și grecii antici, cunoșteau perfect adevăratele dimensiuni ale Pământului sferic.
Între 1022–1024. Biruni (973–1048) aplicat metodă de măsurare a razei globului prin mărimea coborârii orizontului vizibilși l-a descris în principalul său tratat " Geodezie„(1025):” Am găsit în țara indienilor [în Punjab] un munte care se ridică deasupra unei câmpii întinse, a cărei suprafață este netedă, ca suprafața mării. Am căutat pe vârful muntelui locul aparent de întâlnire dintre cer și pământ, adică cercul orizontului, și l-am găsit sub linia est-vest cu mai puțin de o treime și un sfert de grad (34 arc. minute). Apoi am determinat înălțimea muntelui (652,05 coți). . . ". Din calculele lui Biruni, lungime 1° arcuri ale meridianului a fost 110275 m(valoare reală 110895 m pentru această zonă).
Europenii au fost primii din istorie care au obținut confirmarea reală a sfericității Pământului - au devenit circumnavigaţie Magellan și El Canoîn 1519–1522.
Dar prima măsurare a dimensiunii Pământului în Europa a avut loc la 17 secole (!) După Eratostene. Numai în 1528. Jean Fernel prin numărarea numărului de rotații ale roții căruciorului a măsurat distanța de la Paris la Amiens. Valoare 1° arcurile lui de meridian erau
110,6 km.
Un secol mai târziu, în 1614–1617. Astronomul olandez Willebrord Snellius a fost primul care a folosit metoda triangulației, când întinderea liniară a unui arc mare de pe suprafața Pământului este măsurată printr-un sistem de triunghiuri conjugate succesiv. Dimensiunea lui
1° a dat 107335 m.
În cele din urmă, în 1671. membru al Academiei din Paris Jean Picard (1620-1682) și-a publicat lucrarea „ Măsurarea pământului„, în care nu doar au raportat rezultatele măsurători de triangulație de înaltă precizieîn 1669–1670 arcuri Paris-Amiens (1° = 111210 m, adevărat
valoarea 111180 m), dar si sugerat acea adevărata formă a Pământului nu este o minge!
Literal, un an mai târziu, 1672. Jean Richet, făcând observații ale lui Marteîn Cayenne (Guiana în America de Sud, latitudine + 5 °), a descoperit fenomenul de încetinire a perioadei celui de-al doilea pendul comparativ cu perioada sa din Paris. A fost prima dovadă instrumentală a scăderii gravitației la ecuator. Această descoperire a acutizat din nou dezbaterea aprinsă care a avut loc la acel moment în știința europeană. Ideea este că, conform teoriei gravitatie Newton, corpurile rotative (inclusiv Pământul nostru) ar trebui să ia forma unui elipsoid aplatizat, iar conform teoriei lui Descartes despre vortexurile eterice, dimpotrivă, un sferoid alungit. Prin urmare, întrebarea cu privire la adevărata formă a Pământului pentru newtonieni și cartezieni a fost de o importanță fundamentală. Pepene sau dovleac, castraveți sau roșii, mandarine sau lămâie - această dilemă a fost cu adevărat universală.
Directorul Observatorului din Paris, Giovanni Domenico Cassini (1625-1712), din 1683 a început să efectueze noi lucrări extinse privind măsurătorile de grade deja într-un arc lung - de la coasta normandă a Franței în nord până la granița spaniolă în sud. . Din pacate, din cauza
moartea lui Colbert (ministrul de finanțe al lui Louis 14) și a lui Cassini însuși, lucrarea a fost întreruptă și a fost finalizată de fiul său Jacques Cassini (1677–1756) abia în 1718, iar rezultatele au fost publicate în 1720. Cassini a fost și cartusian în părerile sale și chiar s-au alăturat într-o ceartă cu Newton, susținând că globul are o formă alungită. Newton însuși a dat o estimare teoretică a compresiei Pământului la 1/230.
Pentru a se ocupa în sfârșit de „pepeni”, „rosii” și alte „lămâi”, Academia Franceză de Științe din 1735. organizat două grandioase pentru acea vreme expediţii către ecuator şi cercul polar. Pierre Maupertuis și Alexis Clairaut au mers în Laponia (66°N), unde a măsurat un arc cu lungimea de 57 / 30 //și a primit lungimea 1° egal cu 57422 toise ( 111,9 km). În Peru, sub îndrumarea academicianului Pierre Bouguer (1698–1758), un arc de la +0°2 / 30 a fost măsurat prin triangulație // p. SH. până la 3 ° 04 / 30 // S, de-a lungul căruia lungimea 1° s-a ridicat la 56748 toise ( 110,6 km). Rezultatul acestei expediții a fost prima confirmare experimentală a aplatizării Pământului, care ar putea avea loc atunci când Pământul are forma unui elipsoid de revoluție. În cinstea acestui eveniment, a fost chiar eliminată o medalie, pe care Bouguer înfățișat s-a sprijinit ușor pe glob și l-a aplatizat ușor.
Prima teorie a figurii Pământului a fost propusă în 1743 de Alexis Claude Clairaut (1713–1765). Teoremele lui Clairaut stabilesc o legătură între forma Pământului, rotația acestuia și distribuția gravitației pe suprafața sa, punând astfel bazele unei noi direcții a științei - gravimetria.
În 1841 Friedrich Bessel (1784–1846) a stabilit forma unui sferoid pentru pământ cu compresie in 1/299,15 , iar în 1909 John Hayford a obținut un elipsoid cu o rază ecuatorială de 6378,3884 km și compresie 1/297,0 , care a fost folosit ca standard până în 1964.
Definițiile fundamentale au fost făcute în 1940 de F.N. Krasovsky și A.A. Izotov și publicate în 1950. Elipsoidul Krasovsky este foarte aproape de sistem modern constante astronomice adoptate de Uniunea Astronomică Internațională: raza ecuatorială a Pământului 6378160 ± 3 m, raza polară 6356779 m, compresie 0,0033529 = 1/298,25 . Totodată, a fost introdusă și compresia ecuatorială. 1/30000 . Astfel, un elipsoid triaxial servește ca o aproximare intermediară a formei Pământului, pentru care diferența
între razele ecuatoriale și polare este 21381 m, în timp ce razele ecuatoriale către Africa și Brazilia diferă prin 200 m.
De fapt, adevărata formă a Pământului la nivelul de precizie de sute de metri nu mai poate fi reprezentată de nicio figură matematică suficient de simplă, iar conceptul este folosit pentru a o reprezenta. geoid. Geoidul este o suprafață condiționată de potențial egal (suprafață de echilibru), care coincide cu suprafața apei care se odihnește liber în oceanul deschis. Abaterile geoidului de la elipsoid, de regulă, nu depășesc 100 m. Cu toate acestea, cu o reprezentare condiționată a abaterilor formei reale a Pământului de la figura analitică, aceste abateri seamănă cu forma de pară: o „cucuitură”. ” la polul nord și un „eșec” în Antarctica. Cu ajutorul metodelor moderne de determinare a coordonatelor, inclusiv a înălțimii deasupra nivelului mării (sisteme de navigație prin satelit GPS, măsurători radio interferometrice etc.), suprafața reală a Pământului este descrisă printr-o serie uriașă de date, în timp ce poziția oricărei referințe punctul din spațiul tridimensional poate fi determinat cu o precizie de până la centimetri.
Nu confundați forma Pământului (geoid) cu suprafața sa solidă reală. Evident, relieful litosferei din oceane este situat sub suprafața geoidului, iar pe continente este mai înalt (se spune: „înălțimea deasupra nivelului mării”). Cel mai adânc punct (în raport cu geoidul) al litosferei este situat în șanțul Marianelor ( ?11022 m), iar cel mai înalt este orașul Chomolungma ( 8848 m). Cea mai mare diferență de altitudine este situată în apropierea Americii de Sud, unde diferența de înălțime a Anzilor (Muntele Aconcagua - 6960 m) și șanțul adiacent Chile ( adâncime maximă − 8180 m) este 15140 m.
Este interesant de amintit că forma Pământului se schimbă în timp. În primele etape ale existenței Pământului, ca corp planetar, acesta s-a rotit în jurul axei sale mult mai repede; se presupune că zilele vechi ale pământului ar putea fi 4-5 ore. Este evident că compresia Pământului în acea epocă a fost mult mai mare decât cea de astăzi (încercați să estimați singur - cu cât?). Pe măsură ce trece timpul, rotația Pământului încetinește (cu aproximativ 15 % timp de o jumătate de miliard de ani), iar forma sa, în consecință, este „rotunjită”.
La intervale de timp mai scurte și la scări de înălțime mai mici, geotectonica plăcilor joacă un rol semnificativ. După cum se știe, continentele „plutesc” pe suprafața magmei, ca sloturile de gheață pe apă și, mișcându-se, distorsionează forma geoidului cu ≈ 100 m pe o perioadă de timp de ≈ 200,10 6 ani.
Cele mai „rapide” distorsiuni ale formei Pământului sunt mareele – perturbații gravitaționale de la Lună și Soare. Aceste perturbații sunt cel mai bine cunoscute în învelișul de apă al Pământului, deși sunt prezente atât în ​​atmosferă, cât și în litosferă. Înălțimea teoretică a mareei (adică distorsiunea formei geoidului din cauza perturbației gravitaționale de la Lună) este de aproximativ 50 cm. Cu toate acestea, „ridicarea” suprafeței pământului „solid” datorită elasticității corpului Pământului este mult mai puțin (10–20 cm). Marea maree asociate cu impactul asupra valului oceanic de maree a fundului puțin adânc și îngustimea liniei de coastă au cea mai mare magnitudine ( până la 18 m în Golful Fundy). Scăderile cauzate de cutremure, erupții vulcanice și alte modificări ale peisajului nu afectează forma Pământului.

Un cerc plat uriaș: la urma urmei, așa au văzut ei suprafața pământului când și-au făcut călătoriile.

Cu toate acestea, ideile despre forma planetei noastre s-au schimbat. În urmă cu aproximativ două mii de ani, oamenii de știință din Grecia antică au ajuns deja la concluzia că Pământul are forma unei mingi. Este ușor să vă asigurați că suprafața Pământului este convexă atunci când observați o navă care se apropie de mare de pe țărm: mai întâi, catargele și țevile sale apar din spatele liniei orizontului, apoi întreaga carenă devine treptat vizibilă, ca și cum nava. se ridică de undeva de jos. Pentru a vedea cât mai departe într-o zonă deschisă, urcăm pe un obiect înalt - un copac, acoperișul unei case, un deal, deoarece orizontul se extinde odată cu creșterea înălțimii locului de observație.

Forma sferică a Pământului este vizibilă în mod deosebit în imaginile din satelit.

formă de pământ

Dimensiunile Pământului

Măsurătorile special făcute oferă informații precise despre dimensiunea Pământului. Suprafața planetei noastre este de 510.000.000 km2. Distanța de la centrul Pământului până la ecuator este de 6378 km, iar până la poli - 6356 km, adică planeta noastră este ușor aplatizată la poli. Va dura aproximativ o lună pentru a călători în jurul Pământului cu un tren rapid, deoarece circumferința planetei noastre este de 40.000 km.

Glob - un model al globului

Aceasta este o aparență a globului, din care vă puteți face o idee despre forma planetei noastre. Globul este întotdeauna orientat astfel încât Polul Nord să fie în partea de sus și Polul Sud în partea de jos. Axa de rotație este înclinată în același mod ca axa de ceară a Pământului. Pe glob, contururile continentelor, oceanelor, mărilor, locația și dimensiunea lor relativă sunt clar vizibile. Cu toate acestea, toate imaginile cu obiecte geografice de pe un glob școlar obișnuit sunt foarte mici. Cel mai mare glob de pe Pământ este considerat a fi un glob cu un diametru de 10 m (greutatea sa este de 30 de tone), care se află în. Pe un astfel de glob, suprafața Pământului este descrisă suficient de detaliat, cu toate acestea, datorită dimensiunii sale, este foarte incomod de utilizat.

Este mult mai practic de tratat, care sunt imagini plate ale unor părți ale suprafeței pământului. Pe hărți caracteristici geografice arata mult mai mare decat pe glob. În plus, cărțile sunt convenabile de transportat. Cu toate acestea, la crearea hărților, se întâlnește o altă dificultate: orice imagine a suprafeței unei mingi dintr-un avion se dovedește a fi deformată și conține o eroare.

Planeta noastră este una dintre cele 9 care se învârt în jurul soarelui. Chiar și în cele mai vechi timpuri, au apărut primele idei despre forma și dimensiunea Pământului.

Cum s-au schimbat ideile despre forma Pământului?

Gânditorii antici (Aristotel – secolul al III-lea î.Hr., Pitagora – secolul al V-lea î.Hr.) cu multe secole în urmă au exprimat ideea că planeta noastră are o formă sferică. Aristotel (foto de mai jos), în special, a învățat după Eudoxus că Pământul, care este centrul Universului, este sferic. El a văzut dovada acestui lucru în natura eclipselor de Lună. Cu ei, umbra aruncată de planeta noastră pe Lună are o formă rotunjită la margini, ceea ce este posibil doar dacă este sferică.

Cercetările astronomice și geodezice efectuate în secolele următoare ne-au oferit ocazia să judecăm care sunt forma și dimensiunile Pământului în realitate. Astăzi, că este rotund, ei știu de la mic la mare. Dar au existat momente în istorie când s-a crezut că planeta Pământ este plată. Astăzi, datorită progresului științei, nu ne mai îndoim că este rotundă, nu plată. Dovada incontestabilă în acest sens sunt fotografiile spațiale. Sfericitatea planetei noastre duce la faptul că suprafața pământului se încălzește neuniform.

Dar, de fapt, forma Pământului nu este chiar aceeași cu cum credeam noi. Acest fapt este cunoscut oamenilor de știință și este utilizat în prezent pentru a rezolva probleme din domeniul navigației prin satelit, geodeziei, astronauticii, astrofizicii și altor științe conexe. Pentru prima dată, ideea despre care este forma reală a Pământului a fost exprimată de Newton la începutul secolelor XVII-XVIII. El a fundamentat teoretic presupunerea că planeta noastră, sub influența gravitației asupra ei, ar trebui să fie comprimată în direcția axei de rotație. Și asta înseamnă că forma Pământului este fie un sferoid, fie un elipsoid al revoluției. Gradul de compresie depinde de viteza unghiulară de rotație. Adică, cu cât corpul se rotește mai repede, cu atât se aplatizează mai mult la poli. Acest om de știință a pornit de la principiul gravitației universale, precum și de la presupunerea unei mase lichide omogene. El a presupus că Pământul este un elipsoid comprimat și a determinat, în funcție de viteza de rotație, dimensiunea compresiei. După ceva timp, Maclaurin a demonstrat că dacă planeta noastră este un elipsoid comprimat la poli, atunci echilibrul oceanelor care acoperă Pământul este într-adevăr asigurat.

Putem presupune că Pământul este rotund?

Dacă planeta Pământ este privită de departe, va părea aproape perfect rotundă. Un observator căruia nu-i pasă de precizia ridicată a măsurătorilor ar putea să o considere ca atare. Raza medie a Pământului în acest caz este de 6371,3 km. Dar dacă noi, luând forma planetei noastre ca o minge ideală, începem să facem măsurători precise ale diferitelor coordonate ale punctelor de pe suprafață, nu vom reuși. Faptul este că planeta noastră nu este o minge perfect rotundă.

Diferite moduri de a descrie forma Pământului

Forma planetei Pământ poate fi descrisă în două moduri principale, precum și în mai multe moduri derivate. Poate fi luat în majoritatea cazurilor fie ca geoid, fie ca elipsoid. Este interesant că a doua opțiune este ușor descrisă matematic, dar prima nu este descrisă în principiu, deoarece pentru a determina forma exactă a geoidului (și, în consecință, a Pământului), măsurătorile practice ale gravitației sunt efectuate la diferite puncte de pe suprafața planetei noastre.

Elipsoid al revoluției

Totul este clar cu elipsoidul revoluției: această figură seamănă cu o minge, care este turtită de jos și de sus. Faptul că forma Pământului este un elipsoid este destul de de înțeles: forțele centrifuge apar din cauza rotației planetei noastre la ecuator, în timp ce nu există la poli. Ca urmare a rotației, precum și a forțelor centrifuge, Pământul a devenit „gras”: diametrul planetei de-a lungul ecuatorului este cu aproximativ 50 km mai mare decât cel polar.

Caracteristicile unei figuri numite „geoid”

O figură extrem de complexă este geoidul. Ea există doar în teorie, dar în practică nu poate fi simțită sau văzută. Ne putem imagina geoidul ca o suprafață, a cărei forță de gravitație în fiecare punct este direcționată strict vertical. Dacă planeta noastră ar fi o minge obișnuită umplută uniform cu o substanță, atunci linia de plumb în orice punct de pe ea ar privi centrul mingii. Dar situația este complicată de faptul că densitatea planetei noastre este eterogenă. În unele locuri sunt stânci grele, în altele goluri, munții și depresiunile sunt împrăștiate pe toată suprafața, câmpiile și mările sunt și ele distribuite neuniform. Toate acestea modifică potențialul gravitațional în fiecare punct specific. Faptul că forma globului este un geoid este, de asemenea, de vină pentru vântul eteric care suflă planeta noastră dinspre nord.

Cine a studiat geoizii?

Rețineți că însuși conceptul de „geoid” a fost introdus de Johann Listing (foto de mai jos), un fizician și matematician, în 1873.

Sub ea, însemnând în greacă „vedere asupra Pământului”, se însemna o figură, formata de suprafata Oceanele, precum și mările care comunică cu acesta, la un nivel mediu al apei, absența perturbațiilor de la maree, curenți, precum și diferențe de presiune atmosferică etc. Când se spune că așa și o înălțime este deasupra nivelului mării. , aceasta înseamnă înălțimea de la suprafața geoidului în acel punct de pe glob, în ​​ciuda faptului că nu există mare în acest loc și este situat la câteva mii de kilometri de acesta.

Ulterior, conceptul de geoid a fost rafinat în mod repetat. Astfel, omul de știință sovietic M. S. Molodensky și-a creat propria teorie de determinare a câmpului gravitațional și a figurii Pământului din măsurătorile efectuate pe suprafața acestuia. Pentru a face acest lucru, a dezvoltat un dispozitiv special care măsoară gravitația - un gravimetru cu arc. El a propus și utilizarea unui cvasi-geoid, care este determinat de valorile luate de potențialul gravitațional de pe suprafața Pământului.

Mai multe despre geoid

Dacă gravitația este măsurată la 100 km de munți, atunci firul de plumb (adică greutatea pe fir) se va abate în direcția lor. O astfel de abatere de la verticală este imperceptibilă pentru ochiul nostru, dar este ușor de detectat de instrumente. O imagine similară se observă peste tot: abaterile plumbului sunt mai mari undeva, undeva sunt mai puține. Și ne amintim că suprafața geoidului este întotdeauna perpendiculară pe plumb. Din aceasta devine clar că geoidul este o figură foarte complexă. Pentru a-l imagina mai bine, puteți face următoarele: sculptați o minge de lut, apoi strângeți-o pe ambele părți pentru a forma o formă aplatizată, apoi faceți cu degetele denivelări și lovituri pe elipsoidul rezultat. O astfel de minge șifonată aplatizată va arăta în mod destul de realist forma planetei noastre.

De ce trebuie să știm exact forma Pământului?

De ce trebuie să-i cunoști forma atât de precis? Ce nu-i mulțumește pe oamenii de știință cu privire la forma sferică a Pământului? Ar trebui să fie complicată imaginea de geoidul și elipsoidul revoluției? Da, există o nevoie urgentă de acest lucru: cifrele apropiate de geoid ajută la crearea grilelor de coordonate care sunt cele mai precise. Nici cercetări astronomice, nici sondaje geodezice, nici diverse sisteme navigația prin satelit (GLONASS, GPS) nu poate exista și poate fi efectuată fără a determina o formă destul de precisă a planetei noastre.

Diverse sisteme de coordonate

Lumea are în prezent mai multe sisteme de coordonate tridimensionale și bidimensionale cu semnificație mondială, precum și câteva zeci de sisteme locale. Fiecare dintre ele are propria sa formă a Pământului. Acest lucru duce la faptul că coordonatele care au fost determinate de sisteme diferite sunt oarecum diferite. Interesant este că pentru a le calcula în puncte situate pe teritoriul unei țări, cel mai convenabil va fi să luați forma Pământului ca elipsoid de referință. Acest lucru este stabilit acum chiar și la cel mai înalt nivel legislativ.

Elipsoidul lui Krasovsky

Dacă vorbim despre țările CSI sau despre Rusia, atunci pe teritoriul acestor state forma planetei noastre este descrisă de așa-numitul elipsoid Krasovsky. A fost identificat în 1940. Pe baza acestei cifre au fost create sisteme de coordonate interne (PZ-90, SK-63, SK-42) și străine (Afgooye, Hanoi 1972). Ele sunt încă folosite în scopuri practice și științifice. Interesant este că GLONASS se bazează pe sistemul PZ-90, care este superior ca precizie față de sistemul analog WGS84 adoptat ca bază pentru GPS.

Concluzie

Rezumând, să spunem din nou că forma planetei noastre este diferită de mingea. Pământul se apropie în forma sa de un elipsoid al revoluției. După cum am observat deja, această întrebare nu este deloc inactivă. Determinarea exactă a formei Pământului oferă oamenilor de știință un instrument puternic pentru a calcula coordonatele corpurilor cerești și terestre. Și acest lucru este foarte important pentru navigația spațială și marină, în timpul construcției, lucrărilor geodezice, precum și în multe alte domenii ale activității umane.

Pământul, cu o distanță medie de 149.597.890 km față de Soare, este a treia și una dintre cele mai unice planete din sistemul solar. S-a format în urmă cu aproximativ 4,5-4,6 miliarde de ani și este singura planetă cunoscută pentru a susține viața. Acest lucru se datorează unui număr de factori, cum ar fi compoziția atmosferică și proprietăți fizice, precum prezența apei, care acoperă aproximativ 70,8% din suprafața planetei, permit vieții să înflorească.

Pământul este, de asemenea, unic prin faptul că este cea mai mare dintre planete. grup terestru(Mercur, Venus, Pământ și Marte), format dintr-un strat subțire de roci, în comparație cu giganții gazosi (Jupiter, Saturn, Neptun și Uranus). În ceea ce privește masa, densitatea și diametrul, Pământul este a cincea planetă ca mărime din întregul sistem solar.

Dimensiunea pământului: masă, volum, circumferință și diametru

Planete terestre (Mercur, Venus, Pământ și Marte)

Fiind cea mai mare dintre planetele terestre, Pământul are o masă estimată de 5,9722±0,0006×10 24 kg. Volumul său este, de asemenea, cel mai mare dintre aceste planete, cu 1,08321×10¹² km³.

În plus, planeta noastră este cea mai densă dintre planetele terestre, deoarece este formată dintr-o crustă, manta și miez. Scoarta terestra este cel mai subțire dintre aceste straturi, în timp ce mantaua reprezintă 84% din volumul Pământului și se extinde la 2.900 km sub suprafață. Miezul este componenta care face ca Pământul să fie cel mai dens. Este singura planetă terestră cu un nucleu exterior lichid care înconjoară un nucleu interior solid și dens.

Densitatea medie a Pământului este de 5,514×10 g/cm³. Marte, cea mai mică dintre planetele asemănătoare Pământului sistem solar, are doar aproximativ 70% din densitatea Pământului.

Pământul este, de asemenea, clasificat ca fiind cea mai mare dintre planetele terestre ca circumferință și diametru. Circumferința ecuatorială a Pământului este de 40.075,16 km. Este ceva mai mic între Polul Nord și Sud - 40.008 km. Diametrul Pământului la poli este de 12.713,5 km, în timp ce la ecuator este de 12.756,1 km. Pentru comparație, cel mai mult mare planetaîn sistemul solar, Jupiter are un diametru de 142.984 km.

formă de pământ

proiecție Hammer-Aitov

Circumferința și diametrul Pământului diferă deoarece forma sa este un sferoid sau elipsoid aplatizat în loc de o sferă adevărată. Polii planetei se aplatizează ușor, rezultând o umflătură la ecuator și astfel o circumferință și un diametru mai mari.

Bulbirea ecuatorială a Pământului este de 42,72 km și este cauzată de rotația și gravitația planetei. Gravitația însăși face ca planetele și alte corpuri cerești să se contracte și să se formeze într-o sferă. Acest lucru se datorează faptului că trage întreaga masă a obiectului cât mai aproape de centrul de greutate (în acest caz nucleul pământului).

Pe măsură ce planeta se rotește, sfera este distorsionată de forța centrifugă. Aceasta este forța care face ca obiectele să se deplaseze spre exterior din centrul de greutate. Pe măsură ce Pământul se rotește, forța centrifugă este cea mai mare la ecuator, așa că provoacă o ușoară umflare spre exterior, dând acelei zone o circumferință și un diametru mare.

Topografia locală joacă, de asemenea, un rol în forma Pământului, dar în Scala globala ea este nesemnificativă. Cele mai mari diferențe de topografie locală din întreaga lume sunt Muntele Everest, cel mai înalt punct deasupra nivelului mării, 8.848 m, și șanțul Marianelor, cel mai jos punct sub nivelul mării, 10.994 ± 40 m. Această diferență este de numai aproximativ 19 km, ceea ce reprezintă foarte neglijabil la scară planetară. Având în vedere umflătura ecuatorială, cel mai înalt punct din lume și locul cel mai îndepărtat de centrul pământului este vârful vulcanului Chimborazo din Ecuador, care este cel mai înalt vârf din apropierea ecuatorului. Înălțimea sa este de 6267 m.

Geodezie

Pentru a studia corect dimensiunea și forma Pământului se folosește geodezia, ramura științei responsabilă cu măsurarea dimensiunii și formei Pământului prin sondaje și calcule matematice.

De-a lungul istoriei, topografia a fost o ramură importantă a științei, de când primii oameni de știință și filozofi au încercat să determine forma pământului. Aristotel este prima persoană creditată cu încercarea de a calcula dimensiunea Pământului și, prin urmare, un topografist timpuriu. Apoi a urmat filozof grec Eratosthenes, care a estimat circumferința Pământului la 40.233 km, ceea ce este doar puțin mai mult decât măsura acceptată astăzi.

Pentru a explora Pământul și a folosi geodezia, cercetătorii se referă adesea la elipsoid, geoid și datum. Elipsoidul este teoretic model matematic, care arată o vedere netedă, simplificată a suprafeței Pământului. Este folosit pentru a măsura distanțe pe o suprafață fără a lua în considerare factori precum schimbările de altitudine și formele de relief. Având în vedere realitatea suprafeței pământului, geodezii folosesc geoidul, un model al planetei care este construit folosind nivelul mediu global al mării și, prin urmare, ia în considerare schimbările de altitudine.

Baza geodeziei de astăzi sunt datele care acționează ca puncte de referință pentru munca geodezică globală. Astăzi, tehnologii precum sateliții și sistemele de poziționare globală (GPS) permit geodezilor și altor oameni de știință să facă măsurători extrem de precise ale suprafeței Pământului. De fapt, ele sunt atât de precise încât oferă date de pe suprafața Pământului la cel mai apropiat centimetru, oferind cele mai precise măsurători ale dimensiunii și formei Pământului.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

Zborul omului în spațiu este cel mai mare eveniment din istoria omenirii. Ce au văzut locuitorii Pământului prin ochii primilor astronauți? În fața ochilor primului astronaut din lume Yu. A. Gagarin spațiul apropiat și îndepărtat, lipsit de un mediu aerisit, de împrăștiere a luminii, apărea ca un regat tăcut al nopții nesfârșite, al păcii și al ordinii universale, unde stele mari, convexe, reci și neclipitoare străluceau pe fundalul impenetrabil al întunericului catifelat, constelațiile priveau. precum pandantivele cu diamante și perle, diamantele împrăștiind mai clar nenumărate galaxii au fost identificate și Calea lactee. Tot albastru, în nori și halouri irizate, Pământul părea că plutește în oceanul universului.

DIV_ADBLOCK179">

https://pandia.ru/text/78/303/images/image004_34.jpg" width="189" height="151 src=">.jpg" align="left" width="333" height="346 src=">Diferitele straturi de strălucire au fost vizibile în atmosfera Pământului - rezultatul unei străluciri orbitoare a aerului, care s-a transformat într-o flacără furioasă de diferite culori, cu o predominanță de purpuriu și flori albastre. a prezentat un spectacol magic polar strălucire peste Antarctica. Erau raze de aur, ca dinții unei coroane uriașe. Furtuni, fulgere de multe fulgere, nori argintii și urme de meteoriți care ardeau în atmosfera pământului păreau la fel de maiestuoase de sus.

Fig.5. Hartă, întocmit Cu folosind spaţiu poze

Pe măsură ce ne apropiem de Pământ, planeta noastră este văzută ca un albastru moale, cu pete albastre vaste de nori, întinderi verzi de păduri, zone galben-portocalii de stepe și deșerturi.

Trăim cu tine pe planeta Pământ, care se repezi în întinderea infinită a Universului, înconjurată de un halou albastru pal. În mintea astronauților, imaginea abisului cosmic cu planete și stele lovește imaginația cu culori uimitoare, neobișnuite, strălucitoare, orbitor de pure. Conform fotografiilor și, mai ales, conform descrierilor astronauților, Pământul nostru în spațiu arată ca o minge albăstruie argintie, strălucind într-o întindere albastru închis de stele sclipind de lumină rece.

Pe măsură ce ne apropiem de Pământ, planeta noastră pare albastru pal, cu pete vaste de oceane și insule verzi de păduri care se află între zonele galben-portocalii ale deșerților și stepelor.

Fapt interesant. Astronautul a recunoscut că a fost surprins și fascinat de imaginea abisului cosmic. Privește stelele - sunt nemișcate, iar Soarele pare să fie lipit în catifea cerului. Doar Pământul se năpustește în fața ochilor mei. Taie respirația din spațiul nesfârșit. Întorcându-se pe Pământ, A. Leonov a desenat o imagine uimitoare: un astronaut se înalță deasupra planetei, acoperind o parte din suprafața Pământului cu umbra sa. Și ce culori uimitoare, neobișnuite - pure, orbitor de strălucitoare.

Acum orice student va spune că planeta noastră are o formă sferică. Și este foarte ușor să demonstrezi acest lucru - cu o fotografie a Pământului, făcută din spațiu pentru prima dată de un pilot astronaut în 1961.

Mii de ani ne despart de momentul în care oamenii s-au gândit pentru prima dată la forma Pământului. Potrivit surselor care au supraviețuit, oamenii de știință ne-au restaurat puțin câte puțin acele idei îndepărtate despre forma planetei noastre. Cum erau? Iată câteva dintre ele.

Ce au fost primul reprezentare vechi al oamenilor despre formă Pământ?

LA Egiptul antic credea că zeul soare se ridică din apele nemărginite ale Oceanului, care este începutul tuturor lucrurilor. El separă forțele Cerului și ale Pământului și, prin urmare, este înfățișat între ele, susținând cerul înstelat cu mâinile.

DIV_ADBLOCK181">

Egiptenii, a căror viață întreagă era legată de Valea Nilului, și-au imaginat Pământul ca fiind alungit, întinzându-se de la nord la sud, ca fundul unei cutii lungi. Cerul se întindea deasupra capului, „ca un cort în care să locuiești”.

Orez. 7. Performanţă despre formă Pământ la vechi babilonienii

În Babilonul antic, Pământul era considerat fie ca o barcă inversată, fie ca un „templu piramidal” cu șapte etaje și uneori ca o cupolă mare sau ca un munte gol care se ridică din adâncurile Oceanului.

Popoarele din India antică și-au imaginat Pământul ca fiind plat, întins pe spatele a trei elefanți, care plutesc în Oceanul nemărginit pe o țestoasă uriașă.

Fig.8. Reprezentare despre formă Pământ la vechi hinduşi.

Chinezii antici aveau mituri despre o lume în formă de ou. Cu toate acestea, ei reprezentau Pământul mai mult pătrat decât rotund.

Pentru prima dată, printre oamenii de știință greci antici a apărut ideea că Pământul nu este plat, ci un corp tridimensional. La început, ei credeau că Pământul ca un fel de corp „circular” (tobă, disc) plutește în Ocean. Aceste idei s-au format nu prin calcule exacte, ci speculativ, ca o teorie filozofică.

Ideea formei sferice a Pământului a fost exprimată pentru prima dată de savantul grec antic Parmenide(aproximativ 540 sau 520 î.Hr.), care credeau că forma mingii este ideală.

Prima dovadă a sfericității Pământului a fost dată de Aristotel, privind noaptea umbra Pământului pe suprafața lunii.

Orez. 9. treptat in miscare umbre Pământ pe suprafete Luna

De desen a determina ce formă Are umbră din Pământ pe suprafete Luna. O Cum aceasta este marturiseste?

Celebrul matematician antic grec a fost de acord cu ideea lui Aristotel Arhimede(aproximativ 2 ani î.Hr.). El credea că odată pe Pământ există munti inalti, câmpii și depresiuni adânci, atunci nu poate fi o minge ideală. Arhimede ar fi primul care a propus utilizarea termenului sferoid , desemnând o figură apropiată de sferă, dar nu chiar o minge perfectă. (O sferă este o suprafață închisă, toate punctele care sunt echidistante de centru; suprafața și interiorul mingii.)

Ideea de „infailibil” planetă rotundă exista de foarte mult timp sfârşitul XVIII-lea secol. Dar Pământul ar putea fi o minge ideal corect numai dacă nu s-ar roti în jurul axei sale. Atunci materia care alcătuiește planeta ar fi distribuită uniform în jurul centrului său.

englez Isaac newton(gg.) și olandez creştin Huygens(gg.) a demonstrat că Pământul nu poate avea forma unei mingi obișnuite. La urma urmei, dacă un corp sferic se rotește mult timp și rapid în jurul axei sale, atunci va fi comprimat la poli și alungit la mijloc. Această formă se numește elipsoid .

Orez. 10. Elipsoid.

Pământul s-a micșorat la poli în trecutul îndepărtat, când, conform unei ipoteze, era un corp de plastic nerăcit. Partea ecuatorială a Pământului s-a îndepărtat de axa de rotație, iar polii s-au apropiat. Ca urmare, s-a dovedit că distanța de la centru până la poli este de 6356 km, iar de la centru până la ecuator este cu 22 km mai mult și este de 6378 km.

DIV_ADBLOCK183">

(Geoid – din cuvinte grecești ge - Pământ, eidos- vedere, adică având aspectul Pământului, o figură închisă, care este luată ca o figură aplatizată a Pământului.)

Orez. 12. Neuniformă distributie mase pământesc substante

Orez. 13. Geoid

Interesant fapt . Examinând cu atenție Figura 12, este ușor de observat că emisferele nordice și sudice ale Pământului sunt asimetrice (din limba greacă). Asittetri- disproporție, încălcare a simetriei): unul nu este o imagine în oglindă a celuilalt. Ce explică această asimetrie a emisferelor nordice și sudice ale Pământului?

S-a stabilit că structura și compoziția rocilor care alcătuiesc aceste emisfere sunt diferite. Forțele îndreptate paralel cu axa de rotație (și anume, de la sud la nord) au deplasat masele de materie terestră în aceeași direcție. Prin urmare, densitatea materiei terestre din emisfera sudică scade și în timpul rotației experimentează o compresie mai mare decât emisfera nordică. Ca rezultat, Pământul a căpătat o formă destul de ciudată: polul Sud este ușor concavă, la cea de Nord este convexă (Vezi Fig. 14). Experții au venit cu un nume pentru aceasta: cardioid - figură în formă de inimă.

DIV_ADBLOCK184">

Polar strălucire Geoid Horizon Sphere Sferoid Elipsoid

Verifica al lor cunoştinţe

1. Descrie Cum arata Pământ din spaţiu.

Imagina tu ce tu întors din spaţiu zbor. La tu greutate impresii. Toate asteapta din tu interesant povestiri. O ce impresii, experiențe tu spune-mi?

2. Ce fel reprezentare despre formă Pământ au fost la vechi egiptenii?

3. Ce fel reprezentare despre formă Pământ au fost la vechi babilonienii chinez și indieni?

4. Ce fel general reprezentare despre formă Pământ au fost la greaca antica oameni de știință? Pe Cum ei bazat?

5. OMS și Cum primul demonstrat sfericitate Pământ?

6. Ce fel amendamente în idee sfericitate Pământ introdus Arhimede? Cum el numit formă Pământ?

7. OMS și Cum demonstrat ce Pământ Are formă elipsoid?

8. De ce Pământ nu poate a fi corect elipsoid și care titlu a dat formă Pământ?

9. Cum explicat asimetrie De Nord și de sud emisfere Pământ și Cum numit astfel de formă al nostru planete?

10. Imagina, ce Pământ Are formă disc sau Tobă, plutitoare în Ocean. Poate sa dacă apoi comite circumnavigaţie voiaj? De ce?

11. Imagina tu ce tu comite A mea primul spaţiu zbor. zbor trecut Pământ, tu, fără îndoială a văzut ar, Cum ea este frumoasa și perfect pe formă. De ce în spaţiu forma Pământ perceput Cum minge?

§ 27. Care este axa Pământului și care este semnificația rotației Pământului în jurul acesteia

Terestru axă Se numește o linie dreaptă imaginară în jurul căreia pământul se rotește zilnic. Axa pământului trece prin centrul pământului și intersectează suprafața pământului la polii geografici. Cu capătul său nordic, este îndreptat către un punct din apropierea Steaui Polare.

Găsi și Spectacol a ei pe figura 15 pământesc axă și Polar stea.

Fig.15. Direcţie terestru topoare

Axa de rotație a Pământului este înclinată într-un unghi față de planul orbitei sale 66,5° ( sau 23,5° din verticală ). Această pantă oferă cele mai favorabile condiții pentru viață în cea mai mare parte a Pământului.

Pământul se rotește pe axa sa de la vest la est în aceeași direcție în care se mișcă pe orbita sa. Pământul face o revoluție completă în jurul axei sale în 24 de ore, adică într-o zi.

Rotația pământului pe axa sa se numește axial sau zilnic.

Orez. 16. Rotație Pământ în jurul a lui topoare

Rotația axială a Pământului deviază corpurile care se deplasează orizontal la dreapta în emisfera nordică și la stânga în emisfera sudică. Ca urmare a acestui fapt, are loc o abatere a direcțiilor vântului constant, deplasarea albiilor râurilor și eroziunea malurilor drepte în emisfera nordică și a celor stângi în emisfera sudică.

Orez. 17 văi râuri în diferit emisfere

De desene a determina în ce emisfere curgere aceste râuri. De ce Recomandate tu aceasta este determinat?

Care sens Are Schimbare zile și nopti pentru în viaţă organisme?

După cum știți, schimbarea zilei și a nopții pentru organismele vii este de mare importanță. Ai putea vedea cum anumit timp zilele deschid și închid florile de păpădie, galbenele și alte plante.

Doar în câteva habitate (peșteri întunecate, straturi inferioare de sol, la adâncimea mării) schimbarea zilei și a nopții nu are practic niciun efect asupra organismelor vii.

În timpul zilei, activitatea majorității animalelor și plantelor variază semnificativ. Acest fenomen se numește zilnic ritm, este cauzată de modificări periodice ale iluminării datorate rotației Pământului în jurul axei sale.

Diferența de iluminare și temperatură în timpul zilei duce la o schimbare a intensității unor procese atât de complexe în organismele vii, cum ar fi formarea materie organică, respirația, evaporarea apei de către frunzele plantelor.

Modul zilnic de viață al organismului se manifestă cel mai clar în perioadele de veghe și somn, în nevoia de a schimba activitatea viguroasă și odihnă. În timpul somnului, procesele vitale ale corpului sunt restabilite, protejându-l de epuizare.

https://pandia.ru/text/78/303/images/image020_7.jpg" align="left" width="496" height="281 src=">

Orez. 19. animale, conducere diferit imagine viaţă

Asa de: Pământ se învârte în jurul imaginar linii - topoare, care înclinat la avion orbite sub colţ, egal 66,5°. Deplin cifra de afaceri în jurul a lui topoare al nostru planetă comite pe perioadă timp care numit pentru zile. Pe aceasta este timp perioadă merge mai departe Schimbare zile și noapte.

Axial rotație Pământ respinge corp, in miscare orizontal: în De Nord emisferă - dreapta, în de sud - La stânga.

Schimbare zile și nopti la în viaţă organisme format indemnizație zilnică ritmuri în alternanţă perioade activitate (trezire) și odihnă (dormi).

Axial rotație Pământ * Axă rotație Pământ * Zi * Zilnic rotație Pământ

* diurnă ritmuri în viaţă organisme

Interesant fapt. Există o serie de experimente care confirmă rotația Pământului în jurul axei sale. Una dintre ele a fost dezvoltată și demonstrată în 1851 de un fizician francez Jean Foucault(gg.). Esența acestei experiențe este următoarea. Un pendul - o sarcină care atârnă liber pe un fir lung - atunci când se balansează, păstrează invariabil planul balansării sale. Un astfel de pendul, atașat de tavanul unei clădiri înalte, se mișcă în spațiu cu el datorită rotației Pământului, dar în același timp continuă să mențină direcția oscilațiilor sale.

Foucault, a atașat un vârf de greutatea pendulului, iar pe podea, în cerc, a turnat role de nisip. Când pendulul se balansează, vârful lasă din ce în ce mai multe urme de pași în nisip. În experimentele lui Foucault de la Paris, lungimea pendulului era de 67 de metri; iar greutatea încărcăturii este de 28 kg. Cu cât firul pendulului este mai lung, cu atât leagănul este mai lent. Cu cât experimentul se desfășoară mai departe de ecuator, cu atât deviația aparentă a pendulului este mai mare. La fiecare dintre poli, diferența dintre direcția inițială a oscilației pendulului și direcția după o oră este de 15°. Nu există o deviere a pendulului la ecuator.

Experiența lui Foucault din 1931 până de curând a fost demonstrată la Sankt Petersburg în Catedrala Sf. Isaac. Lungimea pendulului era de 98 m; iar sarcina avea masa de 60 kg.

Armadillo" href="/text/category/bronenosetc/" rel="bookmark">Armadillo au fost aproape toată viața.

Pentru unii oameni, jumătate din doza de somn este suficientă. Astfel de oameni, de exemplu, au fost Petru I, Napoleon Bonaparte, Thomas Edison.

O persoană lipsită de somn pentru o lungă perioadă de timp începe să vadă obiecte ca într-o oglindă deformată, printr-o ceață cețoasă. El vede visele în realitate. Încălcarea ritmului de somn și de veghe poate duce nu numai la insomnie, ci și la boli ale sistemului cardiovascular, respirator și digestiv. Privarea de somn prelungită (mai mult de 10 zile) poate duce la moarte.

Interesant fapt. Sub influența altor planete din sistemul solar, unghiul de înclinare al axei pământului crește anual cu 0,468". Calculele arată că acest unghi va crește timp de aproximativ 15.000 de ani, iar apoi va începe să scadă. Așa se explică micile modificări în direcția axei de rotație a Pământului.

Verifica al lor cunoştinţe

1. Ce numit axă Pământ?

2. Selectați dreapta Răspuns: axă Pământ poate sa vedea pe Hartă; Fotografie Pământ în spaţiu; glob busolă.

3. Ce astfel de zi? Ce ei egal și Cum numit diferit timp zile?

4. Cum poate sa observa axial rotație Pământ?

5. Nume consecințe rotație Pământ în jurul a lui topoare.

6. LA Cum apare zilnic ritm la în viaţă organisme?

7*.Pornit ce fel grupuri acțiune în viaţă organisme în dependențe din alternanţă la lor perioade activitate și odihnă? Conduce exemple.