Форма и размеры Земли

Историческая справка.

На основании астрономических наблюдений, древнегреческие учёные, ещё в IV в. до н.э. пришли к выводу, что Земля шарообразная.

Пример, как была определена длина окружности земного шара.

Измерения выполнены в Египте:

- длина окружности Земного шара Х

- положение Солнца в Зените (полдень) (г. Асуан)

- угол, под которым видно Солнце в полдень (зенитное расст.)

-расстояние от Асуана до Александрии. Составляем пропорцию

Х=40000км.

Позже было установлено, что полярный радиус Земли короче экваториального на 21км.

Таким образом, Земля представляет собой немного сплюснутый шар.

Точное значение формы и размеров Земли необходимо для правильного изображения земной поверхности на картах, планах.

Физическая поверхность Земли представляет собой фигуру неправильной и сложной формы, следовательно, и её размеры установить также сложно.

Количественные характеристики поверхности Земли:

Так как на физической поверхности Земли очень много неровностей, то задачу по определению формы и размеров Земли принято делить на две части:

- установить типовую форму в общем виде;

- изучить отступления от типовой формы и выработать научно обоснованную форму.

За типовую форму Земли приняли тело, которое получили, продолжив поверхность мирового океана под материк в спокойном его состоянии.

Получим уровенную поверхность Земли, которая получила название ГЕОИД (земле подобный).

Термин геоид был введён в 1873г. Немецким физиком И.Б.Листингом.

Вывод.

1. Положение поверхности Земли определилась направлением отвесных линий, а положение последних зависит от распределения масс в теле Земли и может меняться от воздействия внутренних и внешних сил.

2. Поверхность геоида:

- сложная;

- геометрически неправильная;

- нельзя её (поверхность геоида) представить конечным математическим уравнением.

Поэтому и напрашивается решение 2-ой задачи отыскание поверхности с конечным математическим выражением.

Путём точных геодезических измерений установлено, что по форме поверхность геоида наиболее близко подходит к математической поверхности эллипсоида вращения, которая образуется вращением эллипса. ось вращения Земного эллипсоида

и называется поверхностью земного эллипсоида или сфероида.

Установленные размеры земного эллипсоида

а=6378,245м. Размеры эллипсоида

в=6356,863м. Ф.Н.Красовского (1940г.)

Отметим также важные линии сечения поверхности сфероида плоскостями:

- перпендикулярными оси вращении – параллели;

- параллельными оси вращения – меридианы.

В заключительной части решения 2-ой задачи, необходимо как можно точнее ориентировать поверхность земного эллипсоида в поверхности геоида (чтобы эти поверхности совпадали).

И такие расчеты были выполнены под руководством профессора Красовского Ф.Н. в 1940г. Такая фигура носит название референц. - эллипсоид (Р-Э).

Положение поверхности эллипсоида определяется нормалями (отвесными линиями только к поверхности эллипсоида).

Несовпадение положения нормали и отвесной линии в конкретной точке Земли называется уклонением отвесных линий.

(Р-Э) Красовского ориентирован в теле геоида, по отвесной линии, проходящей через центр зала Пулковской обсерватории.

В этой точке отвесная линия и нормаль совпадают и поверхность р-э совмещена с поверхностью геоида.