Kāda ir zemeslodes forma. Kāda ir Zemes forma

Zemes figūra ir termins, kas apzīmē zemes virsmas formu. Atkarībā no Zemes figūras definīcijas, dažādas sistēmas koordinātas

Izdevuma vēsture 6. gadsimtā. BC Pitagors uzskatīja, ka Zeme ir sfēriska. 200 gadus vēlāk Aristotelis to pierādīja, atsaucoties uz faktu, ka Mēness aptumsumu laikā Zemes ēna vienmēr ir apaļa. Vēl pēc 100 gadiem Eratostens, zinot attālumu no Aleksandrijas līdz Sjenei un izmantojot gnomonu pie Aleksandrijas bibliotēkas Saules atrašanās vietā virs Sjenes tās zenītā, spēja izmērīt Zemes meridiāna garumu (250 000 stadionu) un aprēķināt Zemes rādiusu (40 000 stadionu). Tā kā nav zināms, kuros posmos Eratostens izmantoja, šo vērtību noteikt nav iespējams modernas vienības garums.

Tas bija Ņūtons, kurš pirmais parādīja, ka Zemes formai jāatšķiras no sfēras formas. Viņš ierosināja šādu domu eksperimentu. Ir nepieciešams rakt divas mīnas: no pola līdz Zemes centram un no ekvatora līdz Zemes centram. Šīs raktuves ir piepildītas ar ūdeni. Ja Zeme ir sfēriska, tad mīnu dziļums ir vienāds. Bet ūdeni ekvatoriālajās raktuvēs ietekmē centrbēdzes spēks, savukārt ūdeni polārajās raktuvēs to nedara. Tāpēc, lai līdzsvarotu ūdeni abās šahtās, ir nepieciešams, lai ekvatoriālā šahta būtu garāka.

Zemes figūras teorijas tālāka attīstība notika, pateicoties Huygens, Cassini, Clairaut, Maclaurin, d'Alembert, Lagrange, Laplasa, Legendre, Jacobi, Dirichlet, Poincaré un citiem darbiem.

Mūsdienu idejas par Zemes figūru

Nulles tuvinājumā mēs varam pieņemt, ka Zemei ir sfēras forma ar vidējo rādiusu 6371,3 km. Šis mūsu planētas attēlojums ir labi piemērots problēmām, kurās aprēķinu precizitāte nepārsniedz 0,5%. Patiesībā Zeme nav ideāla sfēra. Ikdienas rotācijas dēļ tas ir saplacināts pie stabiem; kontinentu augstumi ir dažādi; Virsmas formu izkropļo arī plūdmaiņu deformācijas. Ģeodēzijā un astronautikā Zemes figūras raksturošanai parasti izvēlas rotācijas elipsoīdu jeb ģeoīdu. Astronomisko koordinātu sistēma ir saistīta ar ģeoīdu, un ģeodēzisko koordinātu sistēma ir saistīta ar rotācijas elipsoīdu.

Pēc definīcijas ģeoīds ir virsma, kas visur ir normāla gravitācijai. Ja Zemi pilnībā klāj okeāns un tā nebūtu pakļauta citām plūdmaiņu ietekmēm debess ķermeņi un citi līdzīgi traucējumi, tam būtu ģeoīda forma. Patiesībā iekšā dažādas vietas Zemes virsma var būtiski atšķirties no ģeoīda. Lai labāk tuvinātu virsmu, tiek ieviests atsauces elipsoīda jēdziens, kas labi sakrīt ar ģeoīdu tikai noteiktā virsmas daļā. Atsauces elipsoīdu ģeometriskie parametri atšķiras no vidējā Zemes elipsoīda parametriem, kas apraksta zemes virsma vispār.

Praksē tiek izmantoti vairāki dažādi vidējie zemes elipsoīdi un ar tiem saistītās zemes koordinātu sistēmas.

(Apmeklēts 93 reizes, 1 apmeklējumi šodien)

Zemes formas problēma ir satraukusi cilvēkus daudzus gadu tūkstošus. Šis ir viens no svarīgiem jautājumiem ne tikai ģeogrāfijā un ekoloģijā, bet arī astronomijā, filozofijā, fizikā, vēsturē un pat literatūrā. Šis jautājums Tam ir veltīti daudzi visu laikmetu, īpaši senatnes un apgaismības, zinātnieku darbi.

Zinātnieku hipotēzes par Zemes formu

Tātad Pitagors jau 6. gadsimtā pirms mūsu ēras uzskatīja, ka mūsu planētai ir bumbiņas forma. Viņa paziņojumā dalījās Parmenīds, Milētas Anaksimandra, Eratostens un citi. Aristotelis veica dažādus eksperimentus un spēja pierādīt, ka Zemei ir apaļa forma, jo Mēness aptumsumu laikā ēna vienmēr ir apļa formā. Ņemot vērā, ka tolaik notika diskusijas starp absolūti divu pretēju viedokļu piekritējiem, no kuriem daži apgalvoja, ka zeme ir plakana, bet citi - apaļa, sfēriskuma teorija, kaut arī to pieņēma daudzi domātāji, bija būtiski jāpārskata. .

Ņūtons norādīja, ka mūsu planētas forma atšķiras no sfēras formas. Viņš sliecās uzskatīt, ka tas, visticamāk, ir elipsoīds, un, lai to pierādītu, viņš veica dažādus eksperimentus. Tālāk Puankarē un Klēra, Haigensa un d’Alemberta darbi bija veltīti zemes formai.

Mūsdienu planētas formas koncepcija

Daudzas zinātnieku paaudzes ir veikušas fundamentālie pētījumi lai noteiktu Zemes formu. Tikai pēc pirmā lidojuma kosmosā bija iespējams kliedēt visus mītus. Tagad pieņemtais viedoklis ir tāds, ka mūsu planētai ir elipsoīda forma, un tas ir tālu no tā ideāla forma, saplacināts no stabiem.

Dažādiem pētījumiem un izglītības programmas ir izveidots zemes modelis - globuss, kuram ir bumbiņas forma, bet tas viss ir ļoti nosacīti. Uz tās virsmas ir grūti attēlot pilnīgi visu mērogā un proporcijās. ģeogrāfiskās iezīmes mūsu planētas. Runājot par rādiusu, dažādiem uzdevumiem tiek izmantota vērtība 6371,3 kilometri.

Astronautikas un ģeodēzijas problēmām, lai aprakstītu planētas figūru, tiek izmantots revolūcijas elipsoīda jeb ģeoīda jēdziens. Tomēr dažādos punktos zeme atšķiras no ģeoīda. Lai atrisinātu dažādas problēmas, tās vēlāk tiek izmantotas dažādi modeļi zemes elipsoīdi, piemēram, atsauces elipsoīds.

Tādējādi planētas forma ir grūts jautājums pat viņiem mūsdienu zinātne, kas cilvēkus satrauc kopš seniem laikiem. Jā, mēs varam lidot kosmosā un redzēt Zemes formu, taču ar matemātiskiem un citiem aprēķiniem vēl nepietiek, lai precīzi attēlotu figūru, jo mūsu planēta ir unikāla un tai ir atšķirīga vienkārša forma, piemēram, ģeometriski ķermeņi.

Kurš teica, ka zeme ir apaļa? 2014. gada 17. decembris

Viņi saka, ka tas ir...

Tomēr hipotēze, ka mūsu planēta ir sfēriska, pastāv jau ļoti ilgu laiku. Pirmais, kurš šo ideju izteica 6. gadsimtā pirms mūsu ēras, bija sengrieķu filozofs un matemātiķis Pitagors. Vēl viens filozofs Aristotelis, kurš dzīvoja Senā Grieķija divus gadsimtus vēlāk viņš sniedza vizuālus pierādījumus par sfēriskumu: galu galā Mēness aptumsumu laikā Zeme uz Mēnesi met precīzi apaļu ēnu!

Pamazām arvien plašāk izplatījās doma, ka Zeme ir bumba, kas karājas kosmosā un nebalstās ne uz ko. Ir pagājuši gadsimti, cilvēki jau sen zina, ka Zeme nav plakana un nebalstās uz vaļiem vai ziloņiem... Mēs staigājām apkārt pasaulei, šķērsojām savu bumbu burtiski uz visām pusēm, lidojām tai apkārt ar lidmašīnu, fotografējām no kosmosa. . Mēs pat zinām, kāpēc ne tikai mūsu, bet arī visas pārējās planētas, Saule, zvaigznes, Mēness un citi lielie pavadoņi ir “apaļi”, nevis kādas citas formas. Galu galā tie ir lieli un tiem ir milzīga masa. Viņu pašu spēku gravitācija – gravitācija – cenšas debess ķermeņiem piešķirt bumbiņas formu.

Pat ja parādītos kāds spēks, kas ir lielāks par gravitāciju, kas piešķirtu Zemei, teiksim, kofera formu, beigas joprojām būtu tādas pašas: tiklīdz šī spēka darbība beigtos, gravitācijas spēks sāktu darboties. savāc Zemi atkal bumbiņā, “ievelkot” izvirzītās daļas, līdz visi virsmas punkti ir uz augšu vienāds attālums no centra.

Turpināsim domāt par šo tēmu...

Nav bumba!

Vēl 17. gadsimtā slavenais fiziķis un matemātiķis Ņūtons izteica drosmīgu pieņēmumu, ka Zeme nav bumba vai, pareizāk sakot, nav gluži bumba. Viņš to pieņēma un matemātiski pierādīja.

Ņūtons “izurbja” (protams, garīgi!) divus sakaru kanālus uz planētas centru: vienu no Ziemeļpola, otru no ekvatora un “piepildīja” tos ar ūdeni. Aprēķini liecināja, ka ūdens nosēdās plkst dažādi līmeņi. Galu galā polārajā akā uz ūdeni iedarbojas tikai gravitācijas spēks, bet ekvatoriālajā akā tam pretojas arī centrbēdzes spēks. Zinātnieks iebilda: lai abas ūdens kolonnas izdarītu vienādu spiedienu uz Zemes centru, tas ir, lai tām būtu vienāds svars, ūdens līmenim ekvatoriālajā akā jābūt augstākam – pēc Ņūtona aprēķiniem, par 1/230 no planētas vidējā rādiusa. Citiem vārdiem sakot, attālums no centra līdz ekvatoram ir lielāks nekā līdz polam.

Lai pārbaudītu Ņūtona aprēķinus, Parīzes Zinātņu akadēmija 1735. - 1737. gadā nosūtīja divas ekspedīcijas: uz Peru un Lapzemi. Ekspedīcijas dalībniekiem bija jāmēra meridiānu loki - katram 1 grāds: viens - ekvatoriālajos platuma grādos, Peru, otrs - polārajos platuma grādos, Lapzemē. Pēc ekspedīcijas datu apstrādes ziemeļu ekspedīcijas vadītājs ģeodēzists Pjērs Luiss Mopertuis paziņoja, ka Ņūtonam ir taisnība: Zeme ir saspiesta pie poliem! Šo Maupertuis atklājumu Voltērs iemūžināja... epigrammā:

Fizikas sūtnis, drosmīgs jūrnieks,
Pārvarot gan kalnus, gan jūras.
Velkot kvadrantu starp sniegu un purviem,
Gandrīz pārvēršas par lappi.
Jūs to uzzinājāt pēc daudziem zaudējumiem.
Ko Ņūtons zināja, neizejot pa durvīm.

Velti Voltērs bija tik sarkastisks: kā gan zinātne var pastāvēt bez eksperimentāla apstiprinājuma tās teorijām?!

Lai kā arī būtu, tagad mēs droši zinām, ka Zeme pie poliem ir saplacināta (ja vēlaties, izstiepta pie ekvatora). Tomēr tas ir diezgan izstiepts: polārais rādiuss ir 6357 km, bet ekvatoriālais rādiuss ir 6378 km, tikai par 21 km vairāk.

Vai tas izskatās pēc bumbiera?

Tomēr vai Zemi var saukt, ja ne par lodi, bet par “saliektu” lodi, proti, par revolūcijas elipsoīdu? Galu galā, kā zināms, tā reljefs ir nevienmērīgs: ir kalni, ir arī ieplakas. Turklāt to ietekmē citu debess ķermeņu, galvenokārt Saules un Mēness, gravitācijas spēki. Pat ja to ietekme ir neliela, Mēness joprojām spēj par vairākiem metriem saliekt Zemes šķidrā čaulas - Pasaules okeāna - formu, radot bēgumus un bēgumus. Tas nozīmē, ka “rotācijas” rādiusi dažādos punktos ir atšķirīgi!

Turklāt ziemeļos ir “šķidrs” okeāns, bet dienvidos ir “ciets” kontinents, kas klāts ar ledu - Antarktīda. Izrādās, ka Zemei nav gluži regulāras formas, tā atgādina uz pusi izstieptu bumbieri Ziemeļpols. Un saskaņā ar pa lielam tā virsma ir tik sarežģīta, ka tā nav piemērota stingrai matemātiskai aprakstam. Tāpēc zinātnieki ir ierosinājuši īpašu Zemes formas nosaukumu - ģeoīdu. Ģeoīds ir neregulāra stereometriska figūra. Tās virsma aptuveni sakrīt ar Pasaules okeāna virsmu un turpinās uz cietzemes. Tieši no šīs ģeoīda virsmas tiek mērīts tas pats “augstums virs jūras līmeņa”, kas norādīts atlantos un vārdnīcās.

Nu zinātniski:

Ģeoīds(no sengrieķu γῆ - Zeme un citi grieķu εἶδος - skats, burtiski "kaut kas līdzīgs Zemei") - izliekta slēgta virsma, kas mierīgā stāvoklī un perpendikulāra gravitācijas virzienam sakrīt ar ūdens virsmu jūrās un okeānos jebkurā brīdī. Ģeometrisks korpuss, kas atšķiras no rotācijas skaitļa Revolūcijas elipsoīds, kas atspoguļo gravitācijas potenciāla īpašības uz Zemes (netālu no Zemes virsmas), kas ir svarīgs ģeodēzijas jēdziens.

1. Pasaules okeāni
2. Zemes elipsoīds
3. Svērteni
4. Zemes ķermenis
5. Ģeoīds

Ģeoīds tiek definēts kā zemes gravitācijas lauka (līmeņa virsmas) ekvipotenciāla virsma, kas aptuveni sakrīt ar vidējo Pasaules okeāna ūdens līmeni neskartā stāvoklī un nosacīti izstiepta zem kontinentiem. Atšķirība starp faktisko vidējo jūras līmeni un ģeoīdu var sasniegt 1 m.

Pēc ekvipotenciāla virsmas definīcijas ģeoīda virsma visur ir perpendikulāra svērtenim.

Ģeoīds nav ģeoīds!

Ja pavisam godīgi, ir vērts atzīt, ka temperatūras atšķirību dēļ dažādās planētas daļās un okeānu un jūru sāļuma dēļ, atmosfēras spiediens un citi faktori, ūdens virsmas virsma pēc formas nesakrīt pat ar ģeoīdu, bet ir novirzes. Piemēram, Panamas kanāla platuma grādos līmeņu atšķirības starp Klusā okeāna un Atlantijas okeāni ir 62 cm.

Zemeslodes formu ietekmē spēcīgas zemestrīces. Viena no šīm 9 magnitūdu zemestrīcēm notika 2004. gada 26. decembrī Dienvidaustrumāzija, Sumatrā. Milānas Universitātes profesori Roberto Sabadini un Džordžo Dalla Via uzskata, ka tas atstāja "rētu" uz planētas gravitācijas lauka, izraisot ģeoīda ievērojamu saliekšanos. Lai pārbaudītu šo pieņēmumu, eiropieši plāno nosūtīt jaunu GOCE satelīts, kas aprīkots ar modernu ļoti jutīgu aprīkojumu. Mēs ceram, ka viņš drīz mums nosūtīs precīzu informāciju par to, kāda ir Zemes forma šodien.

Mūsu planēta ir viena no 9, kas riņķo ap Sauli. Pat senos laikos parādījās pirmās idejas par Zemes formu un izmēru.

Kā ir mainījušies priekšstati par Zemes formu?

Senie domātāji (Aristotelis – 3. gs. p.m.ē., Pitagors – 5. gs. p.m.ē. u.c.) pirms daudziem gadsimtiem izteica domu, ka mūsu planētai ir sfēriska forma. Jo īpaši Aristotelis (attēlā zemāk), sekojot Eudoksam, mācīja, ka Zeme, kas ir Visuma centrs, ir sfēriska. Viņš redzēja tam pierādījumu raksturā, kas piemīt Mēness aptumsumiem. Ar tiem mūsu planētas ēnai uz Mēness ir noapaļota forma malās, kas iespējama tikai tad, ja tā ir sfēriska.

Turpmākajos gadsimtos veiktie astronomiskie un ģeodēziskie pētījumi mums ir devuši iespēju spriest, kāda ir Zemes faktiskā forma un izmērs. Šodien visi zina, ka tas ir apaļš, jauns un vecs. Bet vēsturē bija laiki, kad tika uzskatīts, ka planēta Zeme ir plakana. Šodien, pateicoties zinātnes progresam, mēs vairs nešaubāmies, ka tā ir apaļa un nav plakana. Neapstrīdams pierādījums tam ir kosmosa fotogrāfijas. Mūsu planētas sfēriskā forma noved pie tā, ka zemes virsma tiek uzkarsēta nevienmērīgi.

Bet patiesībā Zemes forma nav gluži tāda pati, kā mēs domājām. Šis fakts ir zināms zinātniekiem, un šobrīd to izmanto, lai risinātu problēmas satelītnavigācijas, ģeodēzijas, astronautikas, astrofizikas un citu saistīto zinātņu jomā. Pirmo reizi priekšstatu par to, kāda ir Zemes patiesā forma, Ņūtons izteica 17.-18.gadsimta mijā. Viņš teorētiski pamatoja pieņēmumu, ka mūsu planēta gravitācijas ietekmē ir jāsaspiež rotācijas ass virzienā. Tas nozīmē, ka Zemes forma ir vai nu sferoīds, vai revolūcijas elipsoīds. Saspiešanas pakāpe ir atkarīga no griešanās leņķiskā ātruma. Tas ir, jo ātrāk ķermenis griežas, jo vairāk tas saplacinās pie poliem. Šis zinātnieks vadīja principu universālā gravitācija, kā arī no pieņēmuma par viendabīgu šķidru masu. Viņš pieņēma, ka Zeme ir saspiests elipsoīds, un atkarībā no griešanās ātruma noteica saspiešanas izmērus. Pēc kāda laika Maklarīns pierādīja, ka, ja mūsu planēta ir polios saspiests elipsoīds, tad Zemi klājošo okeānu līdzsvars patiešām ir nodrošināts.

Vai mēs varam pieņemt, ka Zeme ir apaļa?

Ja planētu Zeme skatās no tālienes, tā izskatīsies gandrīz ideāli apaļa. Novērotājs, kuram lielāka mērījumu precizitāte nav svarīga, to var uzskatīt par tādu. Vidējais Zemes rādiuss šajā gadījumā ir 6371,3 km. Bet, ja mēs, ņemot mūsu planētas formu kā ideālu bumbiņu, sākam darīt precīzi mērījumi dažādas punktu koordinātas uz virsmas, mums neizdosies. Fakts ir tāds, ka mūsu planēta nav perfekti apaļa bumba.

Dažādi veidi, kā aprakstīt Zemes formu

Planētas Zeme formu var raksturot divos galvenajos, kā arī vairākos atvasinātos veidos. Vairumā gadījumu to var uztvert kā ģeoīdu vai elipsoīdu. Interesanti, ka otro variantu ir matemātiski viegli aprakstīt, bet pirmo nevar aprakstīt nekādā veidā, jo, lai noteiktu precīzu ģeoīda (un līdz ar to arī Zemes) formu, tiek veikti praktiski gravitācijas mērījumi pie dažādiem punkti uz mūsu planētas virsmas.

Revolūcijas elipsoīds

Ar rotācijas elipsoīdu viss ir skaidrs: šī figūra atgādina bumbu, kas ir saplacināta no apakšas un no augšas. Tas, ka Zeme ir elipsoīda forma, ir diezgan saprotams: centrbēdzes spēki rodas, pateicoties mūsu planētas rotācijai pie ekvatora, savukārt polos tie nepastāv. Rotācijas, kā arī centrbēdzes spēku rezultātā Zeme “uzbarojas”: planētas diametrs pie ekvatora ir aptuveni par 50 km lielāks nekā polārais.

Figūras, ko sauc par "ģeoīdu" iezīmes

Ļoti sarežģīta figūra ir ģeoīds. Tas pastāv tikai teorētiski, bet praktiski to nevar ne pieskarties, ne redzēt. Jūs varat iedomāties ģeoīdu kā virsmu, kuras gravitācijas spēks katrā punktā ir vērsts stingri vertikāli. Ja mūsu planēta būtu regulāra sfēra, kas vienmērīgi piepildīta ar kādu vielu, tad svērtā līnija jebkurā punktā norādītu uz sfēras centru. Bet situāciju sarežģī fakts, ka mūsu planētas blīvums ir neviendabīgs. Vietām ir smagas klintis, citās tukšumi, kalni un ieplakas ir izkaisīti pa visu virsmu, un arī līdzenumi un jūras ir sadalīti nevienmērīgi. Tas viss maina gravitācijas potenciālu katrā konkrētajā punktā. Vai tā ir forma globuss- ģeoīds, pie vainas arī ēteriskais vējš, kas pūš mūsu planētu no ziemeļiem.

Kas pētīja ģeoīdus?

Ņemiet vērā, ka pašu “ģeoīda” jēdzienu 1873. gadā ieviesa Johans Listings (attēlā zemāk), fiziķis un matemātiķis.

Ar to, kas grieķu valodā nozīmē “skats uz Zemi”, tika domāts skaitlis, veido virsma Pasaules okeāni, kā arī jūras, kas sazinās ar to, ar vidējo ūdens līmeni, nav traucējumu no plūdmaiņām, straumēm, kā arī atmosfēras spiediena atšķirībām utt. Kad saka, ka šāds un tāds augstums virs jūras līmeņa , tas nozīmē augstumu no ģeoīda virsmas šajā zemeslodes punktā, neskatoties uz to, ka šajā vietā nav jūras un tā atrodas vairāku tūkstošu kilometru attālumā.

Pēc tam ģeoīda jēdziens tika vairākkārt pilnveidots. Tādējādi padomju zinātnieks M. S. Molodenskis izveidoja savu teoriju par Zemes gravitācijas lauka un figūras noteikšanu no mērījumiem, kas veikti uz tās virsmas. Lai to izdarītu, viņš izstrādāja īpašu ierīci, kas mēra gravitāciju - atsperu gravimetru. Tieši viņš arī ierosināja izmantot kvazigeoīdu, ko nosaka vērtības, ko pieņem gravitācijas potenciāls uz Zemes virsmas.

Vairāk par ģeoīdu

Ja gravitāciju mēra 100 km attālumā no kalniem, tad svērtenis (tas ir, svars uz auklas) sāks novirzīties viņu virzienā. Šāda novirze no vertikāles mūsu acīm ir neredzama, taču ar instrumentiem to viegli nosaka. Līdzīga aina vērojama visur: svērtenes novirzes vietām ir lielākas, citviet mazākas. Un mēs atceramies, ka ģeoīda virsma vienmēr ir perpendikulāra svērtenim. No tā kļūst skaidrs, ka ģeoīds ir ļoti sarežģīts skaitlis. Lai to labāk iztēlotu, var rīkoties šādi: izformējiet māla bumbiņu, pēc tam saspiediet to no abām pusēm, lai izveidotu saplacinātu formu, pēc tam ar pirkstiem izveidojiet izciļņus un iespiedumus uz iegūtā elipsoīda. Šāda saplacināta, saburzīta bumbiņa diezgan reālistiski parādīs mūsu planētas formu.

Kāpēc jums jāzina precīza Zemes forma?

Kāpēc tik precīzi jāzina tā forma? Kāpēc zinātniekiem nepatīk Zemes sfēriskā forma? Vai attēlu sarežģī revolūcijas ģeoīds un elipsoīds? Jā, tas ir steidzami nepieciešams: ģeoīdam tuvu stāvošas figūras palīdz radīt koordinātu režģi, kas ir visprecīzākie. Ne astronomiskie pētījumi, ne ģeodēziskie uzmērījumi, ne dažādas satelītnavigācijas sistēmas (GLONASS, GPS) nevar pastāvēt un tikt veiktas, nenosakot diezgan precīzu mūsu planētas formu.

Dažādas koordinātu sistēmas

Pasaulē šobrīd ir vairākas trīsdimensiju un divdimensiju koordinātu sistēmas ar globālu nozīmi, kā arī vairāki desmiti lokālu. Katrai no tām ir sava Zemes forma. Tas noved pie tā, ka koordinātas, ko noteica dažādas sistēmas, nedaudz atšķiras. Interesanti, ka, lai tos aprēķinātu punktiem, kas atrodas vienas valsts teritorijā, visērtāk būs ņemt Zemes formu kā atskaites elipsoīdu. Tagad tas ir noteikts pat augstākajā likumdošanas līmenī.

Krasovska elipsoīds

Ja mēs runājam par NVS valstīm vai Krieviju, tad šo valstu teritorijā mūsu planētas formu raksturo tā sauktais Krasovska elipsoīds. Tas tika definēts tālajā 1940. gadā. Pamatojoties uz šo attēlu, tika izveidotas vietējās (PZ-90, SK-63, SK-42) un ārvalstu (Afgooye, Hanoi 1972) koordinātu sistēmas. Tos joprojām izmanto praktiskiem un zinātniskiem mērķiem. Interesanti, ka GLONASS paļaujas uz PZ-90 sistēmu, kuras precizitāte ir augstāka par līdzīgu WGS84 sistēmu, kas pieņemta par GPS pamatu.

Secinājums

Rezumējot, teiksim vēlreiz, ka mūsu planētas forma atšķiras no sfēras. Zeme tuvojas savai formai līdz revolūcijas elipsoīdam. Kā mēs jau atzīmējām, šis jautājums nepavisam nav tukšs. Precīza definīcija Zemes forma nodrošina spēcīgu instrumentu, lai zinātnieki varētu aprēķināt debess un zemes ķermeņu koordinātas. Un tas ir ļoti svarīgi telpai un jūras navigācija, būvniecības, ģeodēzisko darbu laikā, kā arī daudzās citās cilvēka darbības jomās.

Cilvēka lidojums kosmosā ir lielākais notikums cilvēces vēsturē. Ko Zemes iedzīvotāji redzēja ar pirmo astronautu acīm? Pasaulē pirmā astronauta acu priekšā Jū A. Gagarins tuvākais un dziļa telpa, kam atņemts gaisīgs, gaismu izkliedējošs medijs, parādījās kā klusa bezgalīgas nakts, vispārēja miera un kārtības valstība, kur uz necaurredzamā samtainās tumsas fona mirdzēja lielas, izliektas, aukstas un nemirgojošas zvaigznes, zvaigznāji izskatījās kā dimanta un pērļu kuloni. , neskaitāmas galaktikas un piena ceļš. Visa zila, mākoņu un varavīksnes oreolu klāta, Zeme šķita peldam Visuma okeānā.

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=">Zemes atmosfērā bija redzami dažādi spilgtuma slāņi - žilbinoša gaisa spīduma rezultāts, kas pārtapa niknās dažādu krāsu liesmās ar pārsvaru purpursarkanā un zilas krāsas. Prezentēts maģiskais skats polārais spīdēt virs Antarktīdas. Tie bija zelta stari, kā milzu vainaga zobi. Tikpat majestātiski no augšas izskatījās pērkona negaiss, daudzu zibeņu uzplaiksnījumi, sudrabaini mākoņi un debesīs degošo pēdas. zemes atmosfēra meteorīti.

5. att. karte, sastādīts Ar izmantojot telpa attēlus

Tuvojoties Zemei, mūsu planēta izskatās maigi zila ar plašiem ziliem mākoņu plankumiem, zaļiem mežu plašumiem un dzelteni oranžām stepju un tuksnešu zonām.

Mēs dzīvojam kopā ar jums uz planētas Zeme, kas steidzas cauri bezgalīgajam Visuma plašumam, ko ieskauj mīksts zils oreols. Kosmiskā bezdibeņa attēls ar planētām un zvaigznēm astronautu prātos pārsteidz iztēli ar pārsteidzošām, neparastām, spilgtām, žilbinoši tīrām krāsām. Pēc fotogrāfijām un, jo īpaši, pēc astronautu aprakstiem, mūsu Zeme kosmosā izskatās kā sudrabaini zilgana bumba, kas mirdz tumši zilā zvaigžņu izplatījumā, kas mirgo ar aukstu gaismu.

Tuvojoties Zemei, mūsu planēta izskatās maigi zila ar plašiem okeāna plankumiem un zaļām meža salām, kas atrodas starp dzeltenīgi oranžām tuksnešu un stepju zonām.

Interesants fakts. Kosmonauts atzina, ka viņu aizrauj un aizrauj kosmiskā bezdibeņa attēls. Jūs skatāties uz zvaigznēm – tās ir nekustīgas, un šķiet, ka Saule ir aizzīmogota debess samtā. Man acu priekšā steidzas tikai Zeme. Bezgalīgā telpa bija elpu aizraujoša. Atgriežoties uz Zemes, A. Ļeonovs uzzīmēja pārsteidzošu attēlu: astronauts paceļas augstu virs planētas, ar savu ēnu pārklājot daļu Zemes virsmas. Un kādas pārsteidzošas, neparastas krāsas – tīras, žilbinoši spilgtas.

Tagad jebkurš skolēns teiks, ka mūsu planēta ir sfēriska. Un to pierādīt ir ļoti vienkārši – ar Zemes fotogrāfiju, ko astronauta pilots pirmo reizi no kosmosa uzņēma 1961. gadā.

Tūkstošiem gadu mūs šķir no laikiem, kad cilvēki pirmo reizi domāja par Zemes formu. Saskaņā ar izdzīvojušajiem avotiem, zinātnieki pamazām ir atjaunojuši mums tās attālās idejas par mūsu planētas formu. Kādi viņi bija? Šeit ir daži no tiem.

Kas bija vispirms pārstāvība sens cilvēku O formā Zeme?

IN Senā Ēģipte Viņi uzskatīja, ka Saules dievs rodas no okeāna bezgalīgajiem ūdeņiem, kas ir visu lietu sākums. Viņš atdala Debesu un Zemes spēkus, tāpēc tiek attēlots starp tiem, ar rokām atbalstot zvaigžņotās debesis.

DIV_ADBLOCK181">

Ēģiptieši, kuru visa dzīve bija saistīta ar Nīlas ieleju, iztēlojās Zemi kā iegarenu, kas stiepjas no ziemeļiem uz dienvidiem, kā garas kastes dibenu. Debesis pletās virs galvas "kā telts, kurā dzīvot".

Rīsi. 7. Performance O formā Zeme plkst sens babilonieši

Senajā Babilonijā Zemi uzskatīja vai nu kā apgāztu laivu, vai kā “piramīdas templi” ar septiņiem stāviem un dažreiz kā lielu kupolu vai dobu kalnu, kas paceļas no okeāna dzīlēm.

Tautas senā Indija iztēlojās Zemi plakanu, guļot uz trīs ziloņu mugurām, kas uz milzīga bruņurupuča peldēja plašajā okeānā.

8. att. Pārstāvība O formā Zeme plkst sens Hinduisti.

Senajiem ķīniešiem bija mīti par olu formas pasauli. Tomēr viņi iedomājās, ka Zeme ir kvadrātveida, nevis apaļa.

Pirmo reizi sengrieķu zinātnieku vidū parādījās ideja, ka Zeme nav plakana, bet gan trīsdimensiju ķermenis. Sākumā viņi uzskatīja, ka Zeme kā sava veida “apļveida” ķermenis (bungas, disks) peld okeānā. Šīs idejas tika veidotas nevis ar precīzu aprēķinu palīdzību, bet gan spekulatīvi, kā filozofiska teorija.

Ideju par Zemes sfērisku formu pirmo reizi izteica senie grieķu zinātnieki Parmenīds(apmēram 540. vai 520. g. p.m.ē.), kurš uzskatīja, ka bumbiņas forma ir ideāla.

Pirmo pierādījumu Zemes sfēriskumam sniedza Aristotelis, naktī vērojot Zemes ēnu uz Mēness virsmas.

Rīsi. 9. Pakāpeniski pārvietojas ēnas Zeme ieslēgts virsmas Mēness

Autors zīmējums noteikt kurš formā Tā ir ēna no Zeme ieslēgts virsmas Mēness. PAR kā Šis liecina?

Slavenais sengrieķu matemātiķis piekrita Aristoteļa idejai Arhimēds(ap 2 BC). Viņš uzskatīja, ka, jo tur ir uz Zemes augsti kalni, līdzenumi un dziļas ieplakas, tad tā nevar būt ideāla bumba. Arhimēds bija pirmais, kas ierosināja lietot šo terminu sfērisks , kas apzīmē tuvu figūru sfēra, bet ne gluži ideāla bumba. (Sfēra ir slēgta virsma, kuras visi punkti atrodas vienādā attālumā no centra; bumbiņas virsma un iekšējā telpa.)

Ideja par “nekļūdīgu” apaļo planētu pastāvēja ļoti ilgu laiku - līdz 18. gadsimta beigām. Taču Zeme varētu būt pilnīgi regulāra sfēra tikai tad, ja tā negrieztos ap savu asi. Tad viela, kas veido planētu, būtu vienmērīgi sadalīta ap tās centru.

anglis Īzaks Ņūtons(gadi) un holandietis kristietis Huygens(gg.) pierādīja, ka Zemei nevar būt regulāras sfēras forma. Galu galā, ja sfērisks ķermenis ātri un ilgu laiku griežas ap savu asi, tad tas tiks saspiests pie poliem un izstiepts vidū. Šo formu sauca elipsoīds .

Rīsi. 10. Elipsoīds.

Zeme saruka pie poliem tālā pagātnē, kad saskaņā ar vienu hipotēzi tā bija neatdzesēts plastmasas ķermenis. Zemes ekvatoriālā daļa attālinājās no rotācijas ass, un stabi tuvojās. Rezultātā izrādījās, ka attālums no centra līdz poliem ir 6356 km, bet no centra līdz ekvatoram tas ir par 22 km vairāk un sastāda 6378 km.

DIV_ADBLOCK183">

(Ģeoīds – no grieķu vārdiem ge - Zeme, eidos- skats, t.i., ar Zemes izskatu, slēgta figūra, kas tiek ņemta par nogludinātu Zemes figūru.)

Rīsi. 12. Nevienmērīga izplatīšana masu zemes vielas

Rīsi. 13. Ģeoīds

Interesanti fakts . Uzmanīgi aplūkojot 12. attēlu, ir viegli redzēt, ka Zemes ziemeļu un dienvidu puslodes ir asimetriskas (no grieķu val. Asittetri- disproporcija, simetrijas pārkāpums): viens nav otra spoguļattēls. Ar ko izskaidrojama šī asimetrija Ziemeļu un Dienvidu puslodes Zeme?

Konstatēts, ka šīs puslodes veidojošo iežu struktūra un sastāvs atšķiras. Spēki, kas vērsti paralēli rotācijas asij (proti, no dienvidiem uz ziemeļiem), pārvietoja zemes vielas masas vienā virzienā. Tāpēc Zemes matērijas blīvums dienvidu puslodē samazinās un rotācijas laikā tā piedzīvo lielāku kompresiju nekā ziemeļu puslodē. Tā rezultātā Zeme ieguva diezgan savdabīgu formu: dienvidpols tas ir nedaudz ieliekts, ziemeļos izliekts (sk. 14. att.). Eksperti tam ir izdomājuši nosaukumu: kardioīds - sirds formas figūra.

DIV_ADBLOCK184">

Polārais spīdēt Ģeoīda horizonta sfēra sferoīda elipsoīda

Pārbaudiet viņu zināšanas

1. Aprakstiet Kā izskatās Zeme no telpa.

Iedomājies sev, Kas Tu ir atpakaļ no telpa lidojums. U tu svars iespaidi. Visi gaida no tu interesanti stāsti. PAR kas iespaidi, pieredzi Tu vai tu man pastāstīsi?

2. Kuras pārstāvība O formā Zeme bija plkst sens ēģiptieši?

3. Kuras pārstāvība O formā Zeme bija plkst sens babilonieši, ķīniešu Un Indiāņi?

4. Kuras ir izplatītas pārstāvība O formā Zeme bija plkst sengrieķu zinātnieki? Ieslēgts kā Viņi pamatojoties?

5. PVO Un Kā vispirms pierādīts sfēriskums Zeme?

6. Kuras grozījumiem V ideja sfēriskums Zeme veicināja Arhimēds? Kā Viņš nosaukts formā Zeme?

7. PVO Un Kā pierādīts Kas Zeme Tā ir formā elipsoīds?

8. Kāpēc Zeme Nav Var būt būt pareizi elipsoīds, Un kuras Vārds dots formā Zeme?

9. Kā paskaidroja asimetrija Ziemeļu Un Dienvidu puslodes Zeme Un Kā sauca tādi formā mūsu planētas?

10. Iedomājies, Kas Zeme Tā ir formā disks vai bungas, peldošs V Okeāns. Var vai Tad apņemties apkārt pasaulei ceļojums? Kāpēc?

11. Iedomājies sev, Kas Tu apņemties mans vispirms telpa lidojums. Lidojot garām autors Zeme, Tu, neapšaubāmi ieraudzīja būtu, Kā viņa skaists Un ideāls Autors formā. Kāpēc V Kosmoss formā Zeme uztverts Kā bumba?

§ 27. Kāda ir zemes ass un kāda nozīme ir zemes rotācijai ap to

Sauszemes ass sauc par iedomātu taisnu līniju, ap kuru notiek Zemes ikdienas rotācija. Zemes ass iet caur zemes centru un krustojas ar zemes virsmu plkst ģeogrāfiskie stabi. Tās ziemeļu gals ir vērsts uz punktu netālu no Ziemeļzvaigznes.

Atrast Un Rādīt viņu ieslēgts zīmējums 15 zemes ass Un Polārais zvaigzne.

15. att. Virziens virszemes cirvji

Zemes rotācijas ass ir slīpi pret orbītas plakni leņķī 66,5° ( vai 23,5° no vertikāles ). Šis slīpums nodrošina visvairāk labvēlīgi apstākļi dzīvībai lielākajā daļā Zemes.

Zeme griežas ap savu asi no rietumiem uz austrumiem tajā pašā virzienā, kurā tā pārvietojas pa savu orbītu. Zeme veic pilnīgu apgriezienu ap savu asi 24 stundās, tas ir, diennaktī.

Zemes rotāciju ap savu asi sauc aksiāls vai dienas nauda

Rīsi. 16. Rotācija Zeme apkārt viņa cirvji

Zemes aksiālā rotācija novirza ķermeņus, kas pārvietojas horizontāli, pa labi ziemeļu puslodē un pa kreisi dienvidu puslodē. Tā rezultātā rodas virziena novirze pastāvīgi vēji, upju kanālu pārvietošanās un to erozija labajā krastā ziemeļu puslodē un kreisajos dienvidu puslodē.

Rīsi. 17 Ielejas upēm V savādāk puslodes

Autors zīmējumi noteikt V kas puslodes ir noplūde šie upēm. Autors kas zīmes Tu Šis noteikts?

Kuras nozīmē Tā ir mainīt diena Un naktis Priekš dzīvs organismiem?

Kā zināms, dienas un nakts maiņai ir liela nozīme dzīviem organismiem. Varēja vērot, kā noteiktā diennakts laikā atveras un aizveras pieneņu, kliņģerīšu un citu augu ziedi.

Tikai dažos biotopos (tumšās alās, zemākajos augsnes slāņos, uz Selga) dienas un nakts maiņa uz dzīviem organismiem praktiski neietekmē.

Dienas laikā lielākajai daļai dzīvnieku un augu aktivitāte būtiski mainās. Šo fenomenu sauc dienas nauda ritms, to izraisa periodiskas apgaismojuma izmaiņas, ko izraisa Zemes rotācija ap savu asi.

Apgaismojuma un temperatūras atšķirības dienas laikā izraisa tādu sarežģītu procesu intensitātes izmaiņas dzīvajos organismos kā veidošanās. organiskās vielas, elpošana, ūdens iztvaikošana ar augu lapām.

Ķermeņa ikdiena visspilgtāk izpaužas nomoda un miega periodos, nepieciešamības mainīt aktīvo aktivitāti un atpūtu. Laikā miegs nāk vitālo ķermeņa procesu atjaunošana, kas pasargā to no izsīkuma.

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

Rīsi. 19. Dzīvnieki, prezentētāji savādāk attēlu dzīvi

Tātad: Zeme griežas apkārt iedomāts līnijas - asis, kuras noliekts Uz lidmašīna orbītas zem leņķis, vienāds 66,5°. Pilns apgrozījums apkārt viņa cirvji mūsu planēta apņemas aiz muguras periodā laiks, kuras sauca dienām. Aiz muguras Šis laiks periodā notiek mainīt diena Un naktis.

Aksiāls rotācija Zeme noraida ķermeņi, pārvietojas horizontāli: V Ziemeļu puslodes - pa labi, V Dienvidi - pa kreisi.

Mainīt diena Un naktis plkst dzīvs organismiem veidojas dienas nauda ritmi V pārmaiņus periodi aktivitāte (nomodā) Un miers (Gulēt).

Aksiāls rotācija Zeme * Ass rotācija Zeme * diena * Dienas nauda rotācija Zeme

* Dienas nauda ritmi dzīvs organismiem

Interesanti fakts. Ir vairāki eksperimenti, kas apstiprina Zemes rotāciju ap savu asi. Vienu no tiem 1851. gadā izstrādāja un demonstrēja franču fiziķis Žans Fuko(gadi). Šīs pieredzes būtība ir šāda. Svārsts - svars, kas brīvi karājas uz gara pavediena - šūpojoties vienmēr saglabā šūpošanās plakni. Šāds svārsts, kas piestiprināts pie augstceltnes griestiem, Zemes rotācijas ietekmē pārvietojas telpā līdzi, bet tajā pašā laikā turpina saglabāt savu svārstību virzienu.

Fuko pielika punktu svārsta svaram un novietoja smilšu veltņus uz grīdas aplī. Svārstam šūpojoties, tā gals smiltīs atstāja arvien vairāk pēdu. Fuko eksperimentos Parīzē svārsta garums bija 67 metri; un kravas svars ir 28 kg. Jo garāks ir svārsta pavediens, jo lēnāks šūpošanās. Jo tālāk no ekvatora tiek veikts eksperiments, jo lielāka ir svārsta šķietamā novirze. Pie katra staba neatbilstība starp svārsta šūpošanās sākotnējo virzienu un virzienu pēc stundas ir 15°. Pie ekvatora nav svārsta novirzes.

Fuko pieredze no 1931. gada līdz nesenam laikam tika demonstrēta Sanktpēterburgā Sv.Īzaka katedrālē. Svārsta garums bija 98 m; un kravas masa bija 60 kg.

Bruņneši" href="/text/category/bronosetc/" rel="bookmark">Bruņģi - gandrīz visu mūžu.

Dažiem cilvēkiem pietiek ar pusi no miega devas. Tādi cilvēki, piemēram, bija Pēteris I, Napoleons Bonaparts, Tomass Edisons.

Cilvēks, kam ilgstoši liegts miegs, objektus sāk redzēt kā deformējošā spogulī, caur miglas dūmaku. Viņš sapņo patiesībā. Miega un nomoda ritma traucējumi var izraisīt ne tikai bezmiegu, bet arī sirds un asinsvadu, elpceļu un gremošanas sistēmas. Ilgstoša (vairāk nekā 10 dienas) miega trūkums var izraisīt nāvi.

Interesanti fakts. Citu planētu ietekmē Saules sistēma Zemes ass slīpuma leņķis katru gadu palielinās par 0,468". Aprēķini liecina, ka šis leņķis palielināsies aptuveni 15 000 gadu un pēc tam sāks samazināties. Tas izskaidro nelielas izmaiņas Zemes rotācijas ass virziens.

Pārbaudiet viņu zināšanas

1. Kas sauca ass Zeme?

2. Izvēlieties pareizi atbilde: ass Zeme Var skat ieslēgts karte; fotogrāfijas Zeme V telpa; globuss; kompass.

3. Kas tādi diena? Kāpēc Viņi vienāds Un Kā sauca dažādi laiks dienas?

4. Kā Var novērot aksiāls rotācija Zeme?

5. Vārds sekas rotācija Zeme apkārt viņa cirvji.

6. IN kā izpaužas katru dienu ritms plkst dzīvs organismiem?

7*.Ieslēgts kuras grupas dalīties dzīvs organismiem V atkarības no pārmaiņus plkst viņiem periodi aktivitāte Un miers? Atnest piemēri.