Несмотря на то, что форма и размеры Земли изучаются уже несколько веков, до настоящего времени недостаточно точных данных, которые могут быть использованы для составления уравнения ее поверхности в соответствии с современными стандартами измерений[2, c.21].
Земля имеет сложную форму физической поверхности: около 71% ее площади занимают моря и океаны, в то время, как только 29% представляют из себя сушу. Однако даже самые высокие горы и глубокие океанские пропасти несопоставимы по размерам с планетой в целом. Например, вершина Джомолунгма (Эверест), которая является наивысшей точкой Земли, на глобусе диаметром в 60 см будет изображена всего лишь как крупинка диаметром 0,25 мм, несмотря на ее высоту в 8848 м. Средняя глубина Мирового океана составляет 3794 м, в то время как средняя высота суши над уровнем океана равна 875 м [2, c.23].
Изучение формы Земли в истории можно разделить на несколько основных периодов:
1. С древнейших времен и до конца XVI века Землю считали сферой.
2. С конца XVI века до второй половины XIX века ее форму описывали как сплюснутый у полюсов шар или сфероид.
3. Со второй половины XIX века и до 40-х годов XX века было установлено, что сфероид - это только приближенное отображение истинной формы Земли, которая ближе к трехосному эллипсоиду. Однако эллипсоид вращения также является приближением более сложной формы Земли, которая называется геоидом.
4. С 40-х годов XX века и до настоящего времени форму Земли описывают как сложное тело, ограниченное ее физической поверхностью.
Геодезические измерения, проводимые в любой точке Земли, напрямую связаны с направлением отвесной линии в этой точке. Например, при измерении горизонтального угла теодолит устанавливают по уровню в вершине измеряемого угла так, чтобы вертикальная ось инструмента была совмещена с отвесной линией в данной точке.
Простейший геодезический инструмент - отвес, показывает направление действия силы тяжести. Он представляет собой груз, подвешенный на нити, которая указывает направление отвесной линии в данной точке.
Силу тяжести можно представить, как равнодействующую двух сил: силы притяжения F и силы тяготения P. Сила тяжести G, действующая на отвес, направлена по отвесной линии и перпендикулярна поверхности Земли (см приложение 1 рисунок 1) [6, c.101].
Геодезические измерения являются важным инструментом для изучения формы Земли и ее свойств. Они используются в различных областях, включая геодезию, картографию, строительство и геофизику.
Когда измеряется отвесная линия в любой точке земной поверхности, дело проходит с силой тяжести, которая действует в направлении центра Земли. Эта сила зависит от массы Земли и ее распределения, а также от расстояния до центра Земли. Сила тяжести наибольшая на полюсах и наименьшая на экваторе, а центробежная сила, которая возникает из-за вращения Земли вокруг своей оси, наибольшая на экваторе и равна примерно 1/288 от величины силы тяжести. Следовательно, на земной поверхности сила тяжести непрерывно увеличивается от экватора к полюсам, где достигает максимального значения.
Направление отвесной линии также зависит от распределения масс в теле Земли. Если массы равномерно распределены, то уровенная поверхность будет иметь форму, показанную пунктиром. Однако если существует область с массой М и преувеличенной плотностью, то уровенная поверхность будет иметь некоторый выгиб кверху[4, c.35].
Весь текст будет доступен после покупки
