 |
«Изучение форм и размеров Земли И. Ньютоном»
|
|
|
|
Вопрос №7.
«Изучение форм и размеров Земли И. Ньютоном»
Есть несколько типов космических тел: звёзды, планеты, астероиды, кометы. По всем признакам Земля – планета, она не раскалённое космическое тело, вращается вокруг звезды по эллиптической орбите и т. д. Как и другие планеты, она имеет шарообразную форму. Диаметр Земли приблизительно равен 12 750 км. Но так как мы, находясь на Земле, не можем видеть её полностью, а замечаем только её часть, то поверхность кажется нам плоским кругом, ограниченным горизонтом. Поэтому многим древним народам Земля виделась плоской. Размеры и форма Земли изучались многие столетия.
Из-за развития знаний о Земле представления о её форме совершенствовались. В конце XVII в., благодаря работам И. Ньютона, возникло предположение, что Земля из-за осевого вращения должна быть сжатой с полюсов.
На вращение Земли действует сила притяжения и центробежная сила, величина и направление силы тяжести зависит от сложения этих сил. На полюсе центробежная сила равна нулю, поэтому сила тяжести равна силе притяжения и величина её самая большая. На экваторе возрастает центробежная сила и уменьшается сила тяжести. Равнодействующая силы притяжения и центробежной силы – сила тяжести – направлена к экватору. Под её влиянием масса планеты перемещается к экватору, и Земля приобретает форму эллипсоида.
Вопрос №8.
«Градусные измерения, проведенные в Х1Х веке»
ü Крупнейшие градусные измерения в XIX в. были выполнены в пограничных западных районах России под руководством известных русских астрономов и геодезистов: первого директора Пулковской обсерватории Струве и генерала Теннера.
|
|
|
Продолженная через Швецию и Норвегию Зеландером и Гастином дуга меридиана от северного побережья Норвегии до берегов Дуная в Бессарабии имела протяженность 25°20' по широте. Все работы по созданию «дуги Струве» были выполнены с 1816 по 1852 г. По глубине научных разработок, тщательности и объему выполненных работ «дуга Струве» была уникальной и не потеряла своей ценности до настоящего времени, использовалась при определении параметров земного эллипсоида в нашей и многих других странах.
Следует отметить два небольших, но важных градусных измерения, выполненных в 1822 – 1823 гг. крупнейшим немецким ученым К. Гауссом в Ганновере - длина дуги 2°01' - и в 1831 - 1834 гг. известным немецким ученым Бесселем (1784 - 1846 гг. ) в Восточной Пруссии - длина дуги 3°04'. Ценность этих работ связана с разработкой новых, более совершенных методов измерений и способов обработки результатов этих измерений, образцовым исполнением высокоточных геодезических работ.
Большие градусные измерения с 1800 по 1900 гг. выполнены англичанами в Индии, получившими ряд дуг размером 10-20° по меридианам и параллелям. Во второй половине XIX в. по инициативе В. Я. Струве выполнены крупнейшие градусные измерения по параллели 47-48° от Бреста до Франции, через Париж - Вену - Ростов-на-Дону - Астрахань и по параллели 52° - от западных берегов Ирландии через Лондон - Берлин - Варшаву - Гродно - Бобруйск - Орел - Саратов - Оренбург - Орск.
В конце XIX - начале XX века большие работы по градусным измерениям по меридианам и параллелям выполнены в США: трансконтинентальная дуга по параллели со средней широтой 39° протяженностью в 48°46' и по меридиану 98° от берегов Мексиканского залива до границы с Канадой (длина дуги в 33°).
ü В конце ХIХв. англичане начали градусные измерения в Африке от мыса Доброй Надежды до Каира.
ü Первые представления фигуры Земли трехосным эллипсоидом были сделаны в 1860 г. русским геодезистом Ф. Ф. Шубертом (1789 - 1865 гг. ) и в 1878 г. английским ученым Кларком.
|
|
|
В России в 1822 г. на основе Военно-топографического депо был создан Корпус военных топографов. В течение XIX в. Корпус военных топографов выполнил большие работы по развитию сетей триангуляции в пограничных и центральных районах страны по созданию карт различных масштабов на эти территории. При выполнении этих работ использовались различные эллипсоиды (Вальбека, Кларка, Бесселя), различные начала и различные системы координат, что привело к недопустимым невязкам при соединении различных триангуляции, несмыканию рамок планшетов на границах съемок.
В 1871 г. Военно-топографический отдел Корпуса военных топографов стал систематически выполнять геометрическое нивелирование. К 1894 г. нивелирная сеть достигла 13000 км, было выполнено первое ее уравнивание и составлен каталог, содержащий 1092 пункта. Но и в этом случае не существовало единой исходной поверхности для определения высот точек в разных районах страны, не было единого подхода к выполнению работ.
Вопрос №9.
«Современный период в изучении размеров Земли»
О форме и размерах Земли люди имели достаточно реальные представления еще до начала нашей эры. Аристотель, Эратосфен, Птолемей – лишь некоторые из ученых древнего мира, положивших начало современной науке геодезии. Современные же исследования носят более детальный, конкретизированный характер и не содержат сомнений в том, движется ли наша планета и какой она формы. Хотя еще в конце 19 века ученые считали, что Земля недвижима.
Так, в 20 веке советский ученый Красовский опубликовал сведения, согласно которым было установлено, что форма Земли – эллипсоид – шар с приплюснутыми полюсами, а разница экваториального и полюсного радиусов составляет 21 км. Однако истинная форма планеты куда сложнее из-за неоднородности недр. Поэтому Владимир Вернадский предложил название геоид – «землеподобный». Геоид – фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести. Поверхность геоида совпадает с уровнем вод Мирового океана при определенном среднем уровне воды.
В настоящее время также широкое применение в геодезии находят космические исследования, осуществляемые при помощи спутниковых технологий. Так, в 1960 году с помощью метеоспутников «Тирос» были получены очертания земного шара под облаками. Космические методы исследования позволяют с высокой точностью составить модель Земли или определить координаты пунктов. На высоте порядка 20 тыс. км функционирует сеть искусственных спутников нашей планеты.
|
|
|
!!! Такие величины как полярный, экваториальный и средний радиус, площадь поверхности Земли, длины экватора, меридиана, параллели и некоторые другие с высокой точностью были определены под руководством советского астронома Феодосия Красовского.
|
|
|
