Лекции по "Географии"

Лекций 1

ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕМЛИ

Форма, размеры и движение Земли

Форма, размеры и движение Земли определяют ее внешний облик и заметно влияют на процессы, которые видоизменяют ее.

Первые представления о форме и размерах Земли появились уже в глубокой древности. Античные мыслители высказывали соображения о шарообразности Земли (Пифагор, V в. до н. э.); Аристотель (III в. до н. э.) привел первые доказательства шарообразности Земли, заметив, что во время лунных затмений она отбрасывает на Луну округлую тень, какую, как он понял, может давать только шарообразное тело. Древнегреческий ученый Эрато-сфен за два века до нашей эры вычислил размеры Земли. По его данным, длина радиуса оказалась равной 6290 км — величина, довольно близкая к действительной.

Рпс.   4.   Сопоставление линии   эллипсоида,   фн-IM ческой       поверхности 1емли и геоида

[pic 1]

В XVII—XVIII вв., когда для изучения размеров Земли стали впервые применять точные методы измерения (триангуляцию), было выяснено, что Земля не представляет собой идеальный шар, i;ik как полярный и экваториальный радиусы не равны (разница в 21 км). Таким образом, пришли к заключению, что форма Земли соответствует эллипсоиду вращения. Сплюснутость Земли по оси мращения теоретически подтвердил еще Ньютон в конце XVII в., когда он сформулировал закон всемирного тяготения.

Последующими измерениями было доказано, что Земля сжата пс только на полюсах, но и немного по экватору, т. е. является не двухосным, а трехосным эллипсоидом (наибольший и наименьший радиусы экватора отличаются на 210 м, т. е. на величину очень малую в сравнении с радиусом Земли).

Действительная форма Земли является более сложной, чем трехосный эллипсоид, так как на поверхности ее имеется много неровностей (возвышенности, впадины).

Наиболее близкой к современной фигуре Земли является фигура, по отношению к поверхности которой сила тяжести повсеместно направлена перпендикулярно. Она названа геоидом, что дословно означает «землеподобный». Фигуру геоида можно себе представить, если мысленно океаны связать каналами, прорезающими материки во всех направлениях. Поверхность геоида приближается к поверхности трехосного эллипсоида, отклоняясь от него в ту или иную сторону примерно по 100 м; на материках она немного повышается по отношению к поверхности эллипсоида, В в океанах — понижается (рис. 4). Новейшие измерения размеров Земли показали следующее:

Радиус экваториальный (усредненный)              6 378 245 м

Радиус полярный              6 356 863 м

Площадь поверхности Земли             510 млн. км2

Объем Земли                Ю9 км3

Масса Земли                6 1021 т

На основании разницы между длиной экваториального и полярного радиусов определено полярное сжатие Земли. Оно установлено по формуле

а — b       1

I к' а—экваториальный радиус, Ь — полярный радиус.

Разница в длине между обоими радиусами, как указано выше, составляет немногим более 21 км. Следует отметить, что общий размах расчленения земной поверхности не превышает этой цифры. Гак, например, наиболее высокая вершина — Джомолунгма (Гима лай) имеет высоту 8882 м, самая же глубокая впадина в Микронезии достигает глубины 11 034 м. Расстояние между наиболее высокой и самой низкой точками Земли составляет почти 20 км.

Наша планета испытывает вращение вокруг своей оси и вместе с тем обращается вокруг Солнца. Эти движения вызывают на Земле ряд характерных явлений.

Известно, что Земля обращается вокруг своей оси примерно за полные сутки (точнее, за 23 ч 56 мин 4 с). Установлено, что скорость вращения Земли постепенно уменьшается, в связи с чем продолжительность суток за столетие увеличивается на 0,001 с. Подсчеты показывают, что с начала палеозойской эры продолжительность суток увеличилась почти на 1,5 ч.

Установлено также, что полюсы Земли не остаются на одном месте и Земля смещается относительно оси вращения. Но величина смещения полюсов в целом невелика.