Рефераты Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли

Вернуться в Геодезия

Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли
.

|[pic] |
|Рис. 1.1. Эллипсоид |
|вращения |


Первые представления о формах и размерах Земли появились еще в глубокой
древности. Античные мыслители (Пифагор - V в. до н.э., Аристотель - III в.
до н.э. и др.) высказывали мысль, что наша планета имеет шарообразную
форму.
Геодезические и астрономические исследования последующих
столетий дали возможность судить о действительной форме Земли и ее
размерах. Известно, что формирование Земли происходило под действием двух
сил - силы взаимного притяжения частиц ее массы и центробежной силы,
обусловленной вращением планеты вокруг своей оси. Равнодействующей обеих
названных сил является сила тяжести, выражаемая в ускорении, которое
приобретает каждое тело, находящееся у поверхности Земли. На рубеже XVII и
XVIII вв. впервые Ньютон теоретически обосновал положение о том, что под
воздействием силы тяжести Земля должна иметь сжатие в направлении оси
вращения и, следовательно, ее форма представляет эллипсоид вращения, или
сфероид. Степень сжатия зависит от угловой скорости вращения. Чем быстрее
вращается тело, тем больше оно сплющивается у полюсов. На рис. 1.1,
изображающем эллипсоид вращения, выражена большая экваториальная ось (ЗОВ)
и малая полярная ось (СОЮ). Величины а = ЗОВ/2 и в = СОЮ/2 соответствуют
полуосям эллипсоида. Сжатие эллипсоида будет выражено (а - в)/а. Разница
полярного и экваториального радиусов составляет 21 км. Детальными
последующими измерениями, особенно новыми методами исследования с
искусственных спутников, было показано, что Земля сжата не только на
полюсах, но также несколько и по экватору (наибольший и наименьший радиусы
по экватору отличаются на 210 м), т.е. Земля является не двухосным, а
трехосным эллипсоидом. Кроме того, расчетами Т. Д. Жонгловича и С. И.
Тропининой показана несимметричность Земли по отношению к экватору: южный
полюс расположен ближе к экватору, чем северный.В связи с расчленением
рельефа (наличием высоких гор и глубоких впадин) действительная форма Земли
является более сложной, чем трехосный эллипсоид. Наиболее высокая точка на
Земле - гора Джомолунгма в Гималаях - достигает высоты 8848м. Наибольшая
глубина 11 034 м обнаружена в Марианской впадине. Таким образом, наибольшая
амплитуда рельефа земной поверхности составляет немногим менее 20 км.
Учитывая эти особенности, немецкий физик Листинг в 1873 г. фигуру Земли
назвал геоидом, что дословно обозначает "землеподобный".
Геоид - некоторая воображаемая уровенная поверхность, которая определяется
тем, что направление силы тяжести к ней всюду перпендикулярно. Эта
поверхность совпадает с уровнем воды в Мировом океане, который мысленно
проводится под континентами. Это та поверхность, от которой производится
отсчет высот рельефа. Поверхность геоида приближается к поверхности
трехосного эллипсоида, отклоняясь от него местами на величину 100 - 150 м
(повышаясь на материках и понижаясь на океанах, рис. 1.2.), что, по-
видимому, связано с плотностными неоднородностями масс в Земле и
появляющимися из-за этого аномалиями силы тяжести. В настоящее время
принимается эллипсоид Ф. Н. Красовского и его учеников (А. А. Изотова и
др.), основные параметры которого подтверждаются современными
исследованиями и с орбитальных станций. По этим данным экваториальный
радиус равен 6378,245 км, полярный радиус - 6356,863 км, полярное сжатие-
1/298,25
10 11 12 13 14 15 16 17 
Добавить в Одноклассники    

 

Rambler's Top100