Zemský tvar

Tvar země  je označení pro tvar zemského povrchu. V závislosti na definici tvaru Země se v geodézii zavádějí různé souřadnicové systémy .

Historie

Ještě ve století VI. př . n. l. Pythagoras věřil, že Země má kulovitý tvar [1] . Stejný objev dává nejuznávanější autor v této otázce, Theophrastus , Parmenidovi .

Po 200 letech to dokázal Aristoteles s odkazem na skutečnost, že při zatmění Měsíce je stín Země vždy kulatý.

Po dalších 100 letech Eratosthenes rozdílem odchylky slunečních paprsků od svislice v poledne letního slunovratu určil, že obvod zeměkoule je přibližně 50krát větší než vzdálenost od Syene do Alexandrie . Není však známo, jak přesně byla tehdy vzdálenost mezi těmito městy měřena [2] .

To, že tvar Země se musí lišit od koule, poprvé ukázal Newton . Navrhl, že má tvar elipsoidu a navrhl následující myšlenkový experiment. Je nutné vykopat dvě šachty: od pólu do středu Země a od rovníku do středu Země. Tyto doly jsou naplněny vodou. Pokud je Země kulovitá, pak je hloubka dolů stejná. Ale odstředivá síla působí na vodu v rovníkovém dole , zatímco voda v polárním dole ne. Pro vyrovnání vody v obou šachtách je tedy nutné, aby byla rovníková šachta delší. [3]

Další vývoj teorie postavy Země se odráží v dílech Huygense , Cassiniho , Clairauta , MacLaurina , d'Alemberta , Lagrange , Laplace , Legendre , Jacobi , Dirichlet , Poincare a dalších.

Moderní pohledy

V nulové aproximaci můžeme předpokládat, že Země má tvar koule o průměrném poloměru 6371,3 km. Toto znázornění naší planety se dobře hodí pro problémy, ve kterých přesnost výpočtu nepřesahuje 0,5 %. Ve skutečnosti Země není dokonalá koule. Vlivem denní rotace je z pólů zploštělá; výšky kontinentů jsou různé; tvar hladiny je také deformován slapovými deformacemi.

V geodézii a astronautice se k popisu postavy Země obvykle volí elipsoid revoluce nebo geoid . Systém astronomických souřadnic je spojen s geoidem a systém geodetických souřadnic je spojen s elipsoidem revoluce .

Podle definice je geoid povrch, který je všude kolmý na gravitaci [4] .

Pokud by Země byla zcela pokryta oceánem a nebyla by vystavena slapovému vlivu jiných nebeských těles a jiným podobným poruchám, měla by tvar geoidu . Ve skutečnosti se povrch Země může na různých místech výrazně lišit od geoidu. Pro lepší aproximaci povrchu je zaveden koncept referenčního elipsoidu , který se dobře shoduje s geoidem pouze na některé části povrchu. Geometrické parametry referenčních elipsoidů se liší od parametrů středního zemského elipsoidu , který popisuje zemský povrch jako celek.

V praxi se používá několik různých středních zemských elipsoidů a souvisejících zemských souřadnicových systémů.

název a , km 1/ f GM ⊕ × 10 14 m 3 s −2 J 2 × 10 −3 Ω × 10 −5 rad/s WGS84 6378,137 298,257223563 3,986004418 1,08263 7,292115 GRS80 6378,137 298,257222101 3,986005 1,08263 7,292115 IERS96 6378,13649 298,25645 3,986004418 1,0826359 7,292115 PZ-90 6378,136 298,257839303 3,9860044 1,0826257 7,292115

Tady: a  je rovníkový poloměr Země; f  je geometrická kontrakce elipsoidu, kde c  je polární poloměr Země); G  je gravitační konstanta ; M ⊕  je hmotnost Země ; J 2  je dynamický tvarový faktor Země; Ω  je úhlová rychlost rotace Země.

Viz také

• Kulovitost země
• Zemský elipsoid
• geoid
• plochá země
• zploštělost země

Poznámky

1. ↑ Diogenes Laertes. KNIHA OSMÁ . www.psylib.ukrweb.net. Získáno 22. března 2020. Archivováno z originálu dne 20. března 2020. (neurčitý)
2. ↑ Trifonov E.D. Jak se měřila sluneční soustava  // Příroda . - Věda , 2008. - č. 7 . - S. 18-24 . Archivováno z originálu 22. dubna 2013. (Ruština)
3. ↑ Ještě jednou o tvaru Země – co to vlastně je? Archivováno 20. března 2020 na Wayback Machine  - Young Technician, č. 11, 1975.
4. ↑ Definice gravitace zahrnuje nejen gravitační, ale i odstředivou složku, takže geoid se neshoduje s ekvipotenciální plochou čistého gravitačního pole; je tedy všude kolmá ne k čistému vektoru gravitačního pole, ale k olovnici .

Literatura

• Zharov VE Sférická astronomie . - Moskva, 2002.

Odkazy

• Tvar planety  Země
• Panteleev V. L. Teorie postavy Země (průběh přednášek) na msu.ru
• Webové stránky Mezinárodní asociace geodézie a geofyziky
• Belobrov V.A. Byla Země placatá? na academia.edu

Země
Historie Země	Věk Země Geologické dějiny Země Geologické měřítko Historie života na Zemi Země zalednění Paradox slabého mladého slunce obří impaktní teorie Časová osa evoluce
Fyzikální vlastnosti Země	Hmotnost Gravitační pole Magnetické pole zemská postava Zemský elipsoid geoid zploštělost
Skořápky Země	Struktura Země Jádro Kůra Atmosféra Hydrosféra Biosféra
Geografie a geologie	Austrálie Antarktida Afrika Eurasie Asie Evropa Amerika Severní Amerika Jižní Amerika Atlantický oceán Indický oceán Severní ledový oceán Tichý oceán Jižní oceán Kontinentální drift Kontinent Plášť Oceán superkontinent Tektonika desek
životní prostředí	Biom biodiverzita divoká zvěř Podnebí Globální oteplování Počasí Příroda přírodní oblast ekologická nika Ekologie Ekosystém
viz také	Budoucnost Země Hypotetické přirozené satelity Země Den Země Vlajka Země Svět Katastrofa Denní rotace Země Prsteny Země
Kategorie " Příroda " Portál "Věda"