Геометрическая форма земли. Геоид земли

Человек начал задумываться о том, что представляет собой наша планета, ещё в древние времена. Пробуя объяснить новые явления, люди прибегали к доступным для них понятиям, проводя параллели с окружающей их местностью и природой. Дошедшие до нашего времени исторические источники помогают разобраться, как менялись представления людей о форме и месте нашей планеты во Вселенной в ходе эволюции.

Представления людей в древности

Самые первые источники – изображения и рисунки в пещерах, насечки на костях и камнях. В древности не было у людей единого представления о форме нашей планеты – всё зависело от региона проживания, природы, климатических условий и рельефа местности.

Предположения жителей Вавилона

Цивилизации, территория проживания которых находилась между реками Тигр и Ефрат, оставили самые ценные знания. Им больше чем шесть тысяч лет. Жители Вавилона олицетворяли Землю в качестве «Мировой горы». Их страна Вавилония занимала западный склон, на востоке их земли упирались в горы необъятной высоты, переход через которые считался невозможным. К югу от страны простиралось море, омывающее «гору» со всех сторон.

Земля для выходцев из Палестины

Равнинные территории государства способствовали тому, что в представлении её жителей Земля выглядела равниной, на которой не исключены горы.

Легенды Японии, Индии и Китая

Представления древних индийцев являются невероятно интересными и отличаются особенной живописностью образов. Народы этих государств были убеждены, что форма Земли – полусфера, опирающаяся на спины четырёх гигантов – слонов. Слоны стоят на спине огромной черепахи, которая обитает в море молока. Все существа при этом обвиты чёрной коброй Шешу, имеющей тысячи голов, подпирающих Вселенную.

Жители древней Японии предписывали нашей планете кубическую форму. Для землетрясений, которые являлись частым явлением на территории государства, было найдено интересное объяснение. Землетрясения, по их поверьям, вызывались буйствами огнедышащего дракона, обитающего в глубинных недрах Земли.

В Китае планета виделась плоским прямоугольником, по всем углам которого расположены четыре опоры. Итак, колонны подпирают выпуклый купол небес. Одна из них когда-то давно была повреждена чудищем – драконом, и это привело к тому, что Земля постоянно кренится на восток, а небо имеет уклон на запад. Эта теория доступно объясняла передвижения небесных светил и течение рек, которое направлено на восток.


_
Верования ацтеков и майя

Эти древние цивилизации были уверены, что форма Земли – квадратная. В центре фигуры произрастает Первоначальное Древо, по углам – ещё по одному из деревьев, каждое из которых имеет своё обозначение. До Земли существовали лишь Небо и Вода, к созданию суши приложили руку, конечно, боги, главным деятелем стал Кетцалькоатль.

Древняя Греция

На территории Древней Греции было принято считать, что планета является выпуклым диском, напоминающим щит воина. По медному небосводу двигается Солнце, суша со всех сторон окружена водой – Океаном.

Эпоха Средневековья

Корабельные путешествия, появление подробных карт позволило ещё в Средневековье сделать выводы, что Земля имеет шарообразную форму. Именно в этот исторический период было установлено, что все планеты Солнечной системы, в том числе и наша, вращаются вокруг Солнца. Благодаря изысканиям всем известных Николая Коперника, Галилео Галилея.

Современность

В 1873 году впервые было введено понятие «геоид» . Его автором был физик и математик Иоганн Листинг. Данный термин введён для обозначения формы нашей планеты, которая максимально приближена к эллипсоиду вращения.

Исследования учёных по этому вопросу имеют важнейшее значение, с каждой новой подтверждённой информацией мы приближаемся к очередному открытию. Владение точными знаниями способствует правильному вычислению координат небесных и земных тел. Это особенно необходимо для морской и космической навигации, во время выполнения строительных, геодезических работ и во многих других сферах человеческой деятельности.

Какую же форму имеет Земля? Шар, эллипс, геоид (ge – земля + eidos – вид)… Мы точно знаем, что Земля не плоская. И все этапы верований и научных изысканий привели нас к наиболее верной формулировке: Земля имеет неправильную форму, форму геоида (землеподобную).

Калужская область, Боровский район, деревня Петрово


_
От того, как мы получаем знания, зависит, как они усваиваются. В ЭТНОМИРе жажду познания можно утолить, став участником одной из . Получая те или иные сведения об окружающем мире, ученики узнают обо всём как бы изнутри: в основе обучения лежит принцип наглядности. Мы за то, чтобы образование было частью личностного роста: изучая мир – познаём себя!

Детские образовательные экскурсии и туры – отличный способ совместить приятное с полезным. Все программы составлены с учётом возрастных особенностей – для младших и старших классов. В обучающий процесс школьных экскурсий естественным образом включена коммуникация. Будь то история, география, биология или литература – в любой школьный предмет можно привнести элемент игры, посредством которой информация воспринимается лучше.

Что такое ГЕОИД?

Незнайка:
Вы действительно считаете Землю шаром? Интересно, зачем же для формы Земли придумали термин "геоид"?

Самая сильная гравитация - в районах, окрашенных жёлтым цветом, самая слабая - на синих участках. Рельефность геоида намеренно усиленна - для большей наглядности различия высот умножены в 10 тысяч раз.

Незнайка:
Зачем для формы Земли, придумали своё название - геоид, если отклонения формы Земли от шара столь малы (по-Вашему), что ими можно пренебречь?
Под формой Земли я подразумеваю поверхность ограничивающую объём Земли.

Очень многим кажется, что на этом рисунке изображён рельеф Земного шара.
Но это не так. Это геоид.

Незнайка:
Что-то новое. Поясните. Если геоид не является поверхностью ограничивающей объём Земли, то тогда что это такое, по-Вашему?

Гео́ид (буквально - «нечто подобное Земле») - геометрическое тело, отражающее свойства потенциала силы тяжести на Земле (вблизи земной поверхности.

Не каждый человек, не являющийся геодезистом, топографом или геологом сможет понять, что обозначают эти мудрёные термины.

Поэтому попробуем объяснить попроще.

Геоид - фигура сложной формы, образованная поверхностью уровня вод Мирового океана, продолженной под материками. Эта поверхность во всех точках перпендикулярна (нормальна) вектору силы тяжести. Отвес направлен перпендикулярно поверхности геоида, а не к центру Земли! Это связано с тем, что плотность Земли распределена неравномерно.


То есть это воображаемая фигура, не существующая в реальности.

Геоид это не рельеф поверхности Земли. Видно, что в Гималаях на геоиде имеется понижение уровенной поверхности, хотя в рельефе это высочайшие горы на Земле.

А то, что имел ввиду Незнайка, это ПОВЕРХНОСТЬ ТВЁРДОЙ И ЖИДКОЙ ОБОЛОЧЕК ЗЕМЛИ.

Так Земля выглядит из Космоса.

Такое представление нашей планеты хорошо подходит для задач, точность вычислений в которых не превышает 0,5 %. В действительности Земля не является идеальной сферой. Из-за суточного вращения она сплюснута с полюсов; высоты материков различны; приливные деформации также искажают форму поверхности. В геодезии и космонавтике обычно для описания фигуры Земли выбирают эллипсоид вращения или геоид. С геоидом связана система астрономических координат, с эллипсоидом вращения - система геодезических координат.


Всё, что мы до этого рассматривали относится к твёрдой и жидкой поверхности планеты.

Но, на Земле имеется и газообразная оболочка планеты, называемая атмосферой.

Причём атмосфера не имеет чёткой границы с космическим пространством.

Линия Ка́рмана - высота над уровнем моря, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом.
В соответствии с определением Международной авиационной федерации (ФАИ), линия Кармана находится на высоте 100 км над уровнем моря.
Название высота получила по имени Теодора фон Кармана, американского учёного венгерского происхождения. Он первый определил, что примерно на этой высоте атмосфера становится настолько разрежённой, что аэронавтика становится невозможной, так как скорость летательного аппарата, необходимая для создания достаточной подъёмной силы, становится больше первой космической скорости, и поэтому для достижения бо́льших высот необходимо пользоваться средствами космонавтики.
Атмосфера Земли продолжается и за линией Кармана. Внешняя часть земной атмосферы, экзосфера, простирается до высоты 10 тыс. км и более, на такой высоте атмосфера состоит в основном из атомов водорода, способных покидать атмосферу.
Достижение Линии Кармана являлось первым условием для получения приза Ansari X Prize, так как это является основанием для признания полёта космическим.

Взгляды на природу вещей должны непрерывно

совершенствоваться путем познания новых фактов и их научного обобщения.

Август Кекуле


В том, что земной шар имеет форму геоида — некое подобие груши, вытянутой к Северному полюсу , виноват все тот же эфирный ветер, обдувающий его с севера.

Само понятие «геоид» введено в 1873 г. немецким физиком и математиком Иоганном Листингом.

Под этим понятием, означающим «вид Земли» (греч)., подразумевается фигура, которую образовала бы поверхность Мирового океана и сообщающихся с ним морей при некотором среднем уровне воды, свободной от возмущений приливами, течениями, разностями атмосферного давления и т. п.



Картинка отсюда - http://racechrono.ru/obschee-zemlevedenie/5084-figura-i-razmer-zemli.html

Поверхность геоида является одной из уровневых поверхностей потенциала силы тяжести.

От геоида отсчитываются нивелирные высоты. Когда говорят, что высота над уровнем моря такая-то, то это и есть высота от поверхности геоида в данной точке земного шара , хотя именно в этом месте никакого моря нет, а оно, это море, находится от этого места за несколько тысяч километров.

Понятие геоида неоднократно уточнялось.


Советский геофизик, гравиметрист, геодезист и астроном М. С. Молоденский создал теорию определения фигуры и гравитационного поля Земли по выполненным на ее поверхности измерениям, для чего он разработал первый в СССР пружинный гравиметр — прибор для измерения силы тяжести .

Он же предложил использование «квазигеоида» (почти геоида), определяемого по значениям потенциала силы тяжести на земной поверхности. Отступления от геоида невелики, не более З м., но геодезия — наука точная , для нее и такие отступления существенны.

Существует еще эллипсоид Ф. Н. Красовского, который аппроксимирует геоид эллипсоидом вращения; это применяется в геодезических и картографических работах взамен ранее применявшегося для этих целей эллипсоида Бесселя, размеры которого оказались ошибочными.

Так что с формой Земли, как и с любым предметом, все оказалось совсем не просто. Хотя Земля, как выяснилось, не плоскость, установленная на трех слонах, но и не совсем шар . А кроме того возникла серия вопросов:

Почему Земля вообще имеет этакую форму груши ?

Почему точно на севере находится океан, а точно на юге материк, покрытый льдом, да еще на нем пониженная температура?

Почему материки сосредоточены в основном в Северном полушарии?


А есть еще и такое понятие:

Почему в южных широтах существуют «ревущие сороковые»? Можно задать и еще много других вопросов, что, как известно, делать легче, чем отвечать на них. Но давайте попробуем ответить хотя бы на эти. Тем более, что и на эти вопросы в их совокупности ответить пока не сумел никто. А мы попробуем.

Земля вместе с Солнцем сейчас и уже 3-4 миллиарда лет находится в такой области спирального рукава Галактики, в которой она обдувается эфирным потоком с севера .

Апекс эфирного ветра располагается, как установлено Д. К. Миллером еще в 1927 г., где-то в районе звезды Дзета созвездия Дракона (прямое восхождение 262 град, склонение 65 град).

Это данные Миллера, возможно сюда вкралась погрешность, связанная с не учетом им влияния местного рельефа, в частности, горного хребта, в составе которого находится гора Маунт Вилсон, на которой он проводил измерения. Ось Земли, таким образом, несколько наклонена к направлению эфирного ветра.


Огибая Землю, эфирный поток создает на ней различные области давления .

В Северном полушарии и частично в южном — от 70 град с. ш. до 20 град ю. ш. давление эфира понижено за счет градиента скорости потока, огибающего Землю . Сюда стремятся материки, поэтому они и сосредоточены в Северном полушарии.

Область Северного полюса и его ближайших окрестностей - область повышенного давления эфира, это область торможения набегающего эфирного потока: здесь поток эфира бьет прямо в «макушку» земного шара . Поэтому сюда материки не заходят, здесь образовался Северный ледовитый океан.

По законам пограничного слоя после 110 град, считая от точки, в которую под прямым углом бьет поток эфира, то есть несколько ниже экватора этот поток начинает отрываться от поверхности.

Между этим оторвавшимся потоком и поверхностью Земли в районе сороковых-пятидесятых южных широт образуется присоединенный тороидальный вихрь эфира. Этот вихрь захватывает воздушные массы, которые вызывают волнение моря, что и дало этим широтам название «ревущих сороковых».

Потоки эфира, тормозясь об атмосферу, вращающуюся вместе с Землей, испытывают кориолисово ускорение, благодаря чему появляется западная составляющая потока, что и вызывает в этом районе ветры соответствующего направления.

Тороидальный воздушный вихрь отбирает воду у океана и переносит ее через верхние холодные слои атмосферы в приполярные южные области, где и сбрасывает, образуя ледовый континент Антарктиды.

Наличие градиентных воздушных течений способствует понижению температуры воздуха во всем приполярном южном районе. Этим объясняется понижение температуры в южных полярных областях по сравнению с северными, где таких течений нет, поскольку нет присоединенного эфирного вихря.


Кроме того, воздух, благодаря тороидальным потокам, спускается вниз из верхних слоев атмосферы, где он был охлажден, чего тоже на севере нет.

Картинка отсюда - http://fai.org.ru/forum/topic/30864-toroidalnaya-planeta-20/

В результате обдува эфирным ветром поверхности Земли давление эфира в северном полушарии меньше, чем в южном. Это не только заставило континенты сдвинуться в северном направлении, но и привело к деформации всего земного шара: его форма стала «геоидом», неким подобием груши, вытянутой в направлении севера.

Таким образом, с учетом наличия эфирного ветра впервые появилась возможность с единых позиций рассмотреть не только структуру Галактики и Солнечной системы, но и нашей родной Земли.

Необходимо отметить, что подобные же явления в том или ином виде должны существовать на всех планетах Солнечной системы. Это могут проверить планетологи. Нужно лишь не забывать при этом, что величина пограничного слоя потоков эфира, обдувающих планету, существенным образом зависит от наличия на ней атмосферы.

В. А. Ацюковский.

Эфиродинамические гипотезы


Мои шаблоны снова разрушились:) А ваши?

Между прочим, если вы, мой читатель, человек внимательный, то, наверняка, заметили, что, рассказывая о градусных измерениях, я все время говорил об измерениях меридиана. И внимательный читатель вправе спросить: «А почему нет рассказов об измерениях по параллелям?»

Дело в том, что это оказалось гораздо более сложным делом. Лишь в XIX веке были предпринятыпо-настоящему большие и серьезные работы в этом направлении. Ученые Англии, Бельгии, России и Германии построили пункты триангуляции по 52-й параллели от Хаверфордвеста на Британских островах и до русского города Орска на реке Урал.

Позже, ближе к середине XIX века, немецкий математик Карл Фридрих Гаусс заметил, что меридианы Земли вообще должны иметь неодинаковую длину. И сама наша планета вследствие неравномерности распределения масс в ее недрах, скорее всего, должна иметь фигуру, несколько отличающуюся от правильного сфероида. Правда, его соображения особенного внимания не привлекли. Между тем градусные измерения все накапливались и накапливались. Особенно много их было сделано в России, а потом в СССР.

Посмотрите замечательный и хороший пост:

В 1940 году форма Земли даже получила широко распространенное название «эллипсоида Красовского», по имени советского ученого, руководившего этими работами. Однако фигуры вращения плохо подходили для точного описания Земли. И когда форма нашей планеты была окончательно уточнена с помощью искусственных спутников, все исследователи вернулись к специальному термину «геоид», предложенному еще в 1873 году английским ученым Листингом. Слово это произошло от греческого названия земли - «ге» и греческого же слова «еидос» - вид. Если буквально перевести на русский язык, то получится, что фигура Земли - землеподобна. Как это понять?..

В принципе, геоид - это не точная фигура нашей планеты. Это фигура идеализированная, без учета гор, впадин . Такая, какой она была бы, будь на Земле Всемирный потоп. И при этом на планету не должны действовать никакие космические возмущения, ни солнечное, ни лунное притяжения, чтобы никаких приливов, никаких отливов в океане не намечалось. Потому что только тогда затопившая Землю вода будет иметь поверхность, всюду перпендикулярную направлению силы тяжести. А оно, оказывается, вовсе не обязательно всюду устремлено точно к центру. На что же такой геоид похож?

Когда по данным искусственных спутников операторы на компьютерах обсчитали земную поверхность, оказалось, что она немножко напоминает грушу. Северный полюс чуть — чуть приподнят, Южный - вдавлен. Нашли вмятины в Азии и в Северной Америке, нашли бугры в Атлантическом и Тихом океанах.

Определение понятия «геоид»

История

Термин «геоид» был предложен в 1873 году немецким математиком Иоганном Бенедиктом Листингом для обозначения геометрической фигуры, более точно отражающей форму Земли, чем эллипсоид вращения.

Применение

Геоид является поверхностью, относительно которой ведётся отсчёт высот над уровнем моря . Точное знание геоида необходимо, в частности, в навигации - для определения высоты над уровнем моря на основе геодезической (эллипсоидальной) высоты , непосредственно измеряемой GPS-приёмниками , а также в физической океанологии - для определения высот морской поверхности.

Квазигеоид

Фигура геоида зависит от распределения масс и плотностей в теле Земли. Она не имеет точного математического выражения и является практически неопределимой, в связи с чем в геодезических измерениях в России и некоторых других странах вместо геоида используется его приближение - квазигеоид. Квазигеоид, в отличие от геоида, однозначно определяется по результатам измерений, совпадает с геоидом на территории Мирового океана и очень близок к геоиду на суше, отклоняясь лишь на несколько сантиметров на равнинной местности и не более чем на 2 метра в высоких горах.

См. также

Примечания

Ссылки


Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :
  • Силовое поле
  • Белгород-Днестровский

Смотреть что такое "Геоид" в других словарях:

    ГЕОИД - истинная форма Земли; неправильное геометрическое тело, поверхность которого в каждой своей точке перпендикулярна к действительному направлению отвесной линии в этой точке. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское… … Морской словарь

    Геоид - геометрически сложная поверхность равных значений потенциала силы тяжести, совпадающая с невозмущенной поверхностью Мирового океана и продолженная над континентами. Г. определяет фигуру Земли, он существенно отличается от физ. поверхности Земли,… … Геологическая энциклопедия

    геоид - Фигура Земли, образованная уровенной поверхностью, совпадающей с поверхностью Мирового океана в состоянии полного покоя и равновесия и продолженной под материками. [ГОСТ 22268 76] [ГОСТ Р 52334 2005] геоид Геометрически сложная поверхность с… … Справочник технического переводчика

    ГЕОИД - (от гео... и греч. eidos вид) фигура Земли, ограниченная уровенной поверхностью, продолженной под континенты. Поверхность геоида отличается от физической поверхности Земли, на которой резко выражены горы и океанические впадины … Большой Энциклопедический словарь

    ГЕОИД - ГЕОИД, геометрическая форма, которую теоретически должна иметь реальная поверхность Земли. В действительности Земля не шар, а имеет приблизительно эллиптическую форму, с выпуклостью в районе экватора и уплощением к полюсам. см. также ГЕОДЕЗИЯ … Научно-технический энциклопедический словарь

    геоид - сущ., кол во синонимов: 1 форма (79) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

    Геоид - Геоид: уровенная поверхность, наилучшим образом аппроксимирующая уровень моря как в локальном, так и в глобальном случаях...