Какво е геоид? Въпроси и задачи за самоконтрол
В първо приближение земята може да се счита за сфера. Във второто приближение Земята се приема за елипсоид на въртене; в някои изследвания се счита за двуосен елипсоид. Геоид-тяло, прието като теоретична фигура на Земята, ограничено от повърхността на океаните в тяхното спокойно състояние, продължило под континентите.Поради неравномерното разпределение на масите в земната кора, геоидът има неправилна геометрична форма, а неговата повърхността не може да бъде изразена математически, което е необходимо за решаване на геодезически задачи. При решаване на геодезически задачи геоидът се заменя с близки до него геометрично правилни повърхности. И така, за приблизителни изчисления Земята се приема като сфера с радиус 6371 км. Елипсоидът се доближава до формата на геоид - фигура, получена чрез завъртане на елипса (фиг. 2.1) около малката й ос. Размерите на земния елипсоид се характеризират със следните основни параметри: а- голяма полуос, b малка полуос, полярна компресия и д– първият ексцентрицитет на меридианната елипса, където и.
Прави се разлика между обикновен земен елипсоид и референтен елипсоид.
Център обикновен земен елипсоидпоставена в центъра на масата на Земята, оста на въртене е подравнена със средната ос на въртене на Земята и размерите са взети така, че да осигурят най-голяма близост на повърхността на елипсоида до повърхността на геоида. Глобалният елипсоид се използва при решаване на глобални геодезически проблеми и по-специално при обработка на сателитни измервания. В момента широко се използват два глобални елипсоида: PZ-90 (Параметри на Земята 1990 г., Русия) и WGS-84 (Световна геодезическа система 1984 г., САЩ).
Референтен елипсоид– елипсоид, приет за геодезическа работа в определена страна. Приетата в страната координатна система е свързана с референтния елипсоид. Параметрите на референтния елипсоид се избират при условие за най-добро приближение на дадена част от земната повърхност. В този случай центровете на елипсоида и Земята не са подравнени.
В Русия от 1946 г. се използва референтният елипсоид Елипсоидът на Красовски с параметри: А= 6 378 245 m, a = 1/298,3.
2. Координатни системи в геодезията. Абсолютни и относителни височини.
Координатни системи, използвани в геодезията
За определяне на положението на точките в геодезията се използват пространствени правоъгълни, геодезични и плоски правоъгълни координати.
Пространствени правоъгълни координати. Началото на координатната система се намира в центъра Оземен елипсоид (фиг. 2.2).
ос Знасочена по оста на въртене на елипсоида на север. ос хсе намира в пресечната точка на екваториалната равнина с главния меридиан на Гринуич. ос Yнасочени перпендикулярно на осите ЗИ хна Изток.
Геодезически координати. Геодезическите координати на една точка са нейната ширина, дължина и височина (фиг. 2.2).
Геодезическа ширина точкиМнаречен ъгъл IN, образувана от нормалата към повърхността на елипсоида, минаваща през дадена точка и екваториалната равнина.
Географската ширина се измерва от екватора на север и юг от 0 до 90 и се нарича север или юг. Северната ширина се счита за положителна, а южната - за отрицателна.
Секционни равнини на елипсоид, минаващи през оста OZ, са наречени геодезически меридиани.
Геодезическа дължинаточки Мнаречен двустенен ъгъл Л, образувана от равнините на началния (Гринуич) геодезичен меридиан и геодезическия меридиан на дадена точка.
Географската дължина се измерва от началния меридиан в диапазона от 0 до 360 изток или от 0 до 180 изток (положителен) и от 0 до 180 запад (отрицателен).
Височина на геодезическа точка Ме височината му ннад повърхността на земния елипсоид.
Геодезическите координати и пространствените правоъгълни координати са свързани с формулите
X =(N+H) cos б cos Л, Y=(N+H) cos бгрях Л, Z=[(1 д 2 )N+H] грях б,
Където дпървият ексцентрицитет на меридианната елипса и н радиус на кривина на първия вертикал. При което н= а/ (1д 2 грях 2 б) 1/2 . Геодезическите и пространствените правоъгълни координати на точките се определят чрез сателитни измервания, както и чрез свързването им с геодезически измервания към точки с известни координати. Обърнете внимание, че заедно с геодезичните има и астрономическа ширина и дължина. Астрономическа ширинатова е ъгълът, образуван от отвес в дадена точка с равнината на екватора. Астрономическа дължина – ъгълът между равнините на Гринуичкия меридиан и астрономическия меридиан, преминаващ през отвеса в дадена точка. Астрономическите координати се определят на земята от астрономически наблюдения.Астрономическите координати се различават от геодезическите, тъй като посоките на отвесите не съвпадат с посоките на нормалите към повърхността на елипсоида. Ъгълът между направлението на нормалата към повърхността на елипсоида и отвеса в дадена точка на земната повърхност се нарича отклонение на отвеса.
Обобщение на геодезически и астрономически координати е терминът - географски координати.
Равнинни правоъгълни координати. За решаване на проблемите на инженерната геодезия те преминават от пространствени и геодезически координати към по-прости - плоски координати, които позволяват да се изобрази теренът на равнина и да се определи позицията на точките с помощта на две координати хИ при.
Тъй като изпъкналата повърхност на Земята не може да бъде изобразена на равнина без изкривяване, въвеждането на плоски координати е възможно само в ограничени области, където изкривяванията са толкова малки, че могат да бъдат пренебрегнати. В Русия е приета система от правоъгълни координати, чиято основа е равноъгълната напречна цилиндрична проекция на Гаус. Повърхността на елипсоида се изобразява на равнина в части, наречени зони. Зоните са сферични триъгълници, ограничени от меридиани и простиращи се от северния полюс на юг (фиг. 2.3). Размерът на зоната по дължина е 6. Централният меридиан на всяка зона се нарича аксиален меридиан. Зоните са номерирани от Гринуич на изток.
Дължината на аксиалния меридиан на зоната с номер N е равна на:
0 = 6 N 3 .
Аксиалният меридиан на зоната и екваторът са изобразени на равнината с прави линии (фиг. 2.4). За абсцисната ос се приема аксиалният меридиан х, а екваторът е зад ординатната ос г. Тяхното пресичане (точка О) служи като начало на координатите за тази зона.
За да се избегнат отрицателни стойности на ординатата, се приемат координатите на пресичане х 0 = 0, г 0 = 500 km, което е еквивалентно на изместване на оста х 500 км западно.
Така че по правоъгълните координати на една точка може да се прецени в коя зона се намира, до ординатата гномерът на координатната зона е зададен отляво.
Нека, например, координатите на точка Аимат формата:
х А = 6 276 427 m, г А= 12 428 566 m
Тези координати показват, че точката Анамира се на разстояние 6276427 m от екватора, в западната част ( г 500 km) от 12-та координатна зона, на разстояние 500000 428566 = 71434 m от аксиалния меридиан. За пространствени правоъгълни, геодезически и плоски правоъгълни координати в Русия е приета единна координатна система SK-95, фиксирана на земята от точки на държавната геодезическа мрежа и изградена според сателитни и наземни измервания от 1995 г.
Височинни системи
Височините в инженерната геодезия се изчисляват от една от нивата. Височина на точкатанаричаме разстоянието по отвеса от точка до равна повърхност, взето като начало на изчисляване на височините.
Височините са абсолютни,ако се измерват от повърхността на основното ниво, тоест от повърхността на геоида. На фиг. 2,5 сегмента отвес аааИ Vv- абсолютни височини на точките АИ IN.
Височините се наричат условни,ако някоя друга равна повърхност е избрана като начална точка за изчисляване на височини. На фиг. 2,5 сегмента отвес ааа И Vv - условни височини на точки АИ IN.
Приет в Русия Балтийска височинна система.Абсолютните височини се изчисляват от равната повърхност. Обикновено се нарича числената стойност на височината марка.Например, ако височината на точка Аравна на з А= 15,378 m, тогава казваме, че надморската височина на точката е 15,378 m.
Разликата във височината на две точки се нарича превишаване. И така, превишаване на точката INнад точката Аравно на
ч AB = з IN з А .
Знаейки височината на точката А, за определяне на височината на точка INпревишението се измерва на място ч AB. Височина на точката INизчислено по формулата
з IN = з А + ч AB .
Измерване на коти и последващо изчисляване на височините на точките се нарича изравняване.
Абсолютната височина на точка трябва да се разграничава от нейната геодезическивисочината, т.е. височината, измерена от повърхността на земния елипсоид (вижте раздел 2.2). Геодезическата височина се различава от абсолютната височина по степента на отклонение на повърхността на геоида от повърхността на елипсоида.
Земята е кръгла. Земна фигура е термин за формата на земната повърхност. И така, формата на Земята се различава от сфера, приближавайки се до елипсоид на революция. ГЕОИД - (от гео... и гръцки eidos изглед) фигурата на Земята, ограничена от равна повърхност, продължена под континентите. Земята има формата на топка, както всички други космически тела, които имат голяма маса. Такава повърхност се нарича обща фигура на Земята или повърхност на геоида.
В зависимост от определението на фигурата на Земята се установяват различни координатни системи. Още през 6 век. пр. н. е. Питагор вярва, че Земята е сферична. Най-авторитетният автор по този въпрос, Теофраст, дава същото откритие на Парменид.
200 години по-късно Аристотел доказва това, цитирайки факта, че по време на лунни затъмнения сянката на Земята винаги е кръгла. Той предположи, че има формата на елипсоид и предложи следния мисловен експеримент. Необходимо е да се изкопаят две мини: от полюса до центъра на Земята и от екватора до центъра на Земята. Тези мини са пълни с вода. Ако Земята е сферична, то дълбочината на мините е същата.
За по-добра апроксимация на повърхността е въведено понятието референтен елипсоид, който съвпада добре с геоида само на част от повърхността. На практика се използват няколко различни средноземни елипсоида и свързаните с тях земни координатни системи. Същият ефирен вятър, който го духа от север, е виновен за това, че земното кълбо има формата на геоид - нещо като круша, удължена към Северния полюс.
Нивелажните височини се измерват от геоида. Концепцията за геоид е усъвършенствана няколко пъти. Той също така предложи използването на "квазигеоид" (почти геоид), определен от стойностите на гравитационния потенциал на земната повърхност. Отклоненията от геоида са малки, не повече от 3 м, но геодезията е точна наука и такива отклонения са значими за нея.
Земята, заедно със Слънцето, сега и от 3-4 милиарда години се намира в една област от спиралния ръкав на Галактиката, в която се обдухва от ефирен поток от север. Обикаляйки Земята, етерният поток създава различни зони на натиск върху нея. Според законите на граничния слой, след 110 градуса, считано от точката, в която етерният поток попада под прав ъгъл, тоест малко под екватора, този поток започва да се откъсва от повърхността.
Сега всеки ученик знае със сигурност, че планетата е кръгла, че всички ние сме засегнати от силата на гравитацията, която ни пречи да паднем „долу“ и да излетим от атмосферата... Но хипотезата, че нашата планета е сферична в формата съществува от много дълго време. Първият, който изрази тази идея още през 6 век пр.н.е., беше древногръцкият философ и математик Питагор.
Още през 17 век известният физик и математик Нютон прави смело предположение, че Земята не е топка или по-скоро не е съвсем топка. Той го предположи и го доказа математически. Както и да е, сега знаем със сигурност, че Земята е сплескана на полюсите (ако желаете, разпъната на екватора). Оказва се, че Земята няма напълно правилна форма, тя прилича на круша, издължена към Северния полюс.
Физическа повърхност на Земята
Затова учените са предложили специално име за формата на Земята - геоид. Геоидът е неправилна стереометрична фигура. Силните земетресения също оказват влияние върху формата на Земята. Професорите от университета в Милано Роберто Сабадини и Джорджо Дала Виа вярват, че е оставил „белег“ върху гравитационното поле на планетата, причинявайки значително огъване на геоида.
Надяваме се скоро той да ни изпрати точна информация каква форма има Земята днес. Формата на Земята може да бъде описана по два основни и няколко производни начина. Геоидът е изключително сложна фигура и съществува само теоретично, но на практика не може да се види или „пипне“.
Понятие за формата и повърхността на Земята
И помним, че повърхността на геоида винаги е перпендикулярна на отвеса, от което става ясно, че геоидът не е просто сложна фигура, но и сложна. Изобщо, защо е необходимо да знаем формата на нашата планета толкова точно?
Всеки от тях приема своя собствена форма на Земята, което води до някои разлики в координатите, определени от различни системи. И ако отговорите на въпроса защо нашата планета все още е кръгла, ще трябва да вземете предвид няколко важни факта.
Влиянието на състава на планетата Земя върху нейната форма
Всички големи планети от околоземното пространство (Луна, Слънце и т.н.) имат огромна маса, което също предполага повишена гравитационна сила. Без това силата на гравитацията не би имала такова влияние върху създаването на формата на нашата планета - за това космическото тяло трябва да бъде оптимално пластично, например газообразно или течно.
И има някои значими доказателства за това. Полярният радиус на Земята е 6357 километра, екваториалният радиус е 6378 километра, което е разлика от цели 19 километра. Следователно би било малко неправилно да наречем планетата абсолютна сфера, тъй като тя по-скоро има формата на сфера, леко сплескана на полюсите и опъната по линията на екватора.
Освен това Земята не може да бъде идеално кръгла поради факта, че горещата магма, като вид течност, присъства само под кората на земната повърхност, а самата кора е твърдо вещество. Но си струва да се отбележи, че течността, разположена на повърхността на Земята, също се влияе от определени явления - по-точно от гравитационната сила на други небесни обекти.
Вижте какво е „геоид“ в други речници:
Геоидът е геометрично сложна повърхност с равни стойности на гравитационен потенциал, съвпадаща с ненарушената повърхност на Световния океан и разпростряна над континентите. Преди около четиристотин години хората бяха сигурни, че Земята е плоска и почива на три кита. Всички, които не бяха съгласни, бяха завлечени на кладата, така че те бяха малко. Сто години по-късно беше възможно безнаказано да се убеждават другите, че Земята е сфера. Мина малко време и отново започнаха да ме преследват за тази вяра.
В действителност фигурата на Земята е още по-сложна. Да, Земята не е точен елипсоид, а по-сложно тяло. Тогава решили да нарекат формата на Земята геоид. Европейският спътник GOCE видя Земята във формата на картоф. Нютон пръв показа, че формата на Земята трябва да е различна от тази на сфера. В действителност земната повърхност може да се различава значително от геоида на различни места.
Между другото, ако вие, читателю, сте внимателен човек, вероятно сте забелязали, че когато говорех за градусови измервания, винаги говорих за меридианни измервания. И внимателният читател има право да попита: „Защо няма истории за измервания с помощта на паралели?“
Факт е, че това се оказа много по-трудно. Едва през 19 век са предприети наистина големи и сериозни работи в тази посока. Учени от Англия, Белгия, Русия и Германия са изградили триангулационни точки по 52-ия паралел от Хавърфордуест на Британските острови до руския град Орск на река Урал.
По-късно, към средата на 19 век, немският математик Карл Фридрих Гаус забелязва, че меридианите Земятаобикновено трябва да има различна дължина. И самата планета, поради неравномерно разпределение масив дълбините си най-вероятно трябва да има фигура, малко по-различна от обикновен сфероид. Вярно, съображенията му не привлякоха особено внимание. Междувременно измерванията на градуса продължаваха да се натрупват и натрупват. Особено много от тях са направени в Русия, а след това и в СССР.
Вижте тази прекрасна и хубава публикация:
През 1940 г. формата на Земята дори получи широко разпространеното име „елипсоид на Красовски“ на името на съветския учен, който ръководи тази работа. Цифрите на въртене обаче не бяха подходящи за точно описание на Земята. И когато формата на нашата планета най-накрая беше изяснена с помощта на изкуствени спътници, всички изследователи се върнаха към специалния термин „геоид“, предложен още през 1873 г. от английския учен Листинг. Тази дума идва от гръцкото име земя- “ge” и гръцката дума “eidos” - изглед. Ако се преведе буквално на руски, се оказва, че фигурата на Земята е земна. Как да разбирам това?...
По принцип геоидът не е точната фигура на нашата планета. Това е идеализирана фигура, без да се вземат предвид планините, депресии. Така щеше да бъде, ако на Земята имаше всеобщ потоп. И в същото време на планетата не трябва да действат никакви космически смущения, нито слънчево, нито лунно привличане, така че в океана да не се планират приливи или отливи. Защото само тогава водата, която залива Земята, ще има повърхност, която навсякъде е перпендикулярна на посоката на гравитацията. Но се оказва, че не е задължително да е насочен навсякъде точно към центъра. Как изглежда такъв геоид?
Когато компютърните оператори изчислиха земната повърхност, използвайки данни от изкуствени спътници, се оказа, че тя прилича малко на круша. Северният полюс е леко повдигнат, Южният полюс е вдлъбнат. Те откриха вдлъбнатини в Азия и Северна Америка и откриха неравности в Атлантическия и Тихия океан.
Нашата планета е една от 9-те, които се въртят около Слънцето. Още в древни времена се появяват първите представи за формата и размера на Земята.
Как са се променили идеите за формата на Земята?
Древните мислители (Аристотел - 3 век пр. н. е., Питагор - 5 век пр. н. е. и др.) преди много векове са изразили идеята, че нашата планета има сферична форма. Аристотел (на снимката по-долу), по-специално, учи, следвайки Евдокс, че Земята, която е центърът на Вселената, е сферична. Той видя доказателство за това в характера, който имат лунните затъмнения. При тях сянката, която нашата планета хвърля върху Луната, има заоблена форма по краищата, което е възможно само ако е сферична.
Астрономическите и геодезически изследвания, проведени през следващите векове, ни дадоха възможност да преценим каква е действителната форма и размер на Земята. Днес всеки знае, че е кръгла, млади и стари. Но е имало моменти в историята, когато се е смятало, че планетата Земя е плоска. Днес, благодарение на напредъка на науката, ние вече не се съмняваме, че тя е кръгла, а не плоска. Безспорно доказателство за това са космическите снимки. Сферичната форма на нашата планета води до факта, че земната повърхност се нагрява неравномерно.
Но всъщност формата на Земята не е съвсем същата, както си мислехме. Този факт е известен на учените и в момента се използва за решаване на проблеми в областта на сателитната навигация, геодезията, астронавтиката, астрофизиката и други сродни науки. За първи път идеята за това каква е действителната форма на Земята е изразена от Нютон в началото на 17-18 век. Той теоретично обосновава предположението, че нашата планета под въздействието на гравитацията трябва да бъде компресирана по посока на оста на въртене. Това означава, че формата на Земята е или сфероид, или елипсоид на въртене. Степента на компресия зависи от ъгловата скорост на въртене. Тоест, колкото по-бързо се върти едно тяло, толкова повече се сплесква в полюсите. Този учен изхожда от принципа на универсалната гравитация, както и от предположението за хомогенна течна маса. Той приема, че Земята е компресиран елипсоид и определя в зависимост от скоростта на въртене размерите на компресията. След известно време Маклорин доказа, че ако нашата планета е елипсоид, компресиран на полюсите, тогава балансът на океаните, покриващи Земята, наистина е осигурен.
Можем ли да приемем, че Земята е кръгла?
Ако планетата Земя се гледа отдалеч, тя ще изглежда почти идеално кръгла. Наблюдател, за когото по-голямата точност на измерване не е важна, може да го смята за такъв. Средният радиус на Земята в този случай е 6371,3 km. Но ако ние, приемайки формата на нашата планета като идеална сфера, започнем да правим точни измервания на различни координати на точки на повърхността, няма да успеем. Факт е, че нашата планета не е идеално кръгла топка.
Различни начини за описване на формата на Земята
Формата на планетата Земя може да бъде описана по два основни, както и по няколко производни начина. В повечето случаи може да се приеме или като геоид, или като елипсоид. Интересно е, че вторият вариант е математически лесен за описание, но първият не може да бъде описан по никакъв начин, тъй като за определяне на точната форма на геоида (и следователно на Земята) се извършват практически измервания на гравитацията при различни точки на повърхността на нашата планета.
Елипсоид на революцията
Всичко е ясно с елипсоида на въртене: тази фигура прилича на топка, която е сплескана отдолу и отгоре. Фактът, че формата на Земята е елипсоид, е съвсем разбираем: центробежните сили възникват поради въртенето на нашата планета на екватора, докато на полюсите не съществуват. В резултат на въртене, както и на центробежни сили, Земята "угоява": диаметърът на планетата на екватора е приблизително 50 км по-голям от полярния.
Характеристики на фигура, наречена "геоид"
Изключително сложна фигура е геоидът. Съществува само теоретично, но на практика не може да се пипне или види. Можете да си представите геоида като повърхност, силата на гравитацията във всяка точка от която е насочена строго вертикално. Ако нашата планета беше правилна сфера, запълнена равномерно с някакво вещество, тогава отвесът във всяка точка ще сочи към центъра на сферата. Но ситуацията се усложнява от факта, че плътността на нашата планета е разнородна. На някои места има тежки скали, на други има празнини, планини и падини са разпръснати по цялата повърхност, а равнините и моретата също са неравномерно разпределени. Всичко това променя гравитационния потенциал във всяка конкретна точка. Фактът, че формата на земното кълбо е геоид, е виновен и за ефирния вятър, който духа планетата ни от север.
Кой е изучавал геоидите?
Имайте предвид, че самата концепция за „геоид“ е въведена от Йохан Листинг (на снимката по-долу), физик и математик, през 1873 г.
Под него, което в превод от гръцки означава „изглед към Земята“, се разбира фигура, образувана от повърхността на Световния океан, както и моретата, свързващи се с него, при средно ниво на водата, при липса на смущения от приливи и отливи. , течения, както и разликите в атмосферното налягане и т.н. Когато казват, че такава и такава височина е над морското равнище, това означава височината от повърхността на геоида в тази точка на земното кълбо, въпреки факта, че има на това място няма море и се намира на няколко хиляди километра.
Концепцията за геоид впоследствие е прецизирана няколко пъти. Така съветският учен М. С. Молоденски създава своята теория за определяне на гравитационното поле и фигурата на Земята от измервания, направени на нейната повърхност. За да направи това, той разработи специално устройство, което измерва гравитацията - пружинен гравиметър. Той също така предложи използването на квазигеоид, който се определя от стойностите, приети от гравитационния потенциал на повърхността на Земята.
Повече за геоида
Ако гравитацията се измерва на 100 км от планините, тогава отвесът (тоест тежест върху връв) ще започне да се отклонява в тяхната посока. Подобно отклонение от вертикалата е невидимо за очите ни, но лесно се открива от уредите. Подобна картина се наблюдава навсякъде: отклоненията на отвеса на места са по-големи, а на други по-малки. И помним, че повърхнината на геоида винаги е перпендикулярна на отвеса. От това става ясно, че геоидът е много сложна фигура. За да си го представите по-добре, можете да направите следното: оформете топка от глина, след това я притиснете от двете страни, за да образувате сплескана форма, след което направете издатини и вдлъбнатини върху получения елипсоид с пръсти. Такава сплескана, смачкана топка ще покаже формата на нашата планета доста реалистично.
Защо трябва да знаете точната форма на Земята?
Защо трябва да знаете формата му толкова точно? Защо учените не харесват сферичната форма на Земята? Трябва ли картината да се усложнява от геоида и елипсоида на въртенето? Да, има спешна нужда от това: фигури, близки до геоида, помагат да се създадат координатни мрежи, които са най-точни. Нито астрономически изследвания, нито геодезически проучвания, нито различни сателитни навигационни системи (ГЛОНАСС, GPS) не могат да съществуват и да се извършват без определяне на доста точна форма на нашата планета.
Различни координатни системи
В момента в света има няколко триизмерни и двумерни координатни системи с глобално значение, както и няколко десетки локални. Всеки от тях има своя собствена форма на Земята. Това води до факта, че координатите, определени от различни системи, са малко по-различни. Интересно е, че за да ги изчислите за точки, разположени на територията на една държава, ще бъде най-удобно да вземете формата на Земята като референтен елипсоид. Това вече е установено дори на най-високо законодателно ниво.
Елипсоидът на Красовски
Ако говорим за страните от ОНД или Русия, тогава на територията на тези държави формата на нашата планета се описва от така наречения елипсоид на Красовски. Определена е още през 1940 г. Вътрешни (PZ-90, SK-63, SK-42) и чуждестранни (Afgooye, Hanoi 1972) координатни системи са създадени въз основа на тази фигура. Те все още се използват за практически и научни цели. Интересно е, че GLONASS разчита на системата PZ-90, която превъзхожда по точност подобна система WGS84, приета за основа на GPS.
Заключение
За да обобщим, нека кажем още веднъж, че формата на нашата планета е различна от сфера. Земята се доближава до формата на елипсоид на въртене. Както вече отбелязахме, този въпрос съвсем не е празен. Определянето каква точно е формата на Земята дава на учените мощен инструмент за изчисляване на координатите на небесните и земните тела. А това е много важно за космическата и морската навигация, по време на строителство, геодезическа работа, както и в много други области на човешката дейност.
Какво е GEOID?
Не знам:
Наистина ли мислите, че Земята е топка? Чудя се защо са измислили термина „геоид“ за формата на Земята?
Най-силната гравитация е в зоните, оцветени в жълто, а най-слабата в сините области. Релефът на геоида е умишлено подобрен - за по-голяма яснота разликите във височините са умножени по 10 хиляди пъти.
Не знам:
Защо са измислили собствено име за формата на Земята - геоид, ако отклоненията на формата на Земята от сферата са толкова малки (според вас), че могат да бъдат пренебрегнати?
Под формата на Земята имам предвид повърхността, която ограничава обема на Земята.
Много хора смятат, че тази снимка показва релефа на земното кълбо.
Но това не е вярно. Това е геоидът.
Не знам:
Нещо ново. Обяснете. Ако геоидът не е повърхност, ограничаваща обема на Земята, тогава какво е според вас?
Геоидът (буквално „нещо като Земята“) е геометрично тяло, което отразява свойствата на гравитационния потенциал на Земята (близо до земната повърхност.
Не всеки човек, който не е геодезист, топограф или геолог, ще може да разбере какво означават тези трудни термини.
Така че нека се опитаме да го обясним по-просто.
Геоидът е фигура със сложна форма, образувана от повърхността на водното ниво на Световния океан, продължена под континентите. Тази повърхност е перпендикулярна (нормална) на вектора на гравитацията във всички точки. Отвесът е насочен перпендикулярно на повърхността на геоида, а не на центъра на Земята! Това се дължи на факта, че плътността на Земята е неравномерно разпределена.
Тоест това е въображаема фигура, която не съществува в реалността.
Геоидът не е релефът на земната повърхност. Вижда се, че в Хималаите има понижение на повърхността на геоида, въпреки че в релефно отношение това са най-високите планини на Земята.
И това, което Dunno имаше предвид, беше ПОВЪРХНОСТТА НА ТВЪРДИТЕ И ТЕЧНИТЕ ОБВИВКИ НА ЗЕМЯТА.
Ето как изглежда Земята от Космоса.
Това представяне на нашата планета е много подходящо за задачи, при които точността на изчисленията не надвишава 0,5%. В действителност Земята не е идеална сфера. Поради ежедневното въртене тя е сплескана на полюсите; височините на континентите са различни; приливните деформации също изкривяват формата на повърхността. В геодезията и астронавтиката обикновено се избира елипсоид на въртене или геоид, за да се опише фигурата на Земята. Система от астрономически координати е свързана с геоида, а система от геодезични координати е свързана с елипсоида на въртене.
Всичко, което разгледахме досега, се отнася до твърдата и течната повърхност на планетата.
Но на Земята има и газова обвивка на планетата, наречена атмосфера.
Освен това атмосферата няма ясна граница с космическото пространство.
Линията на Карман е височина над морското равнище, която условно се приема за граница между земната атмосфера и космоса.
Според дефиницията на Fédération Aéronautique Internationale (FAI) линията на Карман се намира на надморска височина от 100 km.
Височината е кръстена на Теодор фон Карман, американски учен от унгарски произход. Той беше първият, който установи, че приблизително на тази височина атмосферата става толкова разредена, че аеронавтиката става невъзможна, тъй като скоростта на самолета, необходима за създаване на достатъчно повдигане, става по-голяма от първата космическа скорост и следователно за постигане на по-големи височини е необходимо да използват средствата на космонавтиката.
Земната атмосфера продължава отвъд линията на Карман. Външната част на земната атмосфера, екзосферата, се простира до надморска височина от 10 хиляди км или повече; на тази надморска височина атмосферата се състои главно от водородни атоми, които могат да напуснат атмосферата.
Постигането на линията Карман беше първото условие за получаване на наградата Ansari X, тъй като това е основата за признаването на полета като космически.