Каква е обиколката на земята на екватора. Формата, размерът и геодезията на планетата Земя

Както всички планети в Слънчевата система, Земята е сферична. Преди да говорим за точните му размери, нека въведем някои важни географски понятия.

Земята се върти около въображаема права линия – т.нар земна ос. Точките на пресичане на земната ос със земната повърхност се наричат стълбове. Има две от тях: север и юг. Линията на пресичане на повърхността на земното кълбо с равнина, минаваща през центъра на Земята, перпендикулярна на земната ос, се нарича екватор. Формират се равнини, пресичащи земната повърхност успоредно на равнината на екватора паралели, и самолетите, преминаващи през два полюса - меридиани.

Поради въртене около оста си и произтичащата от това центробежна сила, Земята е леко сплескана на полюсите и голямата й полуос (екваториален радиус, r c) е с почти 21,4 km по-голяма от разстоянието от центъра на Земята до полюсите. Такава топка, сплескана на полюсите, се нарича сфероидили елипсоид на революцията.

В Русия елипсоидът на Ф. Н. Красовски се използва за геодезически и картографски работи (наречен на учения, под чието ръководство са извършени изчисленията). Неговите размери са:

• екваториален радиус - 6378,2 км,
• полярен радиус - 6356,8,
• дължина на меридиана - 40008,5 км,
• дължина на екватора - 40075,7 км,
• Площта на повърхността на Земята е 510 милиона km 2.

В действителност фигурата на Земята е още по-сложна. Той се отклонява от правилната форма на сфероид поради нехомогенната структура на вътрешността и неравномерното разпределение на масата. Истинската геометрична фигура на Земята се нарича геоид(„земен“). Геоидът е фигура, чиято повърхност е навсякъде перпендикулярна на посоката на гравитацията, т.е. отвес.

Повърхността на геоида съвпада с равната повърхност на Световния океан (психически разширена под континентите и островите). Издигането и падането на геоида над сфероида е 500-100 m.

Физическата повърхност на Земята, усложнена от планини и вдлъбнатини, не съвпада с повърхността на геоида, като се оттегля от него на няколко километра. Гравитацията непрекъснато се стреми да изравни повърхността на Земята, да я приведе в съответствие с повърхността на геоида.

Всеки знае, че планетата Земя има кръгла форма. Но малко хора могат да кажат какъв размер има планетата. Каква е обиколката на Земята по екваториалната линия или по меридиана? Какъв е диаметърът на Земята? Ще се опитаме да отговорим на тези въпроси възможно най-подробно.

Първо, нека разгледаме основните понятия, с което ще се сблъскаме при отговор на въпроса за обиколката на Земята.

Какво се нарича екватор? Това е кръгла линия, обграждаща планетата и минаваща през нейния център. Екваторът е перпендикулярен на земната ос на въртене. То е еднакво отдалечено от единия и от другия полюс. Екваторът разделя планетата на две полукълба, наречени Северно и Южно. Той играе важна роля при определянето на климатичните зони на планетата. Колкото по-близо до екватора, толкова по-горещ е климатът, защото тези области получават повече слънчева светлина.

Какво представляват меридианите? Това са линиите, които разделят цялото земно кълбо. Има 360 от тях, тоест всяка дроб между тях е равна на един градус. Меридианите преминават през полюсите на планетата. Меридианите се използват за изчисляване на географската дължина. Отброяването започва от нулевия меридиан, който също се нарича Гринуич меридиан, тъй като минава през Гринуичката обсерватория в Англия. Географска дължина се нарича изток или запад - в зависимост от това в коя посока е обратното броене.

Древни времена

Обиколката на земята е измерена за първи път в древна Гърция. Това беше математикът Ератостен от град Сиена. По това време вече беше известноче планетата има сферична форма. Ератостен наблюдава Слънцето и забеляза, че слънцето по едно и също време на деня, когато се наблюдава от Сиена, се намира точно в зенита, а в Александрия има ъгъл на отклонение.

Тези измервания са направени от Ератостен в деня на слънцестоенето през лятото. Ученият измерил ъгъла и установил, че неговата стойност е 1/50 от целия кръг, равен на 360 градуса. Като се знае хордата на ъгъл от един градус, тя трябва да се умножи по 360. Тогава Ератостен взел интервала между два града (Сиена и Александрия) като дължина на хордата, приел, че са на един и същ меридиан, направил изчисления и назовал цифрата 252 хиляди етапа. Това число означаваше обиколката на земята.

За онова време такива измерваниясе смятаха за точни, тъй като нямаше начини за по-точно измерване на обиколката на Земята. Съвременните учени признават, че стойността, изчислена от Ератостен, се оказа доста точна, въпреки факта, че:

• тези два града – Сиена и Александрия не се намират на един и същи меридиан;
• древният учен е получил фигурата въз основа на дните на пътуването на камилата и въпреки това те не са вървели по идеално права линия;
• не е известно какво устройство е използвал ученият за измерване на ъгли;
• не е ясно какъв е бил стадионът, използван от Ератостен.

Въпреки това учените все още са на мнение за точността и уникалността на метода на Ератостен, който пръв измерва диаметъра на Земята.

През Средновековието

През 17 век холандски учен на име Сибелиус изобретява метод за изчисляване на разстояния с помощта на теодолити. Това са специални инструменти за измерване на ъгли.използвани в геодезията. Методът на Сибелиус се нарича триангулация, той се състои в конструиране на триъгълници и измерване на техните основи.

Триангулацията се практикува и до днес. Учените условно разделиха цялата повърхност на земното кълбо на триъгълни участъци.

русистика

Учени от Русия през 19 век също допринесоха за въпроса за измерването на дължината на екватора. Изследванията са проведени в Пулковската обсерватория. Процесът беше ръководен от В. Я. Струве.

Ако по-рано Земята се смяташе за топка с идеална форма, по-късно се натрупаха факти, според които силата на земното привличане намалява от екватора до полюсите. Учените са се опитали да обяснят това явление. Имаше няколко теории. Най-популярната от тях се счита за теорията за компресията на Земята от двата полюса.

За да провери правилността на хипотезата, Френската академия организира експедиции през 1735 и 1736 г. В резултат на това учените измерват дължината на екваториалните и полярните градуси в две точки на земното кълбо – в Перу и Лапландия. Оказа се, че на екватора степента има по-къса дължина. Така те установили, че полярната обиколка на Земята е по-малка от обиколката по екватора с 21,4 километра.

Днес след безпогрешни и точни изследвания е установено, че обиколката на Земята по екватора е 40075,7 км, а по меридиана - 40008,55 км.

Известно е също, че:

• голямата полуос на Земята (радиусът на планетата по екватора) е 6378245 метра;
• полярният радиус, тоест малката полуос, е 6356863 метра.

Учените изчислиха повърхността на Земятаи определи цифрата от 510 милиона квадратни метра. км. Земята заема 29% от тази площ. Обемът на синята планета е 1083 милиарда кубически метра. км. Масата на планетата се определя от числото 6x10^21 тона. Делът на водата в тази стойност е 7%.

Видео

Гледайте интересен експеримент, показващ как Ератостен успява да изчисли обиколката на Земята.

Не получихте отговор на въпроса си? Предложете тема на авторите.

А меридианите са определени доста точно. За щастие науката е достигнала такова ниво на развитие, че сега не е трудно да се открият основните параметри на всяко небесно тяло. Историята обаче съдържа много любопитни факти за това как са направени първите важни открития. По-специално, ще говорим за това как хората са научили, че средният радиус на Земята е 6371 километра.

Кой първи направи математиката?

Много открития се правят от голямо любопитство и любопитство. Тези качества са били присъщи на човека през всички времена и най-малкото древногръцкият Ератостен от Кирена не може да бъде упрекнат за тяхното отсъствие. Този учен човек стана известен като талантлив математик, географ, астроном и поет, а също и като първият човек, определил радиуса на Земята. Това се случило около 240 г. пр.н.е. Един ден Ератостен, който работел в Александрийската библиотека, открил известен папирус, който съобщавал за интересно наблюдение на египтяните. Говореше се, че в южната част на Египет, в Сиена (сега този град е известен като Асуан), на 21 юни по обяд, вертикално поставен върху земната повърхност стълб престава да хвърля сянка и слънчевите лъчи достигат дъното от най-дълбоките кладенци. С други думи, Слънцето е директно над главата. Любопитният Ератостен решава да провери тази информация в Александрия, за което, след като изчака 21 юни, провежда подобен експеримент с прът.

И какво мислите? Имаше сянка от стълба. Нашият съвременник на негово място най-вероятно щеше да вдигне рамене и да реши, че египтяните са объркали нещо или леко са преувеличили и щеше да продължи да се занимава с ежедневните си дела. Но Ератостен не се отказа толкова лесно: той измери дължината на сянката и след размисъл стигна до заключението, че земната повърхност е извита. Всъщност, ако беше плосък, слънчевата светлина в един и същи ден щеше да пада навсякъде под същия ъгъл. Решавайки да провери предположенията си, гъркът наел един човек да преброи стъпките от Александрия до Сиена. По този начин той успял да направи изчисления и установил, че радиусът на Земята е 40 000 стадия. Ако преведете тази стойност в километри, ще получите 7000 км. Изненадващо е, че предвид метода на определяне грешката е само 629 км - по това време тя е доста точна.

Съвременни теории

Въпреки факта, че средният екваториален радиус на Земята (6378,137 km), радиусът на орбитата, разстоянието до Слънцето и други параметри на нашата планета сега се изчисляват с много висока точност, учените не бързат напълно да преминат към изследване на космоса.

По-специално, през 19-ти век е изложена една любопитна хипотеза относно факторите, които са повлияли на образуването на планини и океани. Учените предполагат, че вероятната причина е променящият се радиус на орбитата на Земята в резултат на изместването на тектоничните плочи. Доскоро много изследователи се придържаха към тази гледна точка, а едва наскоро (през 2011 г.) резултатите от ново проучване, проведено от специалисти от Лабораторията за реактивно движение, напълно опровергаха тази хипотеза. Експертите изградиха подробен модел на движението на географски обекти по земната повърхност, като се фокусираха върху данните, получени с помощта на спътници. Оказа се, че дори радиусът на нашата планета да се промени, скоростта на такава промяна годишно не надвишава 1/10 от милиметъра.

За да разбере движенията на земната кора и вулканизма, образуването на минерали, скали и процеси, протичащи на повърхността на Земята (атмосферни влияния, влиянието на климатичните фактори, циркулацията на веществата в природата, образуването на почвата и др.), тя е необходимо да имаме представа за размера, структурата и физическото състояние на Земята.

Земята, третата планета от Слънцето в Слънчевата система, въртящ се около него в елиптична орбита (близка до кръгова) със средна скорост 29,765 km/s, на средно разстояние от 149,6 милиона km за период, равен на 365,24 средни слънчеви дни, има спътник - Луната, въртяща се около Земята на средно разстояние от 384 000 км.

Измерванията по различни методи показват, че Земята не е съвсем кръгла – тя е леко сплескана към полюсите. Формата на Земята е геоид, приблизително триаксиален елипсоид, сфероид.

Екваториален радиус на Земята(разстояние от центъра на Земята до екватора) е 6378,160 km, а полярният радиус (разстояние от центъра на Земята до полюса) е 6356,777 km. За среден радиус на Земята е приет 6371,032 km. Разликата между тези радиуси е 21,383 km. Площта на Земята е 510,2 милиона km2, обемът е 1,083-1012 km2, плътността е 5518 kg/cm3, а масата е 5976-1021 kg.

Земята има магнитни и тясно свързани електрически полета.. Гравитационното поле на Земята определя сферичната форма на Земята, съществуването на атмосферата.

Съставът на Земята е доминиран от желязо (34,6%), кислород (29,5%), силиций (15,2%), магнезий (12,7%). От повърхността на Земята към центъра налягането, плътността и температурата се увеличават; налягането в центъра на Земята е 3,6-10 N/m2, плътността е около 12,5-103 kg/m3, а температурата е 4000-5000°C. Основните типове земна кора са континентална и океанска; в преходната зона от сушата към океана се развива кора с междинна структура.

По-голямата част от земната повърхност е заета от океаните(361,1 милиона km2, или 70,8%). Средната дълбочина на океана е около 3800 m, най-голямата е 11022 m (Марианската падина в Тихия океан), обемът на водата е 1370 милиона km3, средната соленост е 35 g/l.

Земята е 149,1 милиона km2 (29,2%) и образува 6 континента и острова. Издига се над нивото на Световния океан средно с 875 m (най-високата височина е 8848 m - връх Чомолунгма (Еверест); планините заемат над 1/3 от земната повърхност. Пустините покриват около 20% от земната повърхност, савани и светли гори - около 20, гори - около 30, ледници - над 10% Над 10% от земята е заета от земеделски земи.

Дълго време на Земята протичат процеси на трансформация и изместване на материята, в резултат на което тя е разделена на редица черупки или геосфери, които последователно се заменят една друга. Разграничават се следните геосфери на Земята: атмосфера, хидросфера и литосфера, зад които се намират междинната обвивка и ядрото. В допълнение към тези области се отличава и биосферата.

Геосферите на Земята са много различни по химичен състав и физични свойства (температура, плътност, налягане).

Атмосфераобгражда Земята с мощна газообразна обвивка с височина до 3 хиляди км, която в зависимост от химичния състав и плътността на химичните елементи се разделя на тропосфера, стратосфера и йоносфера.

Тропосферата се намира над земната повърхност на височина 10-15 км. Съставът на въздуха на тропосферата включва азот (78%), кислород (21%), въглероден диоксид (0,03%), аргон, неон, ксенон и др. Тропосферата се характеризира с това, че налягането на въздуха в нея намалява с увеличаване на надморската височина, а температурата намалява и на разстояние 10-12 km от Земята достига 55 °C. Въздухът в тропосферата е много наситен, тук се случва най-голямото движение на въздушните маси.

Стратосферата се намира на височина 50-100 км. Характеризира се с разреден въздух.

Йоносферата се намира над стратосферата. Въздухът в него е много разреден и под въздействието на ултравиолетовите лъчи на Слънцето се образуват йони, които се разпръскват в пространството.

Хидросфера- това са морета, океани, езера, реки, подземни води, ледници и снежни покривки. Заема до 71% от земната повърхност. Съставът на хидросферата включва над 40 химични елемента, включително 85,45% кислород, 10,63% водород, 2,06% хлор, 1,14% натрий и 0,72% други елементи. Хидросферата най-активно влияе върху преразпределението на химичните съединения в природата.

Биосфера- това е пространството, заето от живи организми (във въздуха - до височина до 10 km, в океаните - до дълбочина до 11 km), обитаващи литосферата, хидросферата и атмосферата. Според В. И. Вернадски биосферата е зона на живот.

През всички геоложки периоди биосферата се е развивала и променяла. Живата субстанция на биосферата съдържа до 75% вода, почти 25% сухо вещество и 2% пепел (негорими или минерални) вещества в нея. Органичното вещество съдържа 50% въглерод, усвоен от въздуха и водата.

Нов фактор, който оказва мощно влияние върху биосферата, е производствената дейност на човека, появил се на Земята преди поне 3 милиона години.

Климатичните условия на различните зони на Земята оказват значително влияние върху биосферата.. Максималната температура на земната повърхност в тропическите пустини на Африка и Северна Африка е 57-58 °C, а минималната в централните райони на Антарктида е около 90 °C. Разпределението по географска ширина и височина над морското равнище на слънчевата енергия, навлизаща в Земята, предизвика естествена промяна в климата, растителността, почвите и дивата природа в рамките на географската обвивка, което води до образуването на физиографски пояси, физиографски зони, височинна зоналност.

Образуването на Земята и началният етап от нейното развитие принадлежат към предгеоложката история. Абсолютната възраст на най-древните скали е над 3,5 милиарда години. Геоложката история на Земята е разделена на два неравномерни етапа: докамбрий, който заема около 5/6 от цялата геоложка хронология (около 3 милиарда години), и фанерозой, обхващащ последните 570 милиона години.

От геосферите най-интересни за почвознанието са зоната на седиментните скали, биосферата, кората на изветряне и значителна част от атмосферата (тропосферата) със средна дебелина 8-18 km в зависимост от географската ширина.

Тропосферата, биосферата и атмосферната кора имат пряко и странично въздействие върху кръговрата на веществата в природата, върху почвообразуващите скали, почви, които покриват значителна част от земните континенти, върху развитието на растенията, животните и човешката дейност.

литосфера- външната сфера на "твърдата" Земя, включително земната кора и част от горната мантия, има дебелина на Ферсман до 1200 km. Най-дълбоката му част, передотитната обвивка, се състои главно от минерали оливин и рогова обманка. Специфичното му тегло достига 3,6-4, а температурата е 1200-1500 °C. От химичните елементи в него преобладават кислород, силиций, желязо, магнезий, калций, хром, алуминий и ванадий.

Междинната обвивка, или мантията, се намира между литосферата и ядрото и се простира на дълбочина от 2900 km. Тази обвивка е разделена на две части - горната, в която доминират кислород, силиций и, очевидно, магнезий, и долната, която включва главно кислород, силиций, желязо, магнезий и никел. Границата между тези два слоя минава на дълбочина от 900 km.

Ядрото на Земята се намира от дълбочина 2900 km от повърхността на Земята до нейния център. Учените се различават по състава на ядрото. Някои смятат, че ядрото се състои основно от желязо и никел, други – че съставът на ядрото е малко по-различен от състава на долната мантия, но веществото там е в силно уплътнено, така нареченото метализирано състояние.

Може също да се интересувате от:

Всеки път, когато изучаваме картата на света, екваторът ни изглежда толкова значима подробност, че може да е трудно да повярваме в неговото условно съществуване.


Екваториалната линия може да бъде пресечена много пъти, без дори да се забележи, но има прекрасна традиция сред моряците да устройват истински празници, когато корабът им минава екватора през морето. Какво се има предвид под това понятие? Каква е дължината на екватора и защо учените трябваше да го нарисуват на карти?

Какво означава думата "екватор"?

Срок "екватор"свързана с латинската дума екватор, което означава "баланс, баланс" . В същото време първоначалната му интерпретация корелира с по-древното протоиндоевропейско понятие за aik, преведено като „гладък“.

Терминът дойде в руската реч от Германия, откъдето нашите предци са заели немската дума Äquator.

Какво е екватора?

Екваторът е въображаема линия, която обгражда нашата планета и минава през нейния център. Линията е положена перпендикулярно и е на еднакво разстояние от Северния и Южния полюс. Тъй като планетата не е строго сферична по форма, при обозначаването на екватора учените приеха условен кръг, чийто радиус е равен на средния радиус на Земята.


Всички линии, които минават на юг и на север от екватора, се наричат ​​паралели и са по-ниски от него по дължина. В областта на екваториалната линия винаги царува горещо лято, а денят е равен на нощта. Само тук Слънцето може да бъде в зенита си, тоест да свети строго вертикално спрямо земната повърхност.

Къде е екватора?

Екваторът разделя Земята на южното и северното полукълбо и действа като отправна точка за географската ширина. Условната линия се простира през 14 държави, включително Еквадор, Бразилия, Индонезия, Кения, Конго. На някои места екваторът минава по такъв начин, че разделя отделни населени места и географски обекти.

По-специално, еквадорската столица Кито, бразилският град Макапа и вулканът на еквадорския вълк се намират директно на линията. В допълнение, екваторът пресича 33 острова в Индонезия, на африканското езеро Виктория на река Амазонка.

Каква е дължината на екватора?

За да направи това, той трябваше да измери времето, през което лъчите на Слънцето достигнаха до кладенеца в двора му, и след това да изчисли дължината на радиуса на планетата и съответно на екватора. Според неговите изчисления екваториалната линия е била равна на 39 690 km, което с малка грешка на практика отговаря на съвременната стойност.

Впоследствие астрономи и математици от много страни по света се опитаха да изчислят дължината на екватора. В началото на 17 век холандският учен Снелиус предлага да се определи дължината на линията, без да се вземат предвид препятствията, разположени върху нея (хълмове, планински вериги), а през 1941 г. съветският геодезист Фьодор Красовски успява да изчисли дължината на земната елипса, която в момента е стандартът за научни изследвания.

Реалната дължина на екватора, която е 40 075,696 км, е взета за основа от международните организации IAU и IUGG, като се вземе предвид грешка от 3 метра, която отразява съществуващата несигурност в средния радиус на планетата.

Защо е необходим екваторът?

Екваторът на географските карти помага на учените да правят изчисления, да определят местоположението на различни обекти и да се ориентират в климатичните зони на Земята. Тъй като е най-близо до Слънцето, въображаемата линия получава най-много слънчева светлина, съответно колкото по-далеч са определени територии от екватора, толкова по-студени са те.


Дължината на екватора е една от ключовите метрични стойности на земното кълбо. Използва се в геодезията и географията, а също така се използва в науки като астрология и астрономия.