Vad är jordens omkrets vid ekvatorn. Planeten jordens form, storlek och geodesi

Liksom alla planeter i solsystemet är jorden sfärisk. Innan vi pratar om dess exakta dimensioner, låt oss introducera några viktiga geografiska begrepp.

Jorden kretsar kring en tänkt rak linje - den sk jordens axel. Skärningspunkterna mellan jordens axel och jordens yta kallas stolpar. Det finns två av dem: norr och söder. Skärningslinjen mellan jordklotets yta och ett plan som går genom jordens centrum vinkelrätt mot jordens axel kallas ekvator. Plan som skär jordens yta parallellt med ekvatorns plan bildar paralleller, och planen som passerar genom två poler - meridianer.

På grund av rotation runt sin axel och den resulterande centrifugalkraften är jorden något tillplattad vid polerna och dess halvstora axel (ekvatorialradien, r c) är nästan 21,4 km större än avståndet från jordens centrum till polerna. En sådan boll som är tillplattad vid polerna kallas sfäroid eller revolutionens ellipsoid.

I Ryssland används F. N. Krasovskys ellipsoid för geodetiskt och kartografiskt arbete (uppkallad efter vetenskapsmannen under vars ledning beräkningarna utfördes). Dess dimensioner är:

ekvatorialradie - 6378,2 km,
polarradie - 6356,8,
meridianlängd - 40008,5 km,
ekvatorlängd - 40075,7 km,
jordens yta är 510 miljoner km 2.

I verkligheten är jordens figur ännu mer komplicerad. Den avviker från den vanliga formen av en sfäroid på grund av den inhomogena strukturen i inredningen och den ojämna massafördelningen. Den sanna geometriska figuren av jorden kallas geoid("jordliknande"). En geoid är en figur vars yta överallt är vinkelrät mot tyngdriktningen, d.v.s. lod.

Geoidens yta sammanfaller med världshavets plana yta (mentalt utsträckt under kontinenterna och öarna). Stigningen och fallet för geoiden ovanför sfäroiden är 500-100 m.

Jordens fysiska yta, komplicerad av berg och fördjupningar, sammanfaller inte med geoidens yta och drar sig tillbaka från den i flera kilometer. Tyngdkraften strävar ständigt efter att jämna ut jordens yta, för att bringa den i linje med geoidens yta.

Alla vet att planeten jorden har en rund form. Men få människor kan säga vilken storlek planeten har. Vad är jordens omkrets längs ekvatorlinjen eller längs meridianen? Vad är jordens diameter? Vi kommer att försöka besvara dessa frågor så detaljerat som möjligt.

Låt oss först titta på de grundläggande begreppen, som vi kommer att möta när vi svarar på frågan om jordens omkrets.

Vad kallas ekvatorn? Detta är en cirkulär linje som omger planeten och passerar genom dess centrum. Ekvatorn är vinkelrät mot jordens rotationsaxel. Det är lika långt från den ena och den andra polen. Ekvatorn delar planeten i två halvklot som kallas norr och söder. Det spelar en viktig roll för att bestämma klimatzonerna på planeten. Ju närmare ekvatorn, desto varmare klimat, eftersom dessa områden får mer solljus.

Vad är meridianer? Det här är linjerna som delar hela jordklotet. Det finns 360 av dem, det vill säga varje bråkdel mellan dem är lika med en grad. Meridianer löper genom planetens poler. Meridianer används för att beräkna geografisk longitud. Nedräkningen börjar från nollmeridianen, som också kallas Greenwich-meridianen, eftersom den går genom Greenwich Observatory i England. Longitud kallas öst eller väst – beroende på vilken riktning nedräkningen är.

Antiken

Jordens omkrets mättes först i antikens Grekland. Det var matematikern Eratosthenes från staden Siena. Då var det redan känt att planeten har en sfärisk form. Eratosthenes observerade solen och märkte att solen vid samma tidpunkt på dagen när den observerades från Syene ligger exakt i zenit, och i Alexandria har den en avvikelsevinkel.

Dessa mätningar gjordes av Eratosthenes på dagen för solståndet på sommaren. Forskaren mätte vinkeln och fann att dess värde är 1/50 av hela cirkeln, lika med 360 grader. Genom att känna till ackordet för en vinkel på en grad måste det multipliceras med 360. Sedan tog Eratosthenes intervallet mellan två städer (Siena och Alexandria) som längden på ackordet, antog att de låg på samma meridian, gjorde beräkningar och kallade siffran 252 tusen steg. Detta nummer betydde jordens omkrets.

För den tiden, sådana mätningar ansågs korrekta, eftersom det inte fanns några sätt att mäta jordens omkrets mer exakt. Moderna forskare medger att värdet som beräknats av Eratosthenes visade sig vara ganska korrekt, trots att:

dessa två städer - Siena och Alexandria ligger inte på samma meridian;
den forntida vetenskapsmannen fick figuren baserad på dagarna för kamelens resa, och ändå gick de inte i en helt rak linje;
det är inte känt vilken enhet forskaren använde för att mäta vinklar;
det är inte klart vilken stadion som användes av Eratosthenes var.

Men forskare är fortfarande av åsikten om noggrannheten och unikheten hos Eratosthenes metod, som först mätte jordens diameter.

På medeltiden

På 1600-talet uppfann en holländsk forskare vid namn Sibelius en metod för att beräkna avstånd med hjälp av teodoliter. Dessa är speciella instrument för att mäta vinklar. används inom geodesin. Sibeliusmetoden kallades triangulering, den bestod i att konstruera trianglar och mäta deras baser.

Triangulering praktiseras än idag. Forskare delade villkorligt upp hela ytan av jordklotet i triangulära sektioner.

Ryska studier

Forskare från Ryssland på 1800-talet bidrog också till frågan om att mäta ekvatorns längd. Forskning utfördes vid Pulkovo-observatoriet. Processen leddes av V. Ya Struve.

Om jorden tidigare ansågs vara en boll med idealisk form, ackumulerades senare fakta, enligt vilka kraften från jordens attraktion minskade från ekvatorn till polerna. Forskare har försökt förklara detta fenomen. Det fanns flera teorier. Den mest populära av dem ansågs teorin om jordens komprimering från båda polerna.

För att testa hypotesens riktighet organiserade den franska akademin expeditioner 1735 och 1736. Som ett resultat mätte forskare längden på de ekvatoriala och polära graderna på två punkter på jordklotet - i Peru och Lappland. Det visade sig att vid ekvatorn har graden en kortare längd. Således fick de reda på att jordens polära omkrets är mindre än omkretsen längs ekvatorn med 21,4 kilometer.

Idag, efter omisskännlig och korrekt forskning, har det fastställts att jordens omkrets längs ekvatorn är 40075,7 km och längs meridianen - 40008,55 km.

Det är också känt att:

jordens halvstora axel (planets radie längs ekvatorn) är 6378245 meter;
den polära radien, det vill säga den mindre halvaxeln, är 6356863 meter.

Forskare beräknade jordens yta och bestämde siffran 510 miljoner kvadratmeter. km. Mark upptar 29 % av denna yta. Den blå planetens volym är 1083 miljarder kubikmeter. km. Planetens massa bestäms av talet 6x10^21 ton. Andelen vatten i detta värde är 7 %.

Video

Se ett intressant experiment som visar hur Eratosthenes lyckades beräkna jordens omkrets.

Fick du inget svar på din fråga? Föreslå ett ämne till författarna.

Och meridianerna definieras ganska exakt. Lyckligtvis har vetenskapen nått en sådan utvecklingsnivå att det nu inte är svårt att ta reda på huvudparametrarna för någon himlakropp. Historien innehåller dock många märkliga fakta om hur de första viktiga upptäckterna gjordes. I synnerhet kommer vi att prata om hur människor lärde sig att jordens genomsnittliga radie är 6371 kilometer.

Vem gjorde matematiken först?

Många upptäckter görs av stor nyfikenhet och nyfikenhet. Dessa egenskaper var inneboende i människan i alla tider, och åtminstone den antika grekiska Eratosthenes från Cyrene kunde inte klandras för deras frånvaro. Denna lärde man blev känd som en begåvad matematiker, geograf, astronom och poet, och även som den första personen att fastställa jordens radie. Det hände omkring 240 f.Kr. En dag hittade Eratosthenes, som arbetade i biblioteket i Alexandria, en viss papyrus som rapporterade om en intressant observation av egyptierna. Det sades att i den södra delen av Egypten, i Siena (nu är denna stad känd som Aswan), den 21 juni kl. av de djupaste brunnarna. Med andra ord, solen är direkt ovanför. Nyfiken Eratosthenes bestämde sig för att kontrollera denna information i Alexandria, för vilken han, efter att ha väntat på den 21 juni, genomförde ett liknande experiment med en stolpe.

Och vad tycker du? Det var en skugga från stolpen. Vår samtida i hans ställe skulle med största sannolikhet ha ryckt på axlarna och bestämt att egyptierna hade förvirrat något eller något överdrivit, och skulle ha fortsatt med sina dagliga sysslor. Men Eratosthenes gav inte upp så lätt: han mätte längden på skuggan och kom vid eftertanke fram till att jordens yta är krökt. Faktum är att om det var platt skulle solljuset samma dag falla överallt i samma vinkel. Greken bestämde sig för att testa sina gissningar och anlitade en person för att räkna antalet steg från Alexandria till Siena. På så sätt kunde han göra beräkningar och fick reda på att jordens radie är 40 000 stadia. Om du översätter detta värde till kilometer får du 7000 km. Det är förvånande att, med tanke på bestämningsmetoden, felet bara var 629 km - vid den tiden var det ganska exakt.

Moderna teorier

Trots det faktum att jordens genomsnittliga ekvatorialradie (6378,137 km), omloppsradien, avståndet till solen och andra parametrar på vår planet nu beräknas med mycket hög noggrannhet, har forskare ingen brådska att helt byta till utforskning av rymden.

Särskilt under 1800-talet lades en nyfiken hypotes fram om de faktorer som påverkade bildandet av berg och hav. Forskare föreslog att den troliga orsaken var den förändrade radien av jordens omloppsbana som ett resultat av förskjutningen av tektoniska plattor. Tills nyligen höll många forskare fast vid denna synpunkt, och först nyligen (2011) motbevisade resultaten av en ny studie utförd av specialister från Jet Propulsion Laboratory helt denna hypotes. Experter har byggt en detaljerad modell av rörelsen av geografiska objekt på jordens yta, med fokus på data som erhållits med hjälp av satelliter. Det visade sig att även om vår planets radie förändras, överstiger inte hastigheten för en sådan förändring per år 1/10 av en millimeter.

För att förstå rörelserna av jordskorpan och vulkanismen, bildandet av mineraler, stenar och processer som sker på jordens yta (väder, påverkan av klimatfaktorer, cirkulationen av ämnen i naturen, markbildning, etc.) är nödvändigt för att ha en uppfattning om jordens storlek, struktur och fysiska tillstånd.

Jorden, den tredje planeten från solen i solsystemet, som kretsar runt den i en elliptisk bana (nära cirkulär) med en medelhastighet på 29,765 km / s, på ett medelavstånd av 149,6 miljoner km under en period lika med 365,24 medelsoldagar, har en satellit - Månen, som roterar runt. jorden på ett genomsnittligt avstånd av 384 000 km.

Mätningar med olika metoder har visat att jorden inte är riktigt rund – den är något tillplattad mot polerna. Jordens form är en geoid, ungefär en triaxiell ellipsoid, en sfäroid.

Jordens ekvatorialradie(avståndet från jordens centrum till ekvatorn) är 6378.160 km, och polradien (avståndet från jordens centrum till polen) är 6356.777 km. 6371,032 km tas som jordens genomsnittliga radie. Skillnaden mellan dessa radier är 21.383 km. Jordens yta är 510,2 miljoner km2, volymen är 1,083-1012 km2, densiteten är 5518 kg/cm3 och massan är 5976-1021 kg.

Jorden har ett magnetiskt och närbesläktade elektriska fält.. Jordens gravitationsfält bestämmer jordens sfäriska form, atmosfärens existens.

Jordens sammansättning domineras av järn (34,6%), syre (29,5%), kisel (15,2%), magnesium (12,7%). Från jordens yta till mitten ökar trycket, densiteten och temperaturen; trycket i jordens mitt är 3,6-10 N/m2, densiteten är ca 12,5-103 kg/m3 och temperaturen är 4000-5000°C. De huvudsakliga typerna av jordskorpan är kontinentala och oceaniska; i övergångszonen från fastlandet till havet utvecklas en skorpa av mellanstruktur.

Större delen av jordens yta är ockuperad av haven(361,1 miljoner km2, eller 70,8%). Havets genomsnittliga djup är cirka 3800 m, det största är 11022 m (Marianerna i Stilla havet), vattenvolymen är 1370 miljoner km3, den genomsnittliga salthalten är 35 g/l.

Landet är 149,1 miljoner km2 (29,2%) och bildar 6 kontinenter och öar. Den stiger över världshavets nivå med i genomsnitt 875 m (den högsta höjden är 8848 m - Mount Chomolungma (Everest); berg upptar över 1/3 av landytan. Öknar täcker cirka 20% av landytan, savanner och lätta skogar - cirka 20, skogar - cirka 30, glaciärer - över 10% Över 10% av marken är ockuperad av jordbruksmark.

Under lång tid ägde processer av omvandling och förskjutning av materia rum på jorden, som ett resultat av vilka den delades upp i ett antal skal eller geosfärer, som successivt ersatte varandra. Följande geosfärer på jorden särskiljs: atmosfär, hydrosfär och litosfär, bakom vilka finns det mellanliggande skalet och kärnan. Utöver dessa områden utmärker sig även biosfären.

Jordens geosfärer är mycket olika i kemisk sammansättning och fysikaliska egenskaper (temperatur, densitet, tryck).

Atmosfär omger jorden med ett kraftfullt gasformigt skal upp till 3 tusen km högt, som, beroende på den kemiska sammansättningen och densiteten av kemiska element, är uppdelat i troposfären, stratosfären och jonosfären.

Troposfären ligger ovanför jordens yta på en höjd av 10-15 km. Sammansättningen av luften i troposfären inkluderar kväve (78%), syre (21%), koldioxid (0,03%), argon, neon, xenon, etc. Troposfären kännetecknas av att lufttrycket i den minskar med ökande höjd, och temperaturen minskar och på ett avstånd av 10-12 km från jorden når 55 °C. Luften i troposfären är mycket mättad, det är här som den största rörelsen av luftmassor sker.

Stratosfären ligger på en höjd av 50-100 km. Det kännetecknas av förtärd luft.

Jonosfären ligger ovanför stratosfären. Luften är mycket sällsynt i den och under påverkan av solens ultravioletta strålar bildas joner, som är utspridda i rymden.

Hydrosfär- dessa är hav, hav, sjöar, floder, grundvatten, glaciärer och snötäcken. Den upptar upp till 71 % av jordens yta. Hydrosfärens sammansättning inkluderar över 40 kemiska grundämnen, inklusive 85,45 % syre, 10,63 % väte, 2,06 % klor, 1,14 % natrium och 0,72 % andra grundämnen. Hydrosfären påverkar mest aktivt omfördelningen av kemiska föreningar i naturen.

Biosfär- detta är utrymmet som upptas av levande organismer (i luften - upp till en höjd av 10 km, i haven - upp till ett djup av 11 km), som bor i litosfären, hydrosfären och atmosfären. Enligt V. I. Vernadsky är biosfären en zon av livet.

Under alla geologiska perioder har biosfären utvecklats och förändrats. Den levande substansen i biosfären innehåller upp till 75 % vatten, nästan 25 % torrsubstans och 2 % aska (obrännbara eller mineraliska) ämnen. Det organiska ämnet innehåller 50 % kol som assimilerats från luft och vatten.

En ny faktor som har ett kraftfullt inflytande på biosfären är människans produktionsaktivitet, som dök upp på jorden för minst 3 miljoner år sedan.

De klimatiska förhållandena i olika zoner på jorden har en betydande inverkan på biosfären.. Den maximala temperaturen på landytan i de tropiska öknarna i Afrika och Nordafrika är 57-58 °C, och den lägsta i de centrala delarna av Antarktis är cirka 90 °C. Fördelningen i latitud och höjd över havet av solenergi som kommer in på jorden orsakade en naturlig förändring i klimat, vegetation, jordar och vilda djur inom det geografiska höljet, vilket resulterade i bildandet av fysiografiska bälten, fysiografiska zoner, höjdzonalitet.

Bildandet av jorden och det inledande skedet av dess utveckling hör till den pregeologiska historien. Den absoluta åldern för de äldsta stenarna är över 3,5 miljarder år. Jordens geologiska historia är uppdelad i två ojämlika stadier: Prekambrium, som upptar cirka 5/6 av hela den geologiska kronologin (cirka 3 miljarder år), och Phanerozoic, som täcker de senaste 570 miljoner åren.

Av geosfärerna är de mest intressanta för markvetenskapen zonen av sedimentära bergarter, biosfären, vittringsskorpan och en betydande del av atmosfären (troposfären) med en genomsnittlig tjocklek på 8-18 km, beroende på geografisk latitud.

Troposfären, biosfären och vittringsskorpan har en direkt och sidoeffekt på kretsloppet av ämnen i naturen, på jordbildande stenar, jordar som täcker en betydande del av jordens kontinenter, på utvecklingen av växter, djur och mänskliga aktiviteter.

Litosfären- den yttre sfären av den "fasta" jorden, inklusive jordskorpan och en del av den övre manteln, har en Fersman-tjocklek på upp till 1200 km. Dess djupaste del, peredotitskalet, består huvudsakligen av olivin- och hornblendemineraler. Dess specifika vikt når 3,6-4, och temperaturen är 1200-1500 °C. Av de kemiska elementen dominerar syre, kisel, järn, magnesium, kalcium, krom, aluminium och vanadin.

Det mellanliggande skalet, eller manteln, ligger mellan litosfären och kärnan och sträcker sig till ett djup av 2900 km. Detta skal är uppdelat i två delar - den övre, som domineras av syre, kisel och, uppenbarligen, magnesium, och den nedre, som huvudsakligen innehåller syre, kisel, järn, magnesium och nickel. Gränsen mellan dessa två lager går på ett djup av 900 km.

Jordens kärna ligger från ett djup av 2900 km från jordens yta till dess centrum. Forskare skiljer sig åt om kärnans sammansättning. Vissa tror att kärnan huvudsakligen består av järn och nickel, andra - att kärnans sammansättning skiljer sig något från sammansättningen av den nedre manteln, men ämnet där är i ett mycket kompakt, så kallat metalliserat tillstånd.

Du kanske också är intresserad av:

Varje gång vi studerar världskartan verkar ekvatorn vara en så betydelsefull detalj att det kan vara svårt att tro på dess villkorliga existens.

Ekvatoriallinjen kan passeras många gånger utan att ens märka det, men det finns en underbar tradition bland sjömän att arrangera riktiga festligheter när deras skepp passerar ekvatorn över havet. Vad menas med detta koncept? Hur lång är ekvatorn och varför behövde forskare rita upp den på kartor?

Vad betyder ordet "ekvator"?

Termin "ekvator" förknippas med det latinska ordet ekvator, som betyder "balans, balans" . Samtidigt korrelerar dess initiala tolkning med det mer urgamla proto-indoeuropeiska begreppet aik, översatt som "slät".

Termen kom i ryskt tal från Tyskland, varifrån våra förfäder lånade det tyska ordet Äquator.

Vad är ekvatorn?

Ekvatorn är en tänkt linje som omger vår planet och passerar genom dess centrum. Linjen läggs vinkelrätt och ligger på samma avstånd från nord- och sydpolen. Eftersom planeten inte är strikt sfärisk till formen, antog forskare när ekvatorn utsågs en villkorlig cirkel, vars radie är lika med jordens genomsnittliga radie.

Alla linjer som passerar söder och norr om ekvatorn kallas paralleller och är underlägsna den i längd. I området för ekvatoriallinjen råder alltid varm sommar, och dagen är lika med natten. Endast här kan solen vara i zenit, det vill säga lysa strikt vertikalt med avseende på jordens yta.

Var är ekvatorn?

Ekvatorn delar jorden i södra och norra halvklotet och fungerar som utgångspunkt för den geografiska breddgraden. Den villkorliga linjen sträcker sig genom 14 länder, inklusive Ecuador, Brasilien, Indonesien, Kenya, Kongo. På vissa ställen passerar ekvatorn på ett sådant sätt att den delar enskilda bosättningar och geografiska särdrag.

Särskilt Ecuadors huvudstad Quito, den brasilianska staden Macapa och vulkanen Ecuadorian Wolf ligger direkt på linjen. Dessutom korsar ekvatorn 33 öar i Indonesien, vid den afrikanska Victoriasjön vid Amazonfloden.

Hur lång är ekvatorn?

För att göra detta var han tvungen att mäta tiden under vilken solens strålar nådde brunnen på hans innergård och sedan beräkna längden på planetens radie och följaktligen ekvatorn. Enligt hans beräkningar var ekvatoriallinjen lika med 39 690 km, vilket med ett litet fel praktiskt taget motsvarar det moderna värdet.

Därefter försökte astronomer och matematiker från många länder i världen att beräkna ekvatorns längd. I början av 1600-talet föreslog den holländska forskaren Snellius att man skulle bestämma längden på linjen utan att ta hänsyn till de hinder som ligger på den (kullar, bergskedjor), och 1941 lyckades den sovjetiske lantmätaren Fjodor Krasovsky beräkna längden på jordens ellips, som för närvarande är standarden för vetenskaplig forskning.

Ekvatorns faktiska längd, som är 40 075,696 km, togs som grund av de internationella organisationerna IAU och IUGG, med hänsyn till ett fel på 3 meter, vilket återspeglar den befintliga osäkerheten i planetens genomsnittliga radie.

Varför behövs ekvatorn?

Ekvatorn på geografiska kartor hjälper forskare att göra beräkningar, bestämma platsen för olika objekt och navigera i jordens klimatzoner. Eftersom den är närmast solen, får den imaginära linjen mest solljus, respektive ju längre vissa territorier är belägna från ekvatorn, desto kallare är de.

Ekvatorns längd är ett av världens viktigaste metriska värden. Det används inom geodesi och geografi, och används även inom vetenskaper som astrologi och astronomi.