Экватор земли. окружность земного шара

Длина окружности и радиуса Земли по экватору: протяженность в милях и километрах

Где проходит и что такое экватор, какую имеет продолжительность и зачем ученым вообще нужно было придумывать эту воображаемую линию. Обо всем этом поговорим подробнее.

Определение понятия

Экватором называют условную линию, которая проходит ровно по центру нашей планеты. Географическая широта экватора — 0 градусов. Он служит точкой отсчета и дает возможность ученым проводить различные расчеты, о которых речь пойдет ниже. Экватор делит земной шар на две абсолютно равные части.

Важно! На территориях, по которым проходит экватор, ночь всегда равна дню, без отклонения даже на долю секунды.

Экваториальная зона получает наибольшее количество ультрафиолетовых лучей. Следовательно, чем дальше находится точка от условной линии, тем меньше тепла и света к ней поступает. Именно поэтому в районе условной линии зарегистрированы самые высокие температурные показатели.

Назначение

Для ведения различных расчетов ученым необходимо обозначить особые разделители планеты, которыми служат экватор, параллели и меридианы.

Эти условные линии позволяют определять положение различных объектов, дают возможность самолетам ориентироваться в воздухе, а кораблям — на воде.

Кроме того, именно эта полоса позволяет ученым разделать всю территорию планеты на климатические зоны или же пояса.

На самом деле длина окружности Земли по экватору – это ключевая метрическая характеристика, которая берется к расчету. Она помогает не только в таких науках, как геодезия или элементарная география, но и в астрологии и астрономии.

На экваторе в данный момент расположены территории четырнадцати государств. Политическая карта мира постоянно меняется: страны появляются и исчезают, их границы могут расширяться либо сужаться. О каких государствах идет речь:

  • Бразилия,
  • Эквадор,
  • Индонезия,
  • США,
  • Мальдивы и другие страны.

Какова длина окружности Земли по экватору

По самым точным подсчетам длина экватора в расчете на километры составляет 40075 км. А вот длина экватора Земли в милях достигает 24901 милю.

Что касается такого понятия, как радиус, то он бывает полярным и экваториальным. Размеры первого в километрах достигают 6356, а второго – 6378 км

Интересные факты

Все территории, находящиеся в непосредственной близости к данной воображаемой линии, обладают теплым и влажным климатом.

Не случайно в этих районах жизнь просто бурлит. Именно здесь сосредоточено наибольшее разнообразие видов растений и животных.

Экваториальные леса считаются самыми густыми в мире, а некоторые из них и вовсе непроходимыми дебрями, даже с учетом всех современных научных достижений.

Осадки в экваториальной зоне практически ежедневные и очень обильные. Именно потому, все что находится и растет здесь, сияет самыми разнообразными красками.

На планете существует вулкан под названием Вольф. Так вот, дело в том, что он на данный момент действующий и что интересно, находится по обе стороны условной линии.

Внимание! Средняя годовая температура в данной зоне достигает 25-30 градусов по Цельсию.

Высокая температура круглый год делает страны, которые находятся в этом регионе, идеальным местом для отдыха для туристов. Особенно это касается популярных курортов, расположенных на Мальдивах, куда ежегодно приезжают миллионы отдыхающих со всех уголков мира.

Важно! На экваторе расположен ледник. Он находиться на высоте 4690 метров на склоне вулкана под названием Каямбе.

Это удивительное место, особенно для космонавтов. Дело в том, что скорость вращения Земли на этой условной линии достигает более 460 метров в секунду.

Скорость звука при этом достигает всего 330 метров в секунду. Следовательно, любые космические аппараты, которые запускаются отсюда, уже как бы стартуют со сверхзвуковой скоростью.

Мы рассказали о том, какова протяженность экватора , какую роль он отыгрывает в современной жизни человека. Целых три страны названы в его часть.

Без этой условной линии люди бы никак не могли точно определить местонахождение острова или даже известного города. Все самолеты и корабли ориентируются на условную карту широт, параллелей, где ключевое место отыгрывает линия, которая пересекает Землю ровно на две половины.

Река под названием Конго пересекает срединную линию Земли аж два раза.

Что такое экватор, его характеристики

Высчитываем длину экватора Земли

Вывод

Длина экватора составляет 40075 километров. Чтобы вы могли оценить, насколько это огромная величина, сравним ее с пробегом обычного легкового автомобиля. В среднем, обычному Nissan Juke нужно потратить три года, чтобы преодолеть подобное расстояние.

Эта линия разделяет планету на Северное и Южное полушария. Именно здесь находятся самые влажные регионы планеты, где сосредоточено наибольшее количество видов животных и растений, которых мы привыкли называть экзотическими.

Именно сюда, в страны с очень теплым климатом, приезжает наибольшее число туристов.

Источник: https://uchim.guru/geografiya/dlina-okruzhnosti-zemli-po-ekvatoru.html

Основные параметры планеты Земля. Масса Земли. Диаметр Земли. Возраст Земли

Мы все живем на прекрасной планете Земля, о которой человечество уже успело узнать очень многое, но еще больше по-прежнему скрыто от нас и ждет своего часа пока стремление человека к познанию, не раскроет все тайны нашего мира.

Общие сведения о планете Земля

Давайте вспомним, что нам известно о планете Земля. Земля единственная обитаемая планета в нашей солнечной системе, даже более того, единственная на которой есть жизнь. Земля – это третья по счету планета, если считать от Солнца, перед  Землей еще две планеты Меркурий и Венера.

Земля вращается вокруг Солнца и наклон оси вращения относительно Солнца составляет 23, 439281°, благодаря такому наклону мы можем наблюдать в течении года смену времен года. Расстояние от земли до солнца 149 600 000 км, чтобы поток света преодолел расстояние от Солнца до Земли ему нужно 500 секунд или 8 минут.

У нашей планеты также имеется спутник, Луна, который вращается вокруг Земли, подобно тому, как Земля вращается вокруг солнца. Расстояние от Земли до Луны  384400 км. Скорость движение Земли по своей орбите составляет 29,76 км/сек.  Земля делает полный оборот вокруг своей оси за 23 часа 56 минут и 4,09 секунд.

Для удобства принято считать, что в сутках 24 часа, но что бы компенсировать оставшееся время в календаре раз в 4 года добавляется еще один день и этот год называют високосный. День добавляется в феврале месяце, в котором обычно 28 дней, в високосный год 29 дней.

В году 365 дней и 366 дней при високосном годе  это полный цикл смены сезонов (зима, весна, лето, осень).

Земные размеры и параметры

Теперь перенесемся из космоса к самой планете Земля.

Для того что бы на планете возникла жизнь должно быть много факторов и условий которые и создают благоприятную среду обитания для бесчисленного множества живых организмов населяющих Землю.

На самом деле, чем больше мы узнаем о нашем общем доме, тем отчетливее понимаем насколько сложным и совершенным организмом является планета Земля. Нет ничего лишнего, всему есть свое место, и своя важная роль отведена каждому.

Строение планеты Земля

Всего в нашей солнечной системе 8 планет, 4 из которых относятся к планетам земной группы и 4 к газовой группе. Планета Земля является самой крупной планетой земной группы и имеет наибольшую массу, плотность, магнитное поле и гравитацию. Структура Земли не однородна, и условно ее можно разделить на слои (уровни): земная кора; мантия; ядро.

Земная кора – самый верхний слой твердой оболочки Земли, он в свою очередь разделяется на три слоя: 1) осадочный слой; 2)гранитный слой; 3) базальтовый слой.Толщина земной коры может быть в пределах от 5 — 75 км вглубь Земли.

Такой разбег зависит от мест измерений, например на дне океана толщина минимальная, а на материках, на горных массивах максимальная.

  Как мы уже говорили, земная кора делится на три части, базальтовый слой был сформирован первым, поэтому является самым нижним, далее следует гранитный слой, который отсутствует на океаническом дне, и самый верхний осадочный слой. Осадочный слой формируется и видоизменяется постоянно и человек играет в этом не последнюю роль.

Мантия – слой, следующий после земной коры, который является самым объемным, порядка 83 % от всего объема Земли и примерно 67 % ее массы, толщина мантии достигает 2900 км. Верхний слой мантии, который составляет 900 км, называют магмой. Магма представляет собой расплавленные минералы, также выход жидкой магмы называют лава.

Ядро – это центр планеты Земля, состоит преимущественно из железа и никеля. Радиус земного ядра примерно 3500 км. Ядро также делят на внешнее ядро толщиной 2200 км, оно имеет жидкую структуру и внутреннее ядро, радиус которого около 1300 км. Температура в центре ядра близко 10000 °C, на поверхности ядра температура значительно ниже 6000 °C.

Форма Земли. Диаметр Земли. Масса Земли. Возраст Земли

Если задать вопрос, «какой формы Земля?», услышим  варианты ответов: круглая, шар, эллипсоид, но это не совсем так, для обозначения формы Земли был введен специальный термин Геоид. Геоид, по сути, представляет собой эллипсоид вращения.

Определение формы планеты позволило точно установить диаметры планеты Земля.

Да, именно диаметры  Земли из-за неправильной формы их выделяют несколько:1)    средний диаметр Земли составляет 12 742 км;2)    экваториальный диаметр Земли 12756,2 км;

3)    полярный диаметр Земли 12713,6 км.

Длина окружности по экватору составляет 40 075,017 км, а по меридиану несколько меньше 40 007,86 км.
Масса Земли довольно относительная величина, которая постоянно изменяется.  Масса земли составляет 5,97219 × 1024 кг. Масса увеличивается за счет оседания на поверхность планеты космической пыли, падения метеоритов и пр.

, благодаря чему масса Земли ежегодно увеличивается примерно на 40000 тонн.  А вот из-за рассеивания газов в космическое пространство масса Земли снижается примерно на 100000 тонн в год. Также на потерю массы Земли влияет увеличение температуры на планете, что способствует боле интенсивному тепловому движению и утечке газов в космос.

Чем меньше становится масса Земли, тем меньше ее притяжение и тем сложнее становится удерживать атмосферу вокруг планеты.Благодаря методу радиоизотопной датировки ученым удалось установить возраст Земли, он составляет 4,54 миллиардов лет.

Возраст Земли был более-менее точно определен еще в 1956 году, впоследствии с развитием технологий и методов измерений, немного корректировался.

Другие сведения о планете Земля

Площадь поверхности Земли составляет 510 072 000 км,² из которых водные просторы занимают 361 132 000 км², что составляет 70,8% поверхности Земли.  Площадь суши 148 940 000 км² это составляет 29,2 % площади поверхности Земли.

Из-за того что вода покрывает значительно больше поверхности планеты, логичнее было назвать нашу планету Вода.
Объем  Земли равен 10,8321 х 1011 км³.

Самая высокая точка поверхности земли над уровнем моря это гора Эверест высота, которой 8848 м, а самым глубоким местом в мировом океане считается Марианская впадина ее глубина 11022 м.

Ну а если приводить средние значения, то средняя высота поверхности Земли над уровнем моря составляет 875 м, а средняя глубина океана 3800 м.Ускорение свободного падения оно же ускорение силы тяжести в разных частях планеты будет немного отличаться.

На экваторе g= 9,780 м/с² и постепенно увеличивается, достигая на полюсах g=9,832 м/с². Среднее значение ускорения свободного падения принято g = 9,80665 м/с²Состав атмосферы планеты Земля: 1) 78,08 % -азот (N2); 2) 20,95 %-кислород(O2); 3) 0,93 %-аргон (Ar); 0,039 %- углекислый газ (СO2); 4) 1% водяного пара. В незначительных количествах присутствуют и другие элементы из периодической таблицы Менделеева.

Планета Земля настолько велика и интересна, что, несмотря на то сколько нам уже известно о Земле, она не перестает нас удивлять теми тайнами и непознанным с которым мы продолжаем сталкиваться.

Возраст ЗемлиСтроение ЗемлиМасштабы огромногоНаверх

Источник: http://1sovetnik.net/priroda/item/49-osnovnye-parametry-planety-zemlya-massa-zemli-diametr-zemli-vozrast-zemli.html

Что такое экватор и чему равна его длина? — Сайт для Всезнаек и Почемучек

Каждый раз при изучении карты мира экватор видится нам настолько значимой деталью, что бывает сложно поверить в его условное существование.

Экваториальную линию можно пересечь множество раз, даже не замечая этого, однако среди моряков существует замечательная традиция устраивать настоящие празднества, когда их корабль проходит экватор по морю.

Читайте также:  Цитаты о лете

Что же подразумевают под этим понятием? Какова длина экватора и зачем ученым понадобилось рисовать его на географических картах?

Что означает слово «экватор»?

Термин «экватор» связывают с латинским словом aequator, означающим «уравнивать, уравновешивать». Вместе с тем, его первоначальная трактовка соотносится с более древним праиндоевропейским понятием aik, переводимым как «ровный».

В русскую речь термин попал из Германии, откуда нашими предками было заимствовано немецкое слово Äquator.

Что такое экватор?

Экватором называют воображаемую линию, которая опоясывает нашу планету и проходит через ее центр. Линия проложена перпендикулярно оси вращения Земли и отстоит на одинаковом расстоянии от Северного и Южного полюса.

Поскольку по своей форме планета не является строго шарообразной, при обозначении экватора ученые приняли условную окружность, радиус которой равняется усредненному радиусу Земли.

Все линии, которые проходят к югу и северу от экватора, называются параллелями и уступают ему по протяженности.

В районе экваториальной линии всегда царит жаркое лето, а день равняется ночи. Только здесь Солнце может находиться в зените, то есть светить строго вертикально по отношению к земной поверхности.

Где проходит экватор?

Экватор разделяет Землю на Южное и Северное полушарие и выступает началом отсчета географической широты. Условная линия тянется через 14 стран, в числе которых Эквадор, Бразилия, Индонезия, Кения, Конго. В некоторых местах экватор проходит таким образом, что разделяет пополам отдельные населенные пункты и географические объекты.

В частности, непосредственно на линии расположены эквадорская столица Кито, бразильский город Макапа и эквадорский вулкан Вольф. Кроме того, экватор пересекает 33 острова в Индонезии, на африканском озере Виктория на реке Амазонка.

Чему равна длина экватора?

Попытки рассчитать длину экватора предпринимались еще древние времена. Первым приблизительную протяженность воображаемой линии установил древнегреческий математик Эратосфен в III веке до нашей эры.

Для этого ему пришлось измерить время, в течение которого лучи Солнца достигали колодца в его дворе, а затем вычислить длину радиуса планеты и, соответственно, экватора. Согласно его расчетам, экваториальная линия равнялась 39 690 км, что с небольшой погрешностью практически соответствует современному значению.

Впоследствии рассчитать длину экватора пытались астрономы и математики многих стран мира.

В начале XVII столетия голландский ученый Снеллиус предложил определять протяженность линии без учета находящихся на ней преград (возвышенностей, горных хребтов), а в в 1941 году советский геодезист Федор Красовский сумел вычислить длину эллипса Земли, которая в настоящее время является эталоном при научных исследованиях.

Реальная длина экватора, составляющая 40 075,696 км, была принята за основу международными организациями IAU и IUGG с учетом погрешности в 3 метра, которые отражают существующую неопределенность в среднем радиусе планеты.

Зачем нужен экватор?

Экватор на географических картах помогает ученым производить расчеты, определять местоположение различных объектов, ориентироваться в климатических поясах Земли.

Находясь ближе всего к Солнцу, воображаемая линия получает наибольшее количество солнечного света, соответственно, чем дальше определенные территории расположены от экватора, тем они холоднее.

Протяженность экватора выступает одним из ключевых метрических значений земного шара. Ее используют в геодезии и географии, а также применяют в таких науках, как астрология и астрономия.

Источник: http://www.vseznaika.org/geography/chto-takoe-ekvator-i-chemu-ravna-ego-dlina/

Чему равна окружность Земли в километрах — как посчитали эту величину?

Всем известно, что планета Земля обладает круглой формой. Но какие размеры имеет планета, мало кто сможет сказать. Какова длина окружности земли по экваториальной линии или по меридиану? Чему равен диаметр Земли? Постараемся ответить на эти вопросы максимально подробно.

Основные понятия

Прежде всего рассмотрим основные понятия, с которыми мы столкнёмся при ответе на вопрос о длине окружности Земли.

Что называют экватором? Это круговая линия, опоясывающая планету и проходящая через её центр. Экватор перпендикулярен оси земного вращения. Он удалён одинаково от одного и другого полюса.

Экватор разделяет планету на два полушария, называемые Северным и Южным. Он играет большую роль в определении климатических поясов на планете.

Чем ближе к экватору, тем климат жарче, ведь этим территориям достаётся больше солнечного света.

Что такое меридианы? Это такие линии, которые разделяют весь земной шар. Всего их 360, то есть каждая доля между ними равняется одному градусу. Меридианы пролегают через полюса планеты.

По меридианам считают географическую долготу. Отсчёт начинается от нулевого меридиана, который также именуют Гринвичским, поскольку он пролегает через Гринвичскую обсерваторию в Англии.

Долготу называют восточной или западной — в зависимости от того, в каком направлении идёт отсчёт.

В древние времена

Впервые окружность Земли измерили ещё в Древней Греции. Это был математик Эратосфен из города Сиены. В то время уже было известно, что планета обладает шаровидной формой. Эратосфен наблюдал за Солнцем и заметил, что светило в одно и то же время суток при наблюдении из Сиены расположено точно в зените, а в Александрии оно имеет угол отклонения.

Эти измерения производились Эратосфеном в день солнцестояния в летний период. Учёный измерил угол и обнаружил, что его величина составляет 1/50 часть от целой окружности, равняемой 360 градусам.

Зная хорду угла в один градус, её нужно умножить на 360.

Затем Эратосфен взял в качестве длины хорды интервал между двумя городами (Сиеной и Александрией), предположил, что они находятся на одном меридиане, произвёл расчёты и назвал цифру 252 тысячи стадий. Это число и означало окружность Земли.

Для того времени подобные измерения считались точными, ведь никаких способов измерить величину окружности Земли более точно, не существовало. Современные учёные признаются, что величина, посчитанная Эратосфеном, получилась довольно точной, несмотря на то, что:

  • эти два города — Сиена и Александрия не расположены на одном меридиане;
  • древний учёный получил цифру, исходя из дней пути верблюдов, а ведь ходили они не по идеально прямой линии;
  • неизвестно, какой прибор применял учёный для измерения углов;
  • непонятно, чему равнялся стадий, используемый Эратосфеном.

Тем не менее, учёные до сих пор придерживаются мнения о точности и уникальности метода Эратосфена, впервые измерившего диаметр Земли.

В средние века

В XVII веке учёный из Голландии по имени Сибелиус изобрёл метод расчёта расстояний с помощью теодолитов. Это специальные приборы для измерения углов, используемые в геодезии. Метод Сибелиуса назвали триангуляцией, он заключался в построении треугольников и измерении их базисов.

Триангуляция практикуется и в наши дни. Учёные условно поделили всю поверхность земного шара на треугольные участки.

Российские исследования

Учёные из России в XIX веке также внесли свой вклад в вопрос измерения длины экватора. Исследования велись в Пулковской обсерватории. Руководил процессом В. Я Струве.

Если ранее Землю считали шаром идеальной формы, то позднее накопились факты, согласно которым сила земного притяжения уменьшалась от экватора к полюсам. Учёные пытались дать объяснение этому явлению. Было несколько теорий. Самой популярной из них считалась теория о сжатии Земли со стороны того и другого полюса.

Чтобы проверить верность гипотезы, Французская академия организовала экспедиции в 1735 и 1736 годах. В результате учёные измерили длину экваториального и полярного градуса в двух точках земного шара — в Перу и Лапландии. Выяснилось, что на экваторе градус имеет меньшую длину. Таким образом выяснили, что окружность Земли полярная меньше окружности по экватору на 21,4 километра.

В наши дни, после безошибочных и точных исследований было установлено, что длина окружности Земли по экватору равна 40075,7 км, а по меридиану — 40008,55 км.

Также известно, что:

  • большая полуось Земли (радиус планеты по экватору) равен 6378245 метрам;
  • полярный радиус, то есть малая полуось, — 6356863 метрам.

Учёные посчитали площадь поверхности Земли и определили цифру 510 миллионов кв. км. Суша занимает 29% от этой площади. Объем голубой планеты составляет 1083 миллиарда куб. км. Масса планеты определяется цифрой 6х10^21 тонн. Доля воды в этой величине составляет 7%.

Видео

Посмотрите интересный эксперимент, демонстрирующий, каким способом Эратосфену удалось высчитать окружность Земли.

Источник: https://LivePosts.ru/articles/education-articles/matematika/chemu-ravna-okruzhnost-zemli-v-kilometrah-kak-poschitali-etu-velichinu

Планета Земля. Основные параметры, происхождение

© Владимир Каланов,
сайт «Знания-сила».

Земля… Такая милая, родная для всего человечества планета. Много ли мы знаем о ней? Да, много. А много ли того, чего мы не знаем о ней? Очень много, больше того, что знаем. Тайны свои планета наша раскрывает совсем неохотно. В значительной степени это потому, что тайны планеты Земля, так сказать, не только её личные, но это тайны и космические, тайны Вселенной.

Планета Земля

Как космическое тело Земля является планетой, вращающейся вокруг Солнца вместе с другими планетами (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон).

Основные параметры планеты Земля

• Среднее расстояние от Земли до Солнца — 149597870 км.• Среднее расстояние от Земли до Луны — 384400 км.• Время полного оборота Земли вокруг своей оси (звёздные сутки) — 23 часа 56 мин. 4,09 сек.• Период обращения Земли вокруг Солнца (тропический год) — 365,25 суток• Средняя скорость движения Земли по орбите — 29,76 км/сек.

• Масса 6 000 000 000 000 млрд. тонн.

• Большая полуось (экваториальный радиус), а — 6378,2 км.• Малая полуось (полярный радиус), в — 6356,9 км.

• Сжатие с=(а-в)/а — 1 : 298,3

• Средний радиус Земли, принимаемой за шар — 6371,2 км.• Длина меридиана — 40008,6 км.• Длина экватора — 40075,7 км. (диаметр экватора — 12756 км.)• Поверхность Земли — 510 100 000 кв.км.• Средняя высота суши над уровнем океана — 875 м.• Средняя глубина мирового океана — 3800 м.• Наибольшая высота суши над уровнем океана — 8848 м. (гора Эверест)

• Наибольшая глубина мирового океана — 11022 м. (Марианская впадина)

Распределение суши и воды на земном шаре

Поверхность земного шара Северное полушарие Южное полушарие Земля в целом
млн. кв.км % млн. кв.км % млн. кв.км %
Суша 100 39 49 19 149 29
Вода 155 61 206 81 361 71
Всего 255 100 255 100 510 100

*) Данные взяты из Малого атласа мира, издательство Москва, 1980.

Из этих данных следует давно общепризнанный факт, что Земля незначительно сжата у полюсо́в. Однако имеются данные о том, что Земля имеет дынеобра́зную форму, т.е.

сжата по экватору так, что по вертикальной оси она на несколько десятков километров больше, чем по экваториальной оси.

Но эту гипотезу учёных Калифорнийского технологического института мы не рассматриваем и приводим здесь исключительно для све́дения любителей экзотики.

Какова́ же действительная форма Земли по современным представлениям официальной науки? Из приведенных данных (Малый а́тлас мира) следует, что Земля — это шар с отклонениями от математически точной формы.

Назвать Землю эллипсоидом рука не поднимается: слишком крохотная для размеров Земли разница между большой и малой осями эллипсоида. Поэтому в науке форму Земли называют геоидом.

Это надо понимать так, что Земля имеет форму Земли.

Правда, для людей, которые изо дня в день наблюдают окружающие их предметы и явления природы и не задумываются над их сущностью, причинами и, тем более, происхождением, абсолютно всё равно, какую форму имеет планета Земля.

Они не видят потрясающую красоту и великую мудрость окружающего мира, у них не возникают вопросы о том, почему так всё устроено на Земле, и не возникает желания узнать что-нибудь о планете, на которой они живут. Их интересы ограничиваются кругом повседневных житейских забот. Таких людей много, они рядом с нами.

Сразу хочу заявить: наш рассказ не для них. Наш рассказ для тех людей, которых интересует всё о Земле: её происхождение и возраст, её красота и богатство, её уникальность как космического тела и как ме́ста возникновения жизни и пребывания нашей человеческой цивилизации.

Наш рассказ для людей, которых не просто интересует, а глубоко волнует будущее Земли, её экологии, всей её биосферы, а, значит, и будущее человечества.

В начале нашего рассказа о Земле и геосферах необходимо сказать о том, как произошла Земля. Вопрос о происхождении Земли очень сложен, ибо речь тут может идти о происхождении всей солнечной системы и даже всей галактики, именуемой Млечным путём. На эту тему существует много научных гипотез и просто предположений.

Достаточно упомянуть о гипотезе так называемого Большого взрыва. Сразу отметим, что какой-то единой стройной теории происхождения Вселенной и Солнечной системы до сих пор не существует. Различные гипотезы, выдвигаемые разными научными школами и отдельными учёными, часто противоречат друг другу.

Можно остановиться, например, на такой гипотезе возникновения Солнечной системы и Земли:

Образование Солнца и планет солнечной системы. Солнце и планеты образовались около пяти миллиардов лет назад из громадного космического газопылево́го облака (1). Это облако имело приплюснутую, чечевицеобразную форму — форму диска.

Ученые полагают, что и этот диск, и Солнце образовались из одной и той же вращающейся массы межзвездного газа — протосолнечной туманности.

Наименее изучена самая ранняя стадия происхождения Солнечной системы — выделение протосолнечной туманности из гигантского родительского молекулярного облака, принадлежащего Галактике.

Под действием гравитационных сил притяжения облако начало́ сжима́ться, и образовался вращающийся диск из веществ, основная часть которых собралась в центре (2).

Центральное ядро уменьшалось, притягивая к себе все больше материи, и в какой-то момент в его недрах под действием огромного давления сжатия пошла ядерная реакция (3) — зажглась звезда, возникло Солнце.

Остальное вещество сбивалось в меньшие образования из камней и сгустков газа — так образовались планеты. Солнечная система приняла современный вид (4).

На начальной стадии своего формирования Солнце было очень горячим, что явилось причиной испарения в космос большой части лёгких летучих веществ (преимущественно водорода и гелия), которые находились в области, где формировалась Земля.

Другими словами, протопланетная туманность вокруг Солнца разделилась на две различные по составу и температуре части: ближайшая к Солнцу содержала меньше легких элементов и имела достаточное насыщение тяжелыми элементами, в отличие от более удаленной, обедненной тяжелыми элементами и состоящей преимущественно из легких газов. В более отдаленных и холодных областях будущей Солнечной системы, легкие вещества могли конденсироваться, образуя под действием гравитации гигантские газообразные планеты — «газовые планеты-гиганты», такие как Юпитер и Сатурн.

Под действием гравитационных сил материя солнечной туманности аккумулировалась также и во внутренней части туманности — здесь происходило образование Земли и других планет земной группы.

Но из-за огромной температуры материя находилась в расплавленном состоянии; более плотные вещества, такие, как железо, никель и их соединения, устремились к центру планеты, тогда как более легкие, например, силикаты разных металлов, из которых впоследствии образовались скальные породы, остались на поверхности.

Такой процесс получил название гравитационной дифференциации. По окончании этого процесса температура на Земле постепенно понизилась настолько, что начался процесс затвердения.

Следует отметить, что этот сценарий — только один из теоретических сценариев образования Земли. Например, в 40-х годах XX века академик О.Ю. Шмидт выдвинул ставшую общепринятой гипотезу об образовании Земли и других планет из холодных твёрдых допланетных тел — планетезималей. Планетезима́ль (от англ.

planet — планета и infinitesimal — бесконечно малый) — тело, представляющее собой промежуточную ступень формирования планеты из протопланетного газово-пылевого облака.

Более детально основные моменты теорий образования планет мы рассмотрим в отдельной главе, посвященной происхождению Солнечной системы.

Источник: http://znaniya-sila.narod.ru/solarsis/zemlya/earth_00.htm

Эратосфен и окружность Земли

Измерение окружности

В наши дни окружность Земли можно измерить с помощью измерительной аппаратуры и спутников. Но можно и не изобретать никаких хитроумных инструментов, как это сделал Эратосфен более 2000 лет назад. Он вычислил размеры Земли, не покидая стен библиотеки, где работал.<\p>

Как Эратосфен измерил окружность Земли?

Эратосфен — греческий ученый, живший в египетском городе Александрии с 276 года по 196 год до нашей эры. Работал он в Александрийском мусейоне. Отчасти это был музей, отчасти научный центр того времени.

В музее был ботанический сад, виварий, астрономическая обсерватория и лаборатории. Одни ученые мужи вели научные диспуты в аудитории музея, другие трапезничали и беседовали в триклинии (то есть в столовой).

Интересный факт: греческий ученый Эратосфен вычислил окружность Земли более 2000 лет назад.

Эратосфен заведовал библиотекой мусейона, в которой хранилось около 100 тысяч книг, написанных на свитках папируса (разновидность бумаги, сделанной из волокон растения папируса).

Эратосфен интересовался всем на свете. Он изучал философию, историю и естественные науки, был театральным критиком.

Многие коллеги по мусейону считали его дилетантом, то есть человеком, который всем интересуется, но ничего не знает по истине глубоко.

От проезжих путешественников Эратосфен услышал о необычном явлении, которое они наблюдали в Сиене, городе, расположенном далеко к югу от Александрии.

Путешественники рассказали, что в полдень первого дня лета — в самый тельный день в году — в Сиене исчезали тени. Солнце в это время стояло прямо над головой, лучи его падали на землю отвесно вниз.

Внимательно вглядываясь в воду водоема, можно было рассмотреть отражение Солнца на дне.

Интересный факт: окружность Земли равна приблизительно 40000 километров.

Эратосфен съездил в Сиену и убедился в этом сам. Вернувшись в Александрию, он обнаружил, что и в самый длительный день года в полдень стены мусейона продолжали отбрасывать тень на землю. Основываясь на этом простом наблюдении, он смог вычислить окружность Земли. Вот как он это сделал.

Вычисления окружности

Эратосфен знал, что из – за громадного расстояния от Земли до Солнца, лучи последнего достигают и Сиены и Александрии параллельными лучами. То есть лучи Солнца, падающие на землю в Александрии, параллельны лучам, падающим на землю в Сиене в то же время.

Если бы Земля была плоской, то тени исчезали бы на ней повсеместно 21 июня.

Но так как, рассуждал он, Земля искривлена, то в Александрии, удаленной от Сиены на 500 миль (1 миля равна 1,609 километра) к северу, местные стены и колонны наклонены по отношению к сиенским стенам и колон нам под некоторым углом.

Итак, в полдень первого дня лета Эратосфен измерил тень, отбрасываемую обелиском, стоявшим неподалеку от мусейона. Зная высоту обелиска, он смог легко вычислить длину линии, соединяющей вершину обелиска и конец тени.

Получился воображаемый треугольник. После того как треугольник был «очерчен», оставалось, используя известные к тому времени правила геометрии, вычислить его углы. И Эратосфен их вычислил.

Он нашел, что угол отклонения обелиска от солнечного луча составляет чуть больше 7 градусов.

Так как в Сиене вертикальные предметы не отбрасывали тени, то угол между ними и солнечным лучом составлял ноль градусов. Короче, никакого угла не было. Это означало, что Александрия отстоит по земной окружности от Сиены на 7 градусов. Такой угол между городами — это 1/50 часть окружности.

Всякая окружность содержит 360 градусов, земная окружность в этом смысле не исключение. Эратосфен умножил расстояние между Сиеной и Александрией — 500 миль — на 50 и получил значение окружности Земли. Оно оказалось равным 25 тысячам миль. Современные ученые, измерившие с помощью высококлассной техники окружность Земли, нашли ее равной 24 894 тысяч миль.

Все таки Эратосфен оказался первоклассным ученым, а не дилетантом.

Определение расстояний на земной поверхности

В настоящее время существует целая наука — геодезия, которая занимается определением расстояний на земной поверхности. Геодезисты используют специальные приборы для определения угловых расстояний.

Они изучают колебания силы тяжести на нашей планете, чтобы выявить истинную форму Земли. Для вычисления углов используют спутники.

Такой спутник перемещается в вершину воображаемого треугольника, два других его угла помещают в заданных точках на земной поверхности.

Источник: https://www.voprosy-kak-i-pochemu.ru/eratosfen-i-okruzhnost-zemli/

Форма и размеры Земли

Географические координаты

Слово “навигация” латинское, оно означает-“искусство управления судами”.

Для успешного овладения искусством навигации необходимо знать основные сведения о Земле и уметь определять направления и расстояния на море.

Земля представляет собой неправильной формы шар. Длина его экваториального радиуса равна 6 378 245 м. а полярного — 6 356 863 м. Как видно, экваториальный диаметр Земли длиннее полярного примерно на 42,8 км.

Если изобразить отклонение формы Земли от шара на глобусе с поперечником в 1 м по экватору, то его полярная ось будет короче экваториальной на 3,35 мм.

Можно подумать, что горы, высочайшая из которых — Эверест — достигает почти 9 км, должны сильно искажать форму Земли.

Но фактически эта гора в масштабе Земли на рельефном глобусе с диаметром 1 м изобразилась бы песчинкой в 3/4 мм.

Поэтому, принимая во внимание все это, а также незначительность сжатия земного шара, в кораблевождении для большинства задач форму Земли принимают за правильный шар.

Точки касания воображаемой оси, вокруг которой происходит суточное вращение Земли, с земной поверхностью представляют собой географические полюсы:

Северный (Рс) и Южный (Рю).

Большой круг ECKHD, перпендикулярный оси вращения земного шара, называют плоскостью земного экватора, а геометрическое место точек касания этой плоскости к земной поверхности — экватором. Экватор делит Землю на два полушария — северное и южное. Он является начальной линией для отсчета широт в северном и южном направлениях.

Окружность малого круга ВМА, параллельную экватору и проходящую через точку М, называют географической параллелью точки М (т. е. данной точки).

Окружность большого круга, проходящую через географические полюсы, называют земным или географическим меридианом.

Географический меридиан, который проходит через прежнее место расположения Гринвичской обсерватории (вблизи Лондона), является начальным и делит земной шар на два полушария — восточное и западное.

От него ведется счет долгот в восточном и западном направлениях от 0 до 180°. Половину географического меридиана, проходящую от полюса Рс, к полюсу Р через точку М, называют меридианом места или меридианом наблюдателя.

Положение любой точки на земной поверхности определяется географическими координатами: широтой, которую в кораблевождении принято обозначать буквой греческого алфавита j (фи) или русской буквой Ш, и долготой, которая обозначается греческой буквой l (ламб-да) или русской буквой Д.

Широтой места называется угол между плоскостью экватора и линией, соединяющей место наблюдателя на поверхности Земли с центром земного шара.

В данном случае широта точки М выражается центральным углом МОК и измеряется дугой меридиана КМ.

Широта имеет значение от 0 до 90° в сторону полюсов и называется норд (/V)-северная, если определяемая точка находится в северном полушарии, или зюйд (S) — южная, если точка находится в южном полушарии.

Долготой места называется угол, заключенный между плоскостью начального (нулевого, гринвичского) меридиана и плоскостью меридиана наблюдателя. Этот угол может иметь значение от 0 до 180°.

Он измеряе меньшей дугой экватора, заключенной между указанными меридианами (в данном случае дугой С К), в восточном и западном направлениях.

Долгота места может называться ост (Ost} — восточной, если меридиан места расположен в восточном полушарии, или вест (W) — западной, если меридиан места — в западном полушарии.

Таким образом, параллель ВМА является геометрическим местом точек, имеющих одну и ту же широту, а меридиан РсМКРю — геометрическим местом точек с одинаковой долготой.

Морские карты крупных масштабов, предназначенные для обеспечения плавания вблизи берегов, поэволяют снимать с них координаты точки с точностью до десятых долей минуты дуги. Запись координат производится следующим порядком:

j (Ш)=56″48,1'S;

l (Д) =137°18,5' Ost или j =H°12,4W;

l = 108°19,3' W.

Источник: http://seaman-sea.ru/navigatsiya/683-forma-i-razmery-zemli.html

Географические координаты

Местоположение любой точки в пространстве может быть опpеделено с помощью трех кооpдинат; на поверхности достаточно двух. Система геогpафических кооpдинат позволяет определить местоположение точки на поверхности земного эллипсоида; эта система обусловлена фоpмой и движением Земли.

Рассматривая географические координаты, не будем принимать во внимание сплюснутость Земли у полюсов. Будем считать Землю шаром: как уже говорилось, отклонение формы Земли от шарообразной незначительно.

Места пеpесечения с земной повеpхностью оси вpащения Земли — это полюсы (от греческого polos — ось). Если мы смотрим на Землю со стороны, то тот полюс, глядя на который, мы видим Землю вращающейся против часовой стрелки, называют Севеpным; при взгляде со стороны Южного полюса мы увидим Землю вращающейся по часовой стрелке.

Плос-кости, пpоходящие чеpез оба полюса, пеpесекают повеpхность Земли по меpидианам (латинское meridianus — полуденный). К слову «меридиан» иногда добавляют также определение — географический, или (что одно и то же) истинный меридиан, чтобы не путать его с магнитным меридианом, о котором пойдет речь ниже.

Меридиан проходит от полюса до полюса, он имеет форму полуокружности; дуга, дополняющая меридиан до полного круга по противоположную сторону Земли, — это уже другой меридиан. Длины всех меридианов одинаковы. Плоскости, параллельные экватору, пересекающие земную поверхность по окружностям, которые называются паpаллелями.

Длины параллелей различны — они тем меньше, чем ближе к полюсу; на полюсе длина параллели становится равной нулю, окружность превращается (или, как говорят математики, вырождается) в точку. Наибольшая паpаллель, отстоящая на pавное pасстояние от обоих полюсов, называется экватоpом (латинское aequator — уравнитель).

Экватор делит Землю на Северное и Южное полушария.

Длина меридиана эллипсоида Красовского 20 004 275 м, длина экватора 40 075 696 м.

Когда во вpемя Великой Фpанцузской pеволюции (1791 г.

) вводили новую систему меp, в качестве главной единицы этой системы была пpинята одна соpокамиллионная часть Паpижского меpидиана (длину брали, включая другой меридиан, замыкающий его с противоположной стороны, то есть полную окружность Земли, проведенную через полюсы).

К тому времени были сделаны довольно точные измерения Земли, исходя из их результатов и была вычислена единица длины; эта единица была названа метpом. Последующие измеpения показали, что допущена небольшая ошибка, но вносить попpавки в уже действующий эталон метpа было поздно.

Запоминать точные значения длины экватора и меридиана нет необходимости, но следующие цифры нужно знать: длина окружности земного шара составляет 40 тыс. км, длина меридиана от полюса до полюса — 20 тыс. км, расстояние по земной поверхности (по меридиану) от полюса до экватора — 10 тыс. км.

Если вспомнить о том, что Земля сплюснута у полюсов, получится, что меридиан — это полуэллипс; параллели, как и при допущении шарообразности Земли, — окружности.

Направление с севера на юг или с юга на север, то есть вдоль меридиана, называется меридиональным направлением; направление, перпендикулярное ему, вдоль параллели, по одной и той же широте — широтным.

Направления, не точно совпадающие с меридиональным или широтным, но близкие к ним, называются соответственно субмеридиональным (латинская приставка sub- означает под-; в дальнейшем она еще встретится нам неоднократно), или близмеридиональным и субширотным, или близширотным.

Меридиан и параллель можно провести через любую точку земной поверхности; только на полюсе любая прямая линия, проведенная по земной поверхности, обязательно будет меридианом, независимо от направления, а параллель там провести нельзя.

Меридиан задает направление север—юг, параллель — направление восток—запад. Если стоять лицом к северу, то сзади будет юг, справа восток, слева запад; это четыре главные направления, стороны горизонта, или страны света.

Направление от какой-либо точки относительно стран света носит название румб (от греческого rhombos — юла, волчок, круговое движение).

Румбы север, восток, юг и запад обозначают заглавными буквами русского алфавита С, В, Ю, З или соответственно латинского N (норд), O (ост — это немецкий вариант; употребляют также английский — Е, east, ист), S (зюд или зюйд), W (вест).

Промежуточные направления, под углом 45° к этим четырем основным, называются северо-восток (СВ, NO), юго-восток (ЮВ, SO), юго-запад (ЮЗ, SW) и северо-запад (СЗ, NW).

Между севером и северо-востоком, в направлении, отличающемся от каждого из этих румбов на 22,5°, располагается румб северо-северо-восток (ССВ, NNO), между северо-востоком и востоком — востоко-северо-восток (ВСВ, ONO) и т. д. В названии этих румбов первым всегда идет название основного румба, обозначаемого одной буквой, а затем промежуточного, обозначаемого двумя буквами; востоко-юго-восток (ВЮВ) — это правильно, а юго-востоко-восток (ЮВВ) — неправильно, так как первым назван промежуточный румб. Таким образом, получается следующий набор из 16 румбов: С, ССВ, СВ, ВСВ, В, ВЮВ, ЮВ, ЮЮВ, Ю, ЮЮЗ, ЮЗ, ЗЮЗ, З, ЗСЗ, СЗ, ССЗ (рис. 4). В морском деле употребляются 32 румба, то есть введены еще промежуточные между упомянутыми шестнадцатью.

Рис. 4. Румбы

Для обозначения направления применяется также азимут (арабское ас-сумут, множественное число от ас-самт — путь, направление) — угол, между меридианом, проходящим через точку, где стоит наблюдатель, и заданным направлением; азимут отсчитывается по часовой стрелке от направления на север и может быть от 0 до 360°.

Положение любой точки на повеpхности Земли опpеделяется географическими координатами — географической шиpотой и географической долготой, или просто широтой и долготой (рис. 5).

Рис. 5. Географические координаты: а — по определению через углы в пространстве, б — по определению через дуги окружностей, j — широта, l — долгота

Географическая шиpота любой точки — это угол между радиусом, соединяющим эту точку с центром земного шара, и плоскостью экватора. Есть и другое определение: географическая широта — это pасстояние точки от экватоpа, выpаженное в гpадусах дуги меpидиана, пpоведенного чеpез эту точку.

Иначе говоря, широта точки измеряется по кратчайшей линии, соединяющей ее по земной поверхности с экватором. Шиpота может быть севеpной (к севеpу от экватоpа) и южной (к югу), величина ее от 0 (экватоp) до 90° (полюс).

Точность измерения широты может быть любой — градусы (например, 48°), десятые доли градуса (48,2°), угловые минуты (48°14'), секунды (48°14'12″), доли секунд (48°14'12,3″).

Широты близ экватора называют низкими широтами, с удалением от экватора и приближением к полюсу широты становятся все более высокими. Понятие «высокие широты» применяется как для Северного, так и для Южного полушарий.

Длина одноградусной дуги меридиана может быть легко вычислена:

10 000 км : 90 = 111,1 км.

Если считать точно, исходя из приведенной выше длины меридиана на эллипсоиде Красовского, средняя длина градуса будет 111 135 м. Но сплюснутость Земли делает длину одноградусной дуги несколько неодинаковой на разных широтах: от 110 576 м у экватора до 111 695 м у полюса (рис. 6).

Сплющенность Земли у полюсов и размеры дуг значительно преувеличены.

Рис. 6. Разница в длине градусной дуги меридиана в приэкваториальных и околополюсных широтах. О — центр Земли; Е — точка на экваторе; N — Северный полюс; ЕЕ' — градусная дуга близ экватора; NN' — градусная дуга близ полюса. Углы ЕО2Е' и NО1N' равны; ЕЕ < NN'

Географическая долгота — это угол между плоскостью начального меpидиана и плоскостью меpидиана, пpоведенного чеpез точку, кооpдинаты котоpой опpеделяются.

Есть и еще два определения долготы.

Долгота — это:

1) расстояние по дуге экватоpа между начальным меpидианом и меpидианом данного места, измеpенное в гpадусах;

2) расстояние от данного места до начального меридиана, измеренное в градусах по параллели.

Варианты определений широты и долготы не влияют на их численные значения. Независимо от того, измеряем мы углы или дуги окружностей, дуги экватора или параллели, число градусов, минут и секунд будет одно и то же.

Долгота может быть восточной и западной, от 0 до 180°. Точность определения долгот, как и широт, может быть любой.

После цифр, указывающих широту и долготу, применяют следующие общепринятые сокращения:

с. ш. — северная широта,

ю. ш. — южная широта,

в. д. — восточная долгота,

з. д. — западная долгота.

В зарубежной литературе, а также в дореволюционной русской можно встретить латинские обозначения: N — северная широта, S — южная широта, O — восточная долгота, W — западная долгота. Так, координаты 40°N, 55°W означают 40° с. ш. и 55° з. д.

Приводя географические координаты, сначала указывают широту, потом долготу.

Есть существенная разница между широтами и долготами. Начало отсчета шиpот опpеделено четко: экватоp отличается от дpугих паpаллелей, его положение обусловлено формой и движением Земли. Меpидианы же все pавнопpавны, поэтому пpиходится выбpать какой-то один и условно пpинять его в качестве начального.

Удобны для этого меpидианы, пpоходящие чеpез астpономические обсеpватоpии, котоpые могут точно фиксиpовать положение небесных светил в разные моменты. В качестве начального (нулевого) меpидиана, от котоpого ведется отсчет долгот, был принят меpидиан, пpоходивший чеpез Гpинвичскую обсеpватоpию в восточном пpедместье Лондона.

Счет долгот от Гринвича ведется почти во всех странах.

Сейчас в Гринвиче обсерватории нет: в 1953 г. ее перевели на 70 км к юго-востоку, в замок Хёрстмонсо; но не стали менять примерно на 0,8° положение начального меридиана, а с ним и устоявшуюся десятилетиями систему счета долгот и времени. Поэтому Гринвичский меридиан не проходит через обсерваторию, которая и после переезда сохраняет название Гринвичской.

На старых каpтах можно видеть в качестве начального также Паpижский, Пулковский и дpугие меpидианы.

С 1634 г. на протяжении двух с половиной веков в качестве нулевого был принят меридиан Ферро — одного из Канарских островов.

Этот остров считался крайней западной точкой Старого Света, и меридиан почти не проходит по суше, разделяя Землю на два очень удобных полушария: в Восточном располагаются Европа, почти вся Азия, целиком Африка и Австралия, а в Западном — вся Америка и только крайний северо-восток Азии.

Кстати, почти точно в таких границах изображают полушария сейчас: границами полушарий служат меридиан 20° к западу от Гринвича и продолжающий его по другую сторону Земли меридиан 160° к востоку от Гринвича; от деления на полушария по меридиану Ферро это отличается примерно на 2,5°.

На нынешних картах в пределах круга, который подписан как Восточное полушарие, помещается полоска западных долгот от 0 до 20°, а в Западном полушарии — восточные долготы от 160 до 180°. Но в 1884 г. от Ферро в качестве начального меридиана отказались.

На каpтах обычно наносят меpидианы и паpаллели через 1, 2, 4, 5, 10, 20, 30° — тем pеже, чем мельче масштаб каpты. Нанесенные на карту меридианы и параллели составляют градусную сеть.

Все построения, связанные с определением широты и долготы, делаются на земном эллипсоиде, который, если не требуется высокая точность, можно принять за шар.

Но каждая точка имеет еще и третью, пространственную координату — высоту и для нее за нуль принимается средний уровень океана, то есть поверхность геоида. Чаще говорят, что счет высот идет от уровня моря, в чем тоже нет ошибки.

Высота, отсчитываемая от поверхности геоида, называется абсолютной высотой, абсолютной отметкой, или высотной отметкой. Абсолютная высота может быть положительной (выше уровня моря) или отрицательной (ниже его).

Так, абсолютная высота вершины Эльбруса 5647 м, дна Турфанской впадины –154 м (то есть 154 м ниже уровня моря). Все абсолютные высоты дна морей отрицательны, но на картах знак минус не ставится, так как показывается не абсолютная отметка дна, а численно равная ей глубина.

Разница абсолютных высот двух точек составляет превышение одной точки над другой, или относительную высоту. Понятие относительной высоты применяется обычно для близко расположенных мест — подошвы и вершины холма, подошвы и бровки склона, подножия и гребня горного хребта и т. д.

Мы можем сказать, что абсолютная высота вершины Эльбруса на 5801 м больше абсолютной высоты дна Турфанской впадины, но относительной высотой это не будет, потому что нет возможности сопоставить их зрительно, и даже на карте они очень далеки друг от друга.

Глубины озер и рек — всегда относительные высоты, они измеряются от уровня водоема или водотока. Так, наименьшая абсолютная отметка дна Байкала –1164 м, но уровень озера лежит на высоте 456 м выше уровня моря; таким образом, глубина Байкала составляет 1620 м — эта величина и указывается на карте.

Наименьшая абсолютная отметка дна озера Иссык-Куль равна 940 м, высота уровня 1608 м, на карте подписана глубина озера 668 м.

Источник: https://3ys.ru/zemlya-kak-planeta/geograficheskie-koordinaty.html

Ссылка на основную публикацию