Երկրագնդի ձև

Երկրագնդի ձևը , տերմին՝ Երկիր մոլորակի մակերևույթի ձևը նշելու համար։ Կախված դրա սահմանման ձևից, երկրաբանության մեջ ընտրվում են տարբեր կոորդինատային համակարգեր։

Պատմություն

Մ․թ․ա․ 6-րդ դարում Պյութագորասը համոզված էր, որ Երկիրը գնդաձև է^[1]։ Հայտնագործությունների հարցում առավել հեղինակավոր Թեոֆրաստը, նախապատվությունը տալիս է Պամենիդիսին։ 200 տարի հետո Արիստոտելը ապացուցել է, որ Լուսնի խավարումների ժամանակ Լուսնի ստվերը Երկրի վրա միշտ շրջանաձև է ընկնում։ Եվս 100 տարի հետո էրոտասֆենը իմանալով հեռավորությունը Ալեքսանդրիայի և Սիենայից, Ալեքսանդրիայի գրադարանի մոտ, երբ Արեգակը զենիթում էր, օգտագործելով գնոմոն, կարողացավ որոշել երկրային միջօրեականը լրիվ շրջանագիծը (360°)։ Քանի որ հայտնի չէր, թե ինչ փուլերից էր օգտվել Էրատեսթենեսը, հնարավոր չէ պարզել այդ մեծությունը ժամանակակից միավորների համակարգում։ Հունաստանի տարբեր շրջաններում 1 փուլը կազմում էր 150-ից 200 մետր։ Հետևաբար ժամանակակից միավորներով հաշված, երկրային միջօրեականի մեծ շրջանի երկարությունը կազմում է 37500 կմ-ից մինչև 50000 կմ։ Համեմատելու համար, այժմյան հաշվարկներով այն կազմում է 40007,863 կմ^[2]^[3]։

Այն, որ Երկրագնդի ձևը պիտի տարբերվի գնդից առաջին անգամ ասել է Նյուտոնը։ Նա ենթադրեց, որ այն էլիպսոիդի ձև ունի և առաջարկեց հետևյալ մտային փորձը։ Պետք է փորել երկու հանքահոր՝ մեկը բևեռից մինչև Երկրի կենտրոնը և մյուսը հասարակածից մինչև Երկրի կենտրոնը։ Այդ հանքերը ջուր լցնել։ Եթե Երկիրը կլոր է, ապա հանքահորերի խորությունը պիտի նույնը լինի։ Հասարակածային հորի ջրի վրա պիտի ազդի կենտրոնախույս ուժը, այն դեպքում երբ բևեռայինի վրա այդ ազդեցությունը չկա։ Երկու հորերում հավասարակշռության համար, անհրաժեշտ է, որ հասարակածայինը լինի ավելի խորը^[4]։

Երկրի ձևի տեսության հետագա զարգացումը արտահայտված է Հյուգենսի, Կասինիի, Կլերոյի, Մակ Լորենի, դ՛Ալամբերի, Լապլասի, Լագրանժի, Լեժանդրի, Յակոբիի,Դիրիհլեյի, Պուանկարեյի և այլոց գործերում։

Ժամանակակից ներկայացումներ

Զրոյական մոտեցման մեջ կարելի է համարել, որ Երկիրն ունի 6371,3 կմ միջին շառավղով գնդի ձև։ Մեր մոլորակի նման մոտարկումը լավ է համապատասխանում այն խնդիրներին, որոնցում հաշվարկների ճշգրտությունը չի գերազանցում 0,5%-ը։ Իրականում Երկիրը կատարյալ գունդ չէ։ Շնորհիվ օրապտույտի, այն սեղմված է բևեռներում։ Մայրցամաքների բարձրությունները տարբեր են, մակերևույթի ձևը խեղաթյուրում են նաև մակընթացային դեֆորմացիաները։

Երկրաբանության և աստղագիտության մեջ Երկիրը նկարագրում են որպես գեոիդ կամ պտտական էլիպսոիդ։ Գեոիդի հետ կապված է աստղագիտական կոորդինատների համակարգը պտտական էլիպսոիդի հետ՝ երկրաբանական կոորդինատների համակարգը։

Ըստ սահմանման, գեոիդը մակերևույթ է, որտեղ ամենուր ծանրության ուժը ուղղահայաց է մակերևույթին^[5]։

Եթե Երկիրն ամբողջությամբ ծածկված լիներ օվկիանոսով և չենթարկվեր այլ երկնային մարմինների մակընթացային ազդեցությանը կամ նմանատիպ այլ խոտորումների, ապա այն կունենար գեոիդի ձև ։ Իրականում տարբեր վայրերում Երկրի մակերեսը կարող է զգալիորեն տարբերվել գեոիդից։

Գործնականում օգտագործվում են մի քանի տարբեր միջին երկրային էլիպսոիդներ և դրանց հետ կապված երկրային կոորդինատների համակարգեր։

Գեոիդի շեղումներից (EGM96 մոդելները) Երկրի իդեալականացված պատկերից (WGS 84 էլիպսոիդ) տեսանելի է, որ օվկիանոսի մակերևույթը տարբերվում է էլիպսոիդից։ Օրինակ, Հնդկական օվկիանոսի հյուսիսում այն իջեցվել է ~100 մետր, իսկ Խաղաղ օվկիանոսի արևմուտքում ' բարձրացվել է ~80 մետր:

Անվանում	a, կմ	1/f	GM_⊕×10¹⁴ մ³վ⁻²	J₂×10⁻³	Ω×10^−5ռադ/վ
WGS84	6378,137	298,257223563	3,986004418	1,08263	7,292115
GRS80	6378,137	298,257222101	3,986005	1,08263	7,292115
IERS96	6378,13649	298,25645	3,986004418	1,0826359	7,292115
ПЗ-90	6378,136	298,257839303	3,9860044	1,0826257	7,292115

Այստեղ։

а - Երկրի հասարակածային շառավիղ;
f - էլիպսոիդի երկրաչափական սեղմում $(f={\frac {a-c}{a}}$ , որտեղ c — Երկրի բևեռային շառավիղն է);
G - գրավիտացիոն հստատուն;
M_⊕ - Երկրի զանգված;
J₂ - Երկրի դինամիկ ձև-գործոն;
Ω - Երկրի պտույտույտի անկյունային արագություն.

Տես նաև

Ծանոթագրություն

↑ «Диоген Лаэртский. КНИГА ВОСЬМАЯ». www.psylib.ukrweb.net. Արխիվացված է օրիգինալից 2020 թ․ մարտի 20-ին. Վերցված է 2020 թ․ մարտի 22-ին.
↑ «Earth according to WGS 84 (every degree of latitude)». web.archive.org. 2011 թ․ ապրիլի 14. Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ ապրիլի 14-ին. Վերցված է 2020 թ․ մարտի 20-ին.
↑ Трифонов Е.Д. Как измерили Солнечную систему // Природа (журнал). — 2008. — № 7. — С. 18—24.
↑ Ещё раз о форме Земли — какая же она на самом деле? — Юный техник, № 11, 1975.
↑ В определение силы тяжести входит не только гравитационная, но и центробежная составляющая, поэтому геоид не совпадает с эквипотенциальной поверхностью чистого гравитационного поля; он, таким образом, всюду перпендикулярен не чистому вектору напряженности гравитационного поля, а отвесная линия.

Գրականություն

Жаров В. Е. Сферическая астрономия. — Москва, 2002.

Արտաքին հղումներ

The shape of Planet Earth
Пантелеев В. Л. Теория фигуры Земли (курс лекций) на msu.ru
Веб-сайт Международной Ассоциации Геодезии и Геофизики
Белобров В. А. Была ли Земля плоской? на academia.edu

[1] «Диоген Лаэртский. КНИГА ВОСЬМАЯ». www.psylib.ukrweb.net. Արխիվացված է օրիգինալից 2020 թ․ մարտի 20-ին. Վերցված է 2020 թ․ մարտի 22-ին.

[2] «Earth according to WGS 84 (every degree of latitude)». web.archive.org. 2011 թ․ ապրիլի 14. Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ ապրիլի 14-ին. Վերցված է 2020 թ․ մարտի 20-ին.

[Trifonov-3] Трифонов Е.Д. Как измерили Солнечную систему // Природа (журнал). — 2008. — № 7. — С. 18—24.

[4] Ещё раз о форме Земли — какая же она на самом деле? — Юный техник, № 11, 1975.

[5] В определение силы тяжести входит не только гравитационная, но и центробежная составляющая, поэтому геоид не совпадает с эквипотенциальной поверхностью чистого гравитационного поля; он, таким образом, всюду перпендикулярен не чистому вектору напряженности гравитационного поля, а отвесная линия.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]