Географические следствия

 

Земля, как и другие планеты Солнечной системы, имеет шарообразную форму. Ее диаметр около 12 750 км. Поскольку человек видит лишь небольшую часть Земли, земная поверхность кажется ему плоским кругом, ограниченным линией, где небо как бы со­прикасается с землей. Недаром многим древним народам Земля казалась плоской. Позже, в Древней Греции во времена Гомера (IX—VIII вв. до н. э.), Землю представляли слегка выпуклым диском, наподобие щита во­ина, и считали, что сушу со всех сторон омы­вает океан.

Во времена Пифагора (VI в. до н. э.) ста­ли предполагать, что Земля — шар, как и другие планеты. Первые доказательства ша­рообразности Земли принадлежат древнегре­ческому ученому Аристотелю (IV в. до н. э.). К ним он относил наблюдения за лунными за­тмениями, во время которых тень от Земли,

отбрасываемая на поверхность Луны, всегда круглая; изменение вида звездного неба при движении по меридиану; расширение горизон­та при поднятии. Постепенно представления о Земле как о шаре стали основываться не на наблюдениях, а на точных расчетах и измере­ниях. Первым, кто измерил величину земного шара, был древнегреческий ученый Эратосфен (III—II вв. до н. э.). Он измерил длину дуги 1° меридиана, а затем на этой основе рассчи­тал длину всей окружности Земли по мериди­ану. Она составила примерно 40 000 км, что близко к действительности. Таким образом, ученые Древней Греции имели в общем пра­вильные представления о форме и величине Земли. Однако карты их, показывающие рас­пределение суши и воды на земной поверхно­сти, были весьма несовершенны из-за недо­статка фактических данных.

В период Средневековья, вплоть до XV в.,

 

 

поверхность шара

поверхность эллипсоида вращения

Рис. 9. Фигура и размеры Земли

 

многие научные представления античных на­родов о Земле, в том числе и о ее шарооб­разности, из-за господства церкви во всех сфе­рах жизни отрицались.

С конца XV в. начинается возрождение, а потом и интенсивное развитие многих наук и культуры. Наступил период Великих географи­ческих открытий. Христофор Колумб в поис­ках западного пути в Индию открыл Новый Свет — Америку (1492 г.). Васко да Гама, обогнув Африку, проложил морской путь в Ин­дию (1497 г.). Фернан Магеллан и его спут­ники совершили первое кругосветное плава­ние (1519—1522 гг.). В этот период сомне­ний в шарообразности Земли не было и Землю стали изображать в виде объемной модели — глобуса. Самый первый глобус диаметром 0,54 м был изготовлен немцем Мартином Бе-хаймом (1492 г.). По результатам открытий в XVI в. создавались многочисленные карты Зем­ли и обширные географические атласы (Г. Меркатор, А. Ортелий). В XVII в. в ряде евро­пейских стран были начаты детальные съем­ки местности.

В связи с развитием знаний о природе Зем­ли представления о ее форме продолжали со­вершенствоваться. В начале XVII в. голланд­ским картографом Снеллиусом был изобретен способ измерения больших расстояний путем триангуляции. Этот способ помог уточнить представление о форме и величине Земли по­средством измерения длины 1 ° меридиана в разных широтах. В конце XVII в. на основа­нии работ Ньютона возникло предположение о том, что ввиду осевого вращения земной шар должен быть сплюснут у полюсов. По­следующими измерениями в XVIII в. было подтверждено, что Земля имеет фигуру эллип­соида, незначительно сплюснутого вдоль оси вращения (рис. 9). У Земли полярный ра-

диус (=6357 км) короче экваториального (=6378 км) на 21,4 км. Сжатием Земли на­зывается отношение разности наибольшего (а) и наименьшего (0) радиусов эллипсоида к наибольшему радиусу. Сжатие Земли невели­ко и составляет (а — в)/а = 1/298,3. В даль­нейшем выяснилось, что сплюснутость у Северного полюса на 30 м меньше, чем у Южного. Кроме того, было установлено, что экваториальные радиусы Земли не равны: большой радиус вдоль меридиана 15° в. д. — 165° з. д. на 213 м больше малого вдоль ме­ридиана 105° в. д. — 75° з. д. Из-за поляр­ного и экваториального (1/30000) сжатия фигура Земли является трехосным эллипсои­дом. Поскольку величина сжатия земного эллипсоида невелика и он мало отличается от шара, его называют также сфероидом.

В XIX в. было установлено, что фигура Земли сложнее и не соответствует ни одной правильной геометрической фигуре. Она от­клоняется от эллипсоида из-за неоднородного строения недр и неравномерного распределе­ния масс по плотности. В 1873 г. фигура Зем­ли была названа по предложению немецкого ученого И. Листинга геоидом («подобным Земле»). Геоид определяется как фигура, по­верхность которой всюду перпендикулярна на­правлению силы тяжести, т. е. отвесной ли­нии. Поверхность геоида совпадает с уровен-ной поверхностью Мирового океана в спокойном состоянии, мысленно продолжен­ной под материками. Поднятия и опускания над эллипсоидом составляют в среднем от ±50 до +100 м. Из называют волнами геоида.

Выступы и понижения геоида были точно измерены из Космоса. На поверхности Океа­на выделяются шесть гигантских неровнос­тей — планетарных аномалий с поперечником 3—5 тыс. км. Максимальное возвышение геоида наблюдается в Тихом океане близ острова Новая Гвинея (+78 м), минимальные отметки — в Индийском океане у острова Шри-Ланка (–112 м). Так что общий размах выпуклостей и вогнутостей поверхности Океа­на достигает 190 м. Исследования показали, что источниками крупнейших аномалий океа­нической поверхности служат массы вещест­ва, расположенные на глубинах порядка 400—900 м: под «буграми» на поверхности Океана расположены массы вещества повы­шенной плотности, а под «впадинами» — мас­сы пониженной плотности. Обобщенные чер­ты рельефа водной поверхности Океана вид­ны на рисунке 10.

Таким образом, на фигуре Земли отрази­лись два фактора: осевое вращение Земли и сила тяжести (вес). Вес в целом уменьшает­ся от полюсов к экватору на 6 г на 1 кг (на пружинных весах) и изменяется в зависимос-