Государственно учебно-педагогическое издательство, Москва - Ленинград, 1938 г. OCR Detskiysad.Ru Публикуется с небольшими сокращениями
Форма и величина земли - ее фигура, как обычно принято говорить, - в значительной мере определяют характер и размеры сил, видоизменяющих ее поверхность. Поэтому естественно начинать курс «Общего землеведения» соответствующим разделом.
Еще древним грекам было известно, что земля представляет собой шарообразное тело. Доказательство шарообразности земли древние видели: 1) в том, что тень земли при лунных затмениях бывает всегда круглой; 2) в расширении горизонта над поверхностью земли при поднятии на гору; 3) в изменении вида звездного неба и положения светил над горизонтом при движении с севера на юг или в обратном направлении.
Действительно, мы видим, что при движении с севера на юг появляются все новые светила, тогда как прежде стоявшие над горизонтом скрываются из нашего кругозора. Если при этом мы убедимся, что понижение и повышение над горизонтом светил всегда остаются пропорциональными пройденному нами расстоянию по меридиану, то это свидетельствует о шарообразности земли.
Обычно приводимые доказательства шаровидности земли - кругосветные путешествия и постепенное исчезновение или появление предметов на горизонте при их удалении или приближении, - строго говоря, указывают лишь па выпуклую форму земли. Для того чтобы в этом можно было усмотреть доказательство шарообразности земли, необходимо путешествия повторять по различным направлениям и при этом по большим кругам, т. е. по таким, центры которых лежат в центре земли. Точно так же, постепенное исчезание предметов, например, парохода на море, не может служить прямым доказательством шаровидности земли. Оно могло бы происходить и в том случае, если бы земля имела не шарообразную форму, а какую-либо другую, близкую к шару. Все эти явления, взятые в отдельности, указывают лишь на выпуклость земной поверхности, однако, согласное их показание в различных местах земли говорит о том, что мы действительно имеем дело с телом, близким к шару.
Из шарообразности земли вытекают важные последствия для процессов, совершающихся на ней: 1) от шарообразности земли зависит угол, под которым солнечные лучи падают на земную поверхность, а следовательно, и количество приносимой ими энергии; 2) все явления и движения по обе стороны экватора имеют обратное значение: не только новые созвездия появляются по ту сторону экватора, но и координальные точки иные. В южном полушарии не юг, а север является страной тепла и света.
Шарообразность земли необходимо принимать во внимание и при изображении той или другой части земной поверхности на карте: на плоскости можно без существенных погрешностей передать только расстояния, не превышающие тысячи километров; если же расстояние больше, то надо принять в расчет кривизну земли и вносить в изображение контуров и площадей соответствующие исправления. Фигура земли (ее форма и размеры) определяет для наблюдателя, находящегося на некоторой высоте над поверхностью земли, дальность горизонта.
В действительности рефракция (преломление лучей при прохождении их через нижние слои воздуха) дает некоторое искажение.
Более точные данные о форме и размерах земли дают градусные измерения. В самом деле, если земля имеет шарообразную форму, то возможно, измерив несколько градусов дуги меридиана, вычислить радиус этой дуги; повторяя эти измерения в различных местах, можно получить точный вывод: как о размерах, так и о форме земли.
Из определений размеров земли, произведенных в древности, наибольшей известностью пользуется определение, сделанное греческим ученым Эратосфеном во II в. до нашей эры. Он знал, что во время летнего солнцестояния солнце в Сиене (современном Асуане) стоит в зените, так что оно отражается в воде глубокого колодца, а в то же время в Александрии его лучи образуют с отвесом угол в 7°12'.
Определение высоты солнца над горизонтом было произведено Эратосфеном при помощи скафиса. Скафис представляет собой чашу в виде полушария, со дна которого поднимается штифт, имеющий длину и направление радиуса чаши. Тень ог этого штифта в Александрии во время летнего солнцестояния покрывала 1/50 часть окружности шара, т. е. была равна 7°12'. Определив расстояние между Александрией и Сиеной в 5000 стадий и разделив это на 7°12', Эратосфен получил величину одного градуса, равную в круглых числах 700 стадиям, при которой окружность земли равнялась 250 000 стадий. Чтобы получить число, которое бы делилось на 360, Эратосфен увеличил полученную величину на 2 тысячи и принял окружность земли равной 252 000 стадий.
Так как стадия равна приблизительно 168 м, то 252 000 стадий равны 39 816 км, - величина, которая очень близка к величине окружности, определенной в настоящее время. Такой близкий к действительности результат, вероятно, получился совершенно случайно оттого, что ошибка от принятия Сиены и Александрии лежащими на одном меридиане покрыла неточность в измерении расстояния.
Следующее измерение было произведено в 827 г. нашей эры при калифе Эль-Мамуне, а третье - французским врачом Фернелем в 1525 г.
Определение величины градуса в значительной степени тормозилось затруднениями, которые представляло точное измерение расстояний на земной поверхности, и более надежные результаты градусные измерения стали давать лишь с XVII в., когда голландский ученый Снеллиус указал более точный способ измерения расстояний, носящий название триангуляции.
Сущность триангуляции состоит в том, что непосредственное измерение длинных линий заменяется тригонометрическим вычислением сети смежных треугольников, в которых измерены все углы и одна какая-нибудь сторона. Вершины треугольников отмечаются особыми знаками, и одна сторона первого треугольника - базис - непосредственно и тщательно измеряется; других же измерений длины не делается, а остальные стороны вычисляются на основании тригонометрических формул.
Такое измерение при помощи триангуляции было произведено в 1670 г. во Франции Пикаром, причем оказалось, что величина градуса меридиана не везде одинакова, а увеличивается к северу. Следовательно, земля не представляет собой правильного шара, а является сплюснутой, причем кривизна земли больше у экватора и меньше у полюсов.
К тому же выводу пришли Гюйгенс и Ньютон из теоретических соображений. Принимая во внимание, что земля некогда была в расплавленном состоянии, они доказали, что она должна была принять форму эллипсоида вследствие вращения вокруг оси и под влиянием центробежной силы, которая всего сильнее действовала на экваторе. С целью проверки этого заключения во Франции было предпринято измерение градуса меридиана к северу от Парижа до Дюнкерка и к югу - до Перпиньяна, причем последнее измерение (к югу от Парижа) производили братья Кассини. Результаты, однако, получились неожиданные: оказалось, что градус меридиана увеличивается не к северу, а к югу (это произошло от неточности определения). Таким образом, земля, судя по этим измерениям, оказалась сплюснутой не с полюсов, а наоборот, с экватора, и поэтому форма ее представилась не эллипсоидом вращения с малой осью, соответствующей оси земного шара, а как будто малая ось его проходит в плоскости экватора. По первому воззрению земля по своей форме напоминает апельсин, а по второму - лимон. Таким образом, возник спор между ньютонистами и кассинистами.
Чтобы окончательно решить этот вопрос, Французской академией наук были снаряжены две экспедиции для измерения градуса меридиана: одна - на север, в Лапландию, другая - на юг, в Перу. Эти экспедиции работали в период времени от 1735 до 1744 г., причем получились результаты, подтверждающие сплюснутость земли у полюсов, т. е. градусы меридиана в полярном поясе оказались больше градусов в тропической зоне. Эта сплюснутость, однако, очень незначительна, и земля представляет собой такой эллипсоид вращения, который мало разнится от шара.
По новейшим исследованиям наиболее вероятная величина сжатия земли принимается равной 1/297.
Зная сжатие земли, мы можем определить размеры земного сфероида. До 1924 г. пользовались для этого данными, обнародованными в 1841 г. Бесселем:
Сжатие земли около полюсов подтверждается не только изменением градусов меридиана, но и скоростью качания маятника в различных широтах.
Впервые опыт Рише, произведенный в Кайене, недалеко от экватора, показал, что секундный парижский маятник качается там медленнее, и его пришлось укоротить, чтобы он отбивал секунды. Это могло зависеть от двух причин: 1) от центробежной силы, которая действует в направлении, обратном силе тяжести, и 2) от уменьшения силы притяжения, так как сила притяжения пропорциональна массам и обратно пропорциональна квадратам расстояний. Так как массы в обоих случаях были одни и те же, т. е. земля и тот же самый маятник, то, следовательно, изменение быстроты качания могло произойти только от центробежной силы или от изменения расстояния между телами. Так как увеличения центробежной силы недостаточно для того, чтобы произвести такое замедление качания маятника, то отсюда следует заключить, что расстояние между центром земли и центром маятника на экваторе больше, чем в Париже.
В настоящее время определения величины силы тяжести произведены во многих тысячах пунктов по всему земному шару. Эти наблюдения позволяют сделать очень важные выводы как по отношению к земле в целом, так и для отдельных мест. В общем сила тяжести возрастает с приближением от экватора к полюсам, как это и установил Рише.
Точные наблюдения показывают, что вместе с тем в отдельных местах получаются уклонения (аномалии) силы тяжести, выражающиеся несколькими десятитысячными долями. Эти уклонения выходят за пределы возможных ошибок наблюдений.
Аномалии силы тяжести указывают, что массы, слагающие земную кору, распределены неравномерно.
Результаты всех новейших измерений силы тяжести сводятся к следующим положениям: меньшая плотность воды в океане компенсируется большей плотностью веществ в глубине, под океанами, поэтому величина силы тяжести в открытом океане и на континентах на одной и той же широте приблизительно одинакова. Точно так же континенты и горы не обнаруживают увеличения массы, но скомпенсированы меньшей плотностью в глубине. В месте перехода от суши к морю существуют особые условия.
На берегах сила тяжести несколько больше нормальной, и это нарушение простирается на некотором протяжении мелкого моря, затем сила тяжести уменьшается, достигая своего минимума у материкового склона, а затем снова становится нормальной.
В горах хотя и наблюдаются отклонения от нормальной силы тяжести, но обычно они по своей величине меньше, чем это соответствовало бы притяжению окружающих горных масс.
Все это заставляет большинство современных геофизиков считать, что каждому выступу более легких пород над поверхностью шара (океана) соответствует их погружение в более плотные глубинные. Поверхностные породы как бы плавают на более плотных нижних. Таким образом, избыток масс над поверхностью шара компенсируется недостатком их под поверхностью. Это явление равновесия называется изостазией.
Тот слой, выше которого массы распределены неравномерно, называется изостатическим, Понятие изостазии было установлено Праттом и Эри. По Пратту изостатическая поверхность совпадает с изопотенциалъной, т. е. поверхностью, соответствующей гидростатическому равновесию. Хейфорд на основании своих работ внес дополнение в теорию Пратта; по его вычислениям изостатическая поверхность должна проходить на одной и той же глубине под видимой поверхностью земли, при этом колебания между высшим и низшим положениями ее выражаются числом порядка 20 км. По современным данным глубина этой изостатической поверхности около 100 км. Всякое нарушение равновесия влечет за собой перемещение участков земной коры. Так, участки суши, подвергающиеся размыванию, должны становиться легче и поэтому всплывать, тогда как участки морского дна, где происходит отложение наносов, - опускаться. Перемещения уровня в странах, представлявших в четвертичном периоде центры сплошного оледенения (Фенно-Скандия в Европе, Канадский щит в Америке), также являются примерами изостатических движений.
Результаты новейших измерения напряжения силы тяжести (ускорения силы тяжести) показали, что земля не является эллипсоидом вращения, а представляет собой тело более сложной формы, называемое геоидом. Проведем через точки с одинаковым напряжением силы тяжести (одинаковым потенциалом силы тяжести) поверхность. Ее называют изопотенциальной, Принимают, что геоид ограничен изопотенциальной поверхностью, совпадающей с поверхностью океана.
Уклонения поверхности геоида от поверхности эллипсоида вращения очень невелики и не превышают вверх и вниз 100-200 м. Таким образом, для практических расчетов можно считать, что земля-эллипсоид вращения.
Популярные статьи сайта из раздела «Сны и магия»
.
Магия приворота
Приворот является магическим воздействием на человека помимо его воли. Принято различать два вида приворота – любовный и сексуальный. Чем же они отличаются между собой?
По данным статистики, наши соотечественницы ежегодно тратят баснословные суммы денег на экстрасенсов, гадалок. Воистину, вера в силу слова огромна. Но оправдана ли она?
Порча насылается на человека намеренно, при этом считается, что она действует на биоэнергетику жертвы. Наиболее уязвимыми являются дети, беременные и кормящие женщины.
Испокон веков люди пытались приворожить любимого человека и делали это с помощью магии. Существуют готовые рецепты приворотов, но надежнее обратиться к магу.
Достаточно ясные образы из сна производят неизгладимое впечатление на проснувшегося человека. Если через какое-то время события во сне воплощаются наяву, то люди убеждаются в том, что данный сон был вещим. Вещие сны отличаются от обычных тем, что они, за редким исключением, имеют прямое значение. Вещий сон всегда яркий, запоминающийся...
Существует стойкое убеждение, что сны про умерших людей не относятся к жанру ужасов, а, напротив, часто являются вещими снами. Так, например, стоит прислушиваться к словам покойников, потому что все они как правило являются прямыми и правдивыми, в отличие от иносказаний, которые произносят другие персонажи наших сновидений...
Если приснился какой-то плохой сон, то он запоминается почти всем и не выходит из головы длительное время. Часто человека пугает даже не столько само содержимое сновидения, а его последствия, ведь большинство из нас верит, что сны мы видим совсем не напрасно. Как выяснили ученые, плохой сон чаще всего снится человеку уже под самое утро...
Согласно Миллеру, сны, в которых снятся кошки – знак, предвещающий неудачу. Кроме случаев, когда кошку удается убить или прогнать. Если кошка нападает на сновидца, то это означает...
Как правило, змеи – это всегда что-то нехорошее, это предвестники будущих неприятностей. Если снятся змеи, которые активно шевелятся и извиваются, то говорят о том, что ...
Снятся деньги обычно к хлопотам, связанным с самыми разными сферами жизни людей. При этом надо обращать внимание, что за деньги снятся – медные, золотые или бумажные...
Сонник Миллера обещает, что если во сне паук плетет паутину, то в доме все будет спокойно и мирно, а если просто снятся пауки, то надо более внимательно отнестись к своей работе, и тогда...
При выборе имени для ребенка необходимо обращать внимание на сочетание выбранного имени и отчества. Предлагаем вам несколько практических советов и рекомендаций.
Хорошее сочетание имени и фамилии играет заметную роль для формирования комфортного существования и счастливой судьбы каждого из нас. Как же его добиться?
Еще недавно многие полагали, что брак по расчету - это архаический пережиток прошлого. Тем не менее, этот вид брака благополучно существует и в наши дни.
Очевидно, что уход за собой необходим любой девушке и женщине в любом возрасте. Но в чем он должен заключаться? С чего начать?
Представляем вам примерный список процедур по уходу за собой в домашних условиях, который вы можете взять за основу и переделать непосредственно под себя.
Та-а-а-к… Повеселилась вчера на дружеской вечеринке… а сегодня из зеркала смотрит на меня незнакомая тётя: убедительные круги под глазами, синева, а первые морщинки
просто кричат о моём биологическом возрасте всем окружающим. Выход один – маскироваться!
Нанесение косметических масок для кожи - одна из самых популярных и эффективных процедур, заметно улучшающая состояние кожных покровов и позволяющая насытить кожу лица необходимыми витаминами. Приготовление масок занимает буквально несколько минут!
Каждая женщина в состоянии выглядеть исключительно стильно, тратя на обновление своего гардероба вполне посильные суммы. И добиться этого совсем несложно – достаточно следовать нескольким простым правилам.
С давних времен и до наших дней люди верят в магическую силу камней, в то, что энергия камня сможет защитить от опасности, поможет человеку быть здоровым и счастливым.
Для выбора амулета не очень важно, соответствует ли минерал нужному знаку Зодиака его владельца. Тут дело совершенно в другом.
© Все права на статьи принадлежат авторам сайта, если не указано иное.
16 +