Под долготой понимают угол образованный

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ КАРТА. ГЛОБУС.

1. Познакомиться с предложенным материалом.

· Какие существуют способы ориентирования на местности с подробным объяснением?

· Что такое географическая карта? Какова классификация географических карт?

Ориентирование и измерение расстояний на местности

Видимую часть земной поверхности – круг, в центре которого находится наблюдатель, называют горизонтом. Линия, по которой небо соприкасается с землей, – это линия горизонта. На открытой местности линия горизонта кажется наблюдателю окружностью, в центре которой он находится, а на закрытой – замкнутой кривой, обходящей видимые препятствия.

Сориентироваться на местности – это значит найти основные и промежуточные стороны горизонта: север, запад, северо-запад и т. д.

Известно много способов определения сторон горизонта: по солнцу, Полярной звезде и др. В полдень солнце находится на юге, поэтому тень, отбрасываемая предметами, – полуденная линия и указывает направление местного меридиана. Если в это время встать спиной к солнцу, а лицом по направлению к тени, то впереди будет север, сзади – юг, слева – запад и т. д.

Определить страны света можно и по ручным часам с циферблатом. Для этого часы кладут на ладонь так, чтобы часовая стрелка указывала на то место горизонта, над которым находится солнце. Если угол между часовой стрелкой и направлением на цифру 1 разделить пополам, то эта биссектриса покажет направление север – юг.

Для того чтобы определить стороны горизонта ночью, надо отыскать на звездном небе Полярную звезду, она всегда находится на севере. Менее надежно ориентирование по форме крон одиноко стоящих деревьев, годичным кольцам на пнях, расположению муравейников и т. д.

Достаточно надежно можно ориентироваться в лесу по квартальным столбам и просекам. Квартальные просеки всегда проходят в направлении север – юг, запад – восток.

Быстрее, проще и надежнее всего ориентироваться по компасу. Для этого надо компас положить горизонтально и совместить северный конец магнитной стрелки с буквой «С» или цифрой «0» на месте. В этом положении стрелка компаса покрывает направление местного меридиана. При этом необходимо проследить, чтобы рядом с компасом не оказалось металлических, железных, стальных или чугунных предметов, иначе показания могут быть искажены.

С помощью компаса осуществляется передвижение по азимуту на местности.

Азимут – это угол между направлением на север и направлением на заданный объект.

В повседневной жизни человеку иногда приходится не только ориентироваться на местности, но и определять расстояния между различными точками. Есть много способов определения расстояний: на глаз, шагами, шаговым циркулем, с помощью веревки, рулетки, мерной ниткой и т. д.

Для того чтобы определять расстояния на глаз, необходимо постоянно в этом тренироваться, и все равно ошибка в определении будет очень велика. При определении расстояния дальномером надо знать высоту или длину предмета, расстояние до которого мы хотим узнать. Для этого берут дальномер или обычную линейку и, держа их на вытянутой руке, определяют, сколько делений закрывает предмет. Далее, зная количество делений на линейке, длину руки и высоту предмета, вычисляют расстояние. Чтобы измерить расстояние шагами, надо знать длину шага, которую определяют так: отмеряют определенное расстояние, обычно 100 м, и несколько раз его проходят, считая шаги. Затем вычисляют среднее число шагов. Нередко, например, при составлении чертежей местности измеренные расстояния и направления на предметы приходится наносить на лист бумаги. Для этого расстояние уменьшают с помощью масштаба. Масштаб показывает, во сколько раз реальное расстояние уменьшено на чертеже.

Различают три вида масштабов: численный, именованный и линейный.

Численный масштаб всегда записывается в виде отношения 1: 100, 1: 10 000, 1: 30 000 и т. д., он показывает, сколько сантиметров на местности соответствует 1 см на чертеже.

Для большей наглядности численный масштаб переводят в именованный, в данном случае это: в 1 см – 1 м, в 1 см – 100 м, в 1 см – 300 м.

Линейный масштаб представляет собой прямую линию, на которую нанесены сантиметровые и миллиметровые деления. Пользуясь этим масштабом, можно мгновенно измерять расстояние между объектами, нанесенными на план местности. Для планов местности характерны следующие признаки: направление север – юг показано стрелкой, чаще всего это направление совпадает с обрезом листа (т. е. сверху вниз); масштаб плана везде одинаков; предметы наносят условными знаками; на плане нет координатной сетки.

Глобус и градусная сеть.

Глобус – уменьшенная модель земного шара. Он наглядно демонстрирует шарообразность Земли и дает правильное представление о положении на земном шаре полюсов и экватора, меридианов и параллелей, а также морей, материков и океанов, островов и крупных форм рельефа. Изображение Земли на глобусе равно-масштабно – линейные размеры объектов земной поверхности даются на нем с одинаковым уменьшением. Изображение также равноугольно (очертания фигур на глобусе подобны действительным очертаниям на земной поверхности) и равновелико (площади всех объектов, показанных на глобусе, пропорциональны их действительным площадям на земном шаре).

Первым глобусом считают глобус, изготовленный немецким географом М. Бехаймом в 1492 г. Теперь он хранится в музее в Нюрнберге. В XVII и XVIII вв. глобусами пользовались на судах дальнего плавания, где они заменяли карты.

Наряду с достоинствами у глобуса имеется существенный недостаток: он изготовляется только в мелком масштабе. Глобус такого масштаба, в котором обычно составляют стенную карту России, имел бы диаметр, равный 2,55 м. Пользоваться таким глобусом было бы неудобно. На глобусе нанесены меридианы и параллели.

Меридианы – это линии на глобусе и картах, соединяющие полюса. Поэтому каждый меридиан составляет половину окружности земного шара, а все они имеют одинаковую длину. Меридианов можно провести бесчисленное множество. Начальный (нулевой) меридиан проходит через Гринвичскую обсерваторию около Лондона. От него счет ведется на восток и запад до 180°, где проходит граница Западного и Восточного полушарий.

Параллели на глобусе наносятся параллельно экватору.

Экватор – это линия пересечения земной поверхности с плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно ее оси и делящей земной шар на два полушария: Северное и Южное.

Параллелей, как и меридианов, можно провести бесчисленное множество. Параллели, в отличие от меридианов, имеют разную длину, которая постепенно уменьшается к полюсам. Так, самая длинная параллель – экватор – имеет длину 40075,7 км, параллель 30° – 30056,8 км, параллель 60° – 20037,8 км.

Меридианы и параллели, нанесенные на глобус и карту, составляют градусную сеть. По ней определяют точное положение каждого пункта на Земле, для чего вводят понятия «долгота» и «широта».

Под географической долготой понимают угол между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана данного пункта.

Долготу выражают в градусах от начального меридиана: к востоку от него долгота восточная, к западу – западная. Поскольку счет ведется от начального меридиана, долгота может быть от 0 до 180°.

Географическая широта точки – это угол между плоскостью экватора и отвесной линией в данном месте.

Она также измеряется в градусах, причем отсчет ведется от экватора к северу и к югу (от 0 до 90°), соответственно широты могут быть северными и южными. Расстояние от экватора до полюса – это четверть окружности земного шара (90°), а длина дуги меридиана в 1° составит 111 км, увеличиваясь от экватора к полюсам (вследствие сплюснутости Земли). Длина дуги параллели в 1° у экватора составляет 110,6 км, а в районе Полярного круга – 111,7 км.

Географические координаты любой точки на Земле можно точно определить, вычислив ее широту и долготу.

Широту в Северном полушарии можно определить по высоте Полярной звезды. Полярная звезда находится около полюса мира, не совпадая с ним на 55 . Таким образом, на Северном полюсе она находится почти вертикально над головой, т. е. под углом 90°. При удалении от полюса высота Полярной звезды уменьшается, на экваторе ее уже не видно. Высоту Полярной звезды можно приблизительно определить при помощи транспортира с отвесом, величина этого угла соответствует широте местности.

Географическую долготу можно узнать путем определения разницы во времени. Как вы уже знаете (см. § 11), полный оборот вокруг оси Земля совершает в течение 24 ч, проходя за это время путь в 360°, т. е. за 1 ч она поворачивается на 15°, а на 1° – за 4 мин. Зная время на нулевом меридиане и местное время, можно определить их разницу, а по этой разнице – долготу. Например, если в 16 ч 30 мин по местному времени на нулевом меридиане 12 ч, разница будет 4 ч 30 мин, это составит 270 мин. Разделим 270: 4 = 67°30 . Следовательно, долгота нашего пункта 67°30 .

Географические карты

В повседневной жизни более удобно пользоваться не глобусом, а картами.

Географическая карта – это уменьшенное и обобщенное изображение на плоскости земной поверхности, географические объекты которой переданы условными знаками.

Карты необходимы для изучения земной поверхности, а также природных и общественных объектов.

Географические карты классифицируются по содержанию, территориальному охвату, масштабу, назначению.

По территориальному признаку карты делят на: мировые, океанов и морей, материков и их крупных частей, государств, областей, районов.

По масштабу географические карты делят на: крупномасштабные, построенные в масштабах крупнее 1:200 000; мелкомасштабные, построенные в масштабах мельче 1:1 000 000; среднемасштабные, построенные в масштабах от 1:200 000 до 1:1 000 000 включительно.

Наиболее распространены общегеографические карты, отображающие формы рельефа и естественный покров земной поверхности, гидрографию, населенные пункты, пути сообщения, границы.

Прочие географические карты называют тематическими. На них более подробно показаны какие-либо элементы, входящие в содержание общегеографической карты, например рельеф, пути сообщения, или изображены климатические пояса, давление воздуха, расселение животных и т. п., отсутствующие на общегеографической карте.

По назначению выделяют карты учебные, туристские, справочные и др.

Географические карты составляют, используя результаты съемок местности (топографические, геологические) либо посредством обработки и синтеза разнообразных источников.

У крупномасштабных топографических карт масштаб сохраняется неизменным во всех частях карты. Рельеф на этих картах показан при помощи горизонталей – линий, соединяющих точки, лежащие на одной и той же высоте над уровнем моря.

На мелкомасштабных картах при этом неизбежно возникают искажения площадей (размеров), углов (очертаний) и длин (расстояний), поскольку поверхность шара нельзя развернуть на плоскости без разрывов. Для того чтобы составлять мелкомасштабные карты, применяют картографические проекции.

Картографическая проекция – это способ развертки на плоскости поверхности земного шара при составлении карт.

В зависимости от характера искажений проекции разделяют на: равноугольные, при использовании которых сохраняется правильность очертаний изображаемых объектов (материков, океанов, морей), но сильно искажаются размеры площадей; равноплощадные, когда сохранены правильные размеры площадей, но искажены очертания; произвольные, искажающие углы (формы) и площади. Выбор проекции определяется положением и размерами изображаемой территории, содержанием карты и ее назначением.

Например, при составлении политической карты Западной Европы нужно подобрать такую проекцию, которая бы не искажала площади, чтобы, глядя на карту, можно было сравнивать по территории отдельные государства.

В зависимости от способа переноса градусной сети с глобуса на карту различают четыре вида картографических проекций: цилиндрические, азимутальные, конические и произвольные, или условные.

При цилиндрической проекции на глобус надевают цилиндр, на внутреннюю сторону которого наносят градусную сеть с географическими объектами. Если цилиндр развернуть, то меридианы и параллели образуют сеть прямоугольников. С наименьшими искажениями будет нанесена та территория, которая непосредственно соприкасалась со стенкой цилиндра. Если соединить эти точки, образуется линия нулевых искажений, а чем дальше от нее, тем искажения больше.

Конические проекции строят при помощи конуса. Конус надевают на глобус и на его внутреннюю стенку проектируют градусную сеть со всеми географическими объектами.

В конической проекции часто изображают материки, отдельные государства. В этой же проекции обычно составляют учебные карты России. Углы и площади на таких картах искажены незначительно. Масштаб карты остается неизменным по одной параллели, где проходит нулевая линия искажения, а к северу и к югу от этой линии масштаб меняется, соответственно искажения увеличиваются.

Азимутальными называют такие проекции, когда градусная сеть переносится с глобуса на плоскость непосредственно, без использования промежуточных фигур, т. е. цилиндра или конуса. Эти проекции чаще всего используют при составлении карт полушарий, Арктики и Антарктики.

Если градусную сеть спроектировать на две плоскости, касающиеся глобуса в противоположных точках, то получится карта полушарий, изготовленная в азимутальной экваториальной проекции. Карта в этой проекции сильно искажает очертания и расстояния. Параллели на этой карте непараллельны друг другу и экватору, а длина среднего меридиана в 1,5 раза меньше западного или восточного.

Если плоскость поместить к полюсу и нанести на нее градусную сеть, то параллели будут выглядеть как концентрические окружности, а меридианы – прямые линии, расходящиеся от полюса. Эта проекция получила название азимутальной полярной. На картах, изготовленных в этой проекции, очертания объектов сильно искажены.

Существует ряд других картографических проекций, используемых, например, для создания карт больших территорий и др.

Глава 2 Фигура и размеры Земли и их 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., многие научные представления античных народов о Земле, в том числе и о ее шарообразности, из-за господства церкви во всех сферах жизни отрицались.

рис. 9. Фигура и размеры Земли

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 Бехаймом (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 радиус (*6357 км) короче экваториального (=6378 км) на 21,4 км. Сжатием Земли называется отношение разности наибольшего (а) и наименьшего (в) 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 уровенной поверхностью Мирового океана в спокойном состоянии, мысленно продолженной под материками. Поднятия и опускания над эллипсоидом составляют в среднем от ±50 до ±100 м. Их 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 зависимости от состава и плотности пород. Фигура Земли не остается постоянной и меняется как в связи с уменьшением скорости осевого вращения, так и в результате перераспределения масс внутри Земли.

Рис. 10. Рельеф водной поверхности Мирового океана по данным информации с искусственных спутников Земли (по Р. К. Клиге и др.)

Рис. 11. Физическая и теоретические поверхности Земли (по Г. Ю. Грюнбергу и др.)

Истинная физическая, или топографическая, поверхность Земли со всеми ее горами и впадинами не совпадает с поверхностью геоида и отступает от него на несколько километров (рис. 11). Сила тяжести все время стремится выровнять действительную поверхность Земли, привести ее в соответствие с уровенной поверхностью. Она является всеобъемлющей силой на Земле и лежит в основе рельефообразующих и всех других природных процессов.

Разница между эллипсоидом и геоидом невелика, поэтому для геодезических и картографических работ в нашей стране приняты следующие величины земного эллипсоида Ф. Н. Красовского (назван в честь ученого, под руководством которого велись расчеты): экваториальный радиус а = 6378,2 км, полярный радиус b = 6356,8 км, полярное сжатие (а – b)/а= 1/298,3, длина меридиана 40008,5км, длина экватора 40075,7 км, площадь поверхности Земли 510 млн км2. Для анализа большинства глобальных географических процессов и закономерностей допустимо принимать Землю за шар.

В настоящее время научными доказательствами шарообразности Земли считаются фотографии и измерения из Космоса с искусственных спутников Земли с разных расстояний и точек траекторий полетов, а также градусные измерения на поверхности Земли и лунные затмения. Постепенное появление предметов из-за горизонта, увеличение дальности (радиуса) видимого горизонта при подъеме, изменение вида звездного неба при движении по меридиану, освещение высоких частей предметов перед восходом и после захода Солнца, кругосветные плавания и другие следствия свидетельствуют лишь о выпуклости Земли.

Фигура и размеры Земли имеют большое географическое значение. Шарообразная форма Земли обусловливает уменьшение угла падения солнечных лучей на земную поверхность от экватора к полюсам и, как следствие этого явления, образование нескольких тепловых поясов. Тепловые пояса, в свою очередь, наряду с другими факторами (величиной и массой Земли, определенным расстоянием ее от Солнца) обусловливают закономерное изменение многих природных процессов и компонентов в географической оболочке по направлению от экватора к полюсам, т. е. широтную зональность.

Размеры и масса Земли предопределяют такую силу земного притяжения, которая удерживает атмосферу определенного состава и

гидросферу, без которых была бы невозможна жизнь, основанная на органических полимерах. Важно при этом и расстояние Земли от Солнца. При более близком положении Земли к Солнцу, чем теперь, она могла бы превратиться в раскаленную пустыню, при более отдаленном – приобрести постоянный ледяной панцирь. От размеров Земли зависят масштабы процессов, происходящих на планете, а также спектр природных зон: при больших размерах он был бы богаче и разнообразнее, при меньших – гораздо беднее, чем сейчас. Таким образом, жизнь на Земле, возникновение и существование на ней географической оболочки в значительной мере зависят от формы и размеров нашей планеты, а также расстояния ее от Солнца.

Фигура и размеры Земли

О том что Земля шарообразна, было известно с глубокой древности. Шарообразность фигуры планеты соответствует равновесию, установившемуся под действием силы тяжести, при условии, если бы Земля не вращалась вокруг оси и имела бы однородный вещественный состав. В связи с вращением Земли возникла центробежная сила, под влиянием которой появилось сжатие в направлении оси вращения Земли, и она приняла форму сфероида или эллипсоида вращения. Сжатие Земли было обнаружено по разности качания маятника на разных широтах и теоретически обосновано на основе закона всемирного тяготения И. Ньютоном на рубеже XVII и XVIII веков. На основании многочисленных геодезических измерений были предложены разные значения размеров земного эллипсоида. В СССР с 1946 г. приняты размеры эллипсоида Ф. Н. Красовского, названного в честь выдающегося советского геодезиста, со следующими параметрами: экваториальный радиус 6 378 245 м, полярный радиус 6 356 863 м, полярное сжатие 1 : 298,3. Разность между экваториальным и полярным радиусами Земли составляет всего 21 382 м, поэтому в географии Землю большей частью принимают за шар.

В связи с неравномерностью распределения массы и неоднородностью вещественного состава Земли ее фигура отклоняется от правильной формы сфероида. На это отклонение влияет также действие гравитационного поля Галактики. Истинная геометрическая форма Земли была названа геоидом по предложению в 1873 г. немецкого ученого И. Б. Листинга. Геоид определяется как фигура, совпадающая со средней поверхностью Мирового океана, которая называется уровенной. В каждой точке геоида направление силы тяжести перпендикулярно к его поверхности. Поднятия геоида над эллипсоидом Красовского не превышают 136 м, опускания 162 м. Поднятия геоида расположены преимущественно над океаническими впадинами, погружения приурочены к материкам. Это связано с неоднородностью строения земной коры. Более тяжелая океаническая базальтовая кора отклоняет силу тяжести в сторону океанов от более легкой материковой гранитной коры. Таким образом, поднятия и опускания геоида до известной степени зеркальны по отношению к действительному рельефу Земли.

На основании изучения движения искусственных спутников Земли была установлена полярная асимметрия земного эллипсоида и оказалось, что Земля имеет сердцевидную форму, причем северный полюс ее приподнят, по сравнению с южным, примерно на 30 м. Такую форму Земли предложено называть кардиоид.

Причину полярной асимметрии Земли следует искать в воздействии гравитационного поля Галактики.

Физическая поверхность твердой Земли на много отклоняется от поверхности эллипсоида. Максимальная высота физической поверхности над эллипсоидом 8848 м (г. Джомолунгма), максимальная глубина 11022 м (Марианская впадина).

Рассмотрим значение для географии фигуры и размеров Земли.

Сфероидальность Земли является главной причиной географической зональности. В направлении от экватора к полюсу уменьшается угол падения солнечных лучей на земную поверхность и с этим связано уменьшение количества тепла и изменение характера природы.

Отступление от сфероидальности Земли является одной из основных причин нарушения географической зональности. Неоднородное строение земной коры приводит к неравномерному распределению материков и океанов, гор и равнин по земной поверхности. Полярная асимметрия является причиной того, что южное полушарие более океаническое, чем северное. Это видно из следующих цифр:

Полярная асимметрия суши и моря приводит к асимметрии других компонентов географической оболочки, к асимметрии географических зон. В полярной области южного полушария расположен материк с полярной пустыней, в северном полушарии — океан с плавающими льдами. В северном полушарии имеются зоны тундры и тайги, в южном они отсутствуют. Можно привести и другие примеры асимметрии.

Общая фигура и размеры Земли

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 57

Положение точек земной поверхности обычно определяют относительно обшей фигуры Земли. Под общей фигурой Земли в геодезии понимают фигуру, ограниченную мысленно продолженной поверхностью океанов, находящихся в спокойном состоянии. Такая замкнутая

поверхность в каждой своей точке перпендикулярна к отвесной линии, т. е. к направлению действия силы тяжести и, следовательно, всюду горизонтальна. Ее называют уровенной поверхностью

Величина а

Земли или поверхностью геоида. Геоид — тело, не имеющее правильной геометрической формы. Однако поверхность геоида ближе всего подходит к поверхности эллипсоида вращения, получающегося от вращения эллипса Р0Р^1 (рис. 1) вокруг малой оси РРЬ Поэтому практически при геодезических и картографических расчетах поверхность геоида заменяют математической поверхностью эллипсоида вращения, называемого также сфероидом. Линии пересечения поверхности сфероида плоскостями, проходящими через ось вращения, называются меридианами и представляются на сфероиде эллипсами, а линии пересечения плоскостями, перпендикулярными к оси вращения, называются параллелями и являются окружностями. Параллель, плоскость которой проходит через центр сфероида, называется экватором. Линии О0=а и ОР=Ь (рис. 1) называются большой и малой полуосями сфероида; а — радиус экватора, Ь — полуось вращения Земли. Размеры земного сфероида определяются длинами этих полуосей.

а — Ъ

называется сжатием сфероида. Величины а, Ь, а могут быть определены

а

посредством градусных измерений, которые позволяют вычислить длины дуги меридиана в 1°. Зная длину градуса в различных местах меридиана, можно установить фигуру и размеры Земли.

Размеры земного сфероида и его сжатия определялись неоднократно учеными разных стран.

С 1946 г. для геодезических и картографических работ в России приняты размеры земного сфероида Красовского

Рис. 1

а=6 378 245 м, Ъ =6 356 863 м, а =1:298,3.

Сжатие земного сфероида составляет приблизительно 1:300. Если представить себе глобус с большой полуосью а =300 мм, то разность а — Ь для такого глобуса составит всего 1 мм. Ввиду малости сжатия общую фигуру Земли иногда принимают приближенно за шар радиуса К=6371 км.

§ 7. Метод проекций. Географические координаты

Метод проекций. Для многих практических целей можно допустить, что поверхности геоида и сфероида на данном участке совпадают, образуя одну уровенную (горизонтальную) поверхность МЫ (рис. 2). Физическая земная поверхность имеет сложную форму: на ней встречаются неровности в виде гор, котловин, лощин и т. д. Горизонтальные участки встречаются редко. При изучении физической земной поверхности воображают, что ее точки Л, В, С, Б и Е проектируются отвесной линией на уровенную, т. е. горизонтальную поверхность М№, на которой при этом получаются точки а, Ъ, с, й и е, называемые горизонтальными проекциями соответствующих точек физической земной поверхности. Каждой линии или контуру на физической земной поверхности соответствует линия или контур на воображаемой горизонтальной поверхности МИ. Задача изучения физической земной поверхности распадается, таким образом, на две: 1) определение положения горизонтальных проекций точек на уровенной поверхности МИ и 2) нахождение высот (Аа, ВЪ …) точек физической земной поверхности над поверхностью МИ.

Высоты, отнесенные к уровню океана или моря, называются абсолютными, а отнесенные к Рис. 2 Е

Рис. 3

произвольной уровенной поверхности, параллельной МИ, — условными. Числовые значения высот точек земной поверхности называют отметками. Обычно за начало счета абсолютных высот принимают средний уровень океана или открытого моря. В СССР счет абсолютных высот ведется от нуля Кронштадтского футштока (футшток — медная доска с горизонтальной чертой, вделанная в гранитный устой моста обводного канала. Горизонтальная черта называется нулем футштока.

По данным 1946—1947 гг., средний уровень Балтийского моря в Кронштадте ниже нуля футштока на 10 мм.

Положение горизонтальных проекций точек земной поверхности на уровенной поверхности МИ (рис. 2) может быть определено координатами, взятыми в какой-нибудь системе (координаты — это величины, определяющие положение любой точки на поверхности или в пространстве относительно принятой системы координат).

Географические координаты. Примем уровенную поверхность МИ (рис. 2) за поверхность

сферы.

Единой системой координат для всех точек Земли служит система географических координат. Ее составляют плоскость начального меридиана РМР1 и плоскость экватора Е^ (рис. 3). За началь­ный принимается меридиан, проходящий через Гринвич на окраине Лондона. Положение всякой точки М на сфере в этой системе координат определяется углом ф, образованным отвесной линией МО в этой точке с плоскостью экватора, и углом X, составленным плоскостью меридиана РМР] данной точки с плоскостью начального меридиана.

Угол ф называется географической широтой, а X—географической долготой точки М; широты ф считаются в обе стороны от экватора от 0 до 90°; широты, отсчитываемые от экватора к северу, называются северными, к югу — южными. Долготы X, считаются от начального меридиана в обе стороны на восток и на запад от 0 до 180° и называются соответственно восточными и западными. Широты и долготы называются географическими координатами. Географические координаты могут быть определены независимо для каждой отдельной точки из астрономических наблюдений. Высоты тех же точек могут быть получены при помощи нивелирования. Широта, долгота и высота вполне
определяют положение каждой отдельной точки А, В, С, Б, Е земной поверхности (см. рис. 2) относительно общей фигуры Земли.

Date: 2015-09-19; view: 500; Нарушение авторских прав

Понравилась страница? Лайкни для друзей:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *