Os pretína zemský povrch. Zemepisné súradnice

Hriadeľ hlavnej nápravy A= 6 378 245 m.

Menší hriadeľ b= 6 356 863,019 m.

Polomer gule rovnakého objemu s Krasovského elipsoidom R= 6 371 110 m.

Polomer gule s rovnakým povrchom ako Krasovského elipsoid R= 6 371 116 m.

Polomer gule s rovnakým obvodom veľkého kruhu s dĺžkou poludníka Krasovského elipsoidu R= 6 367 559 m.

Polomer gule, ktorej jedna minúta veľkého kruhového oblúka sa rovná námornej míli (1852 m) R= 6 366 707 m.

Pri riešení úloh, ktoré nevyžadujú vysokú presnosť, sa zanedbáva stlačenie Zeme, t.j. pomýliť si zem s loptou.

Polomer lopty sa vyberajú na základe určitých podmienok. Napríklad pri meraní vzdialeností na mori polomer gule R = 6366 km 707 m(L E= 39 983 km).

R SR = 6371,1 km(L E= 40 010,5 km).

2. Základné body, priamky a roviny Zeme

Ryža. 2.1. Základné body, priamky a roviny Zeme

Zemská os (obr. 2.1) – pomyselná priamka, okolo ktorej sa Zem denne otáča (≈ 0,5 km/s = 0,464 km/s).

Táto os ( P N P S) sa zhoduje s vedľajšou osou zemského elipsoidu a pretína povrch elipsoidu v dvoch bodoch tzv. geografické póly Pozemky: – severný – P N , – južná – P S .

Severný geografický pól (P N) sa považuje za rotáciu, z ktorej je vidno vlastnú rotáciu Zeme proti smeru hodinových ručičiek.

Južný geografický pól (P S) – pól oproti severu.

Rovina rovníka - rovina kolmá na zemskú os a prechádzajúca stredom gule (elipsoid).

Zemský rovník – priamka (kružnica) vytvorená z priesečníka povrchu elipsoidu s rovníkovou rovinou.

Zemský rovník (čiara EAQB) rozdeľuje zemeguľu na dve hemisféry:

severná pologuľa (od P N);

južnej pologuli (od P S).

Roviny rovnobežiek – roviny rovnobežné s rovinou rovníka.

Paralely - malé kruhy vznikajúce na povrchu zemského elipsoidu, keď pretína rovnobežné roviny.

Normálne (olovnica) – priamka, ktorá sa zhoduje so smerom gravitácie v danom bode. Pevnosť. S– normálna je priamka SOS', prechádzajúci stredom Zeme.

Roviny skutočných meridiánov - roviny prechádzajúce zemskou osou ( P N P S).

Meridián prechádzajúci miestom pozorovateľa sa zvyčajne nazýva pravdivý (geografický) poludník pozorovateľa

3. Základné priamky a roviny pozorovateľa

Ryža. 2.2. Základné línie a roviny pozorovateľa

Povrch Zeme pozorovaný ľuďmi je vnímaný ako plochý, preto sa na orientáciu na malej ploche zemského povrchu používajú určité imaginárne čiary a roviny. Mnoho navigačných problémov je vyriešených pomocou týchto čiar a lietadiel.

Na orientáciu v ktoromkoľvek bode zemského povrchu slúžia nasledujúce čiary a roviny, spojené s polohou pozorovateľa.

Vertikálna (olovnica). – rovný Zn, ktorý sa zhoduje so smerom gravitácie v mieste pozorovateľa.

Pozorovateľský zenit - bodka Z priesečník zvislej čiary s imaginárnou nebeskou sférou nad hlavou pozorovateľa.

Nadir pozorovateľa - bodka n priesečník zvislej čiary s imaginárnou nebeskou sférou pod pozorovateľom.

Horizontálna rovina - akákoľvek rovina kolmá na olovnicu.

Skutočná rovina horizontu pozorovateľa - horizontálna rovina HH’ prechádzajúci okom pozorovateľa.

Vertikálna rovina (vertikálna rovina) - akákoľvek rovina prechádzajúca olovnicou.

Pozorujte skutočnú rovinu poludníka - vertikálna rovina MM’ , prechádzajúcej cez zemské póly a pozíciu pozorovateľa.

Skutočné (geografické) meridiány – čiary (kruhy) vytvorené na povrchu elipsoidu, keď pretína roviny skutočných meridiánov.

Pozorovateľ Meridian - veľký kruh R N AR S, tvorený rezom zemského povrchu rovinou skutočného poludníka pozorovateľa.

Skutočná poludníková čiara pozorovateľa (poludňajšia čiara) – riadok N.S. priesečník roviny skutočného poludníka pozorovateľa s rovinou skutočného horizontu pozorovateľa.

Primárny (primárny, Greenwichský) poludník .

Podľa Medzinárodnej dohody je od roku 1884 greenwichský poludník považovaný za hlavný (nultý) poludník - poludník, ktorý prechádzal osou hlavného ďalekohľadu bývalého Greenwichského observatória (existujúceho 278 rokov, 1675-1953) na okraji Londýna (Anglicko).

Od roku 1953 sa nové observatórium Greenwich nachádza na hrade Herstmonceux (južné Anglicko 15 km od pobrežia Lamanšského prielivu východne od hlavného poludníka na 20′25″).

Hlavný (Greenwichský) poludník rozdeľuje zemeguľu na východnú a západnú pologuľu.

Hlavné smery.

Priesečník roviny skutočného poludníka pozorovateľa a roviny prvej vertikály s rovinou skutočného horizontu tvoria v rovine skutočného horizontu dve navzájom kolmé priamky N–S a V–W. Linka N–S je linka na poludnie. Určuje smer k severnému a južnému geografickému pólu. Čiara E–W definuje smer východ–západ. Štyri na seba kolmé smery v rovine skutočného horizontu: N (sever), S (juh), V (východ - východ), W (západ) tvoria hlavné smery. Vo vzťahu k týmto smerom sa orientácia vykonáva na povrchu Zeme.

Takýto systém čiar a rovín sa nazýva horizontálny súradnicový systém.

Zemská os pretína povrch planéty v bodoch geografických pólov.

Geografické póly

Ako viete, existujú dva póly Zeme: severný (nachádza sa v Severnom ľadovom oceáne v strednej časti Arktídy) a južný (nachádza sa na kontinente Antarktída). Tieto miesta nepatria žiadnemu štátu.

Južný pól je najjužnejší bod planéty a severný pól je teda najsevernejší. Osoba stojaca presne na póle (napríklad na južnom póle) robí každý krok smerom na sever.

Oblasti okolo pólov sú najchladnejšie na planéte a nazývajú sa Arktída. Existujú tiež dve ročné obdobia: polárna noc a polárny deň. Je to spôsobené tým, že osvetlenie sa tu líši od zvyšku planéty v dôsledku odchýlky zemskej osi od roviny obežnej dráhy o približne 20°.

Dobytie Poliakov

Dobývanie pólov bolo veľmi pomalé a nastalo až na začiatku dvadsiateho storočia. Ľudia sa pokúšali dobyť severný pól už od sedemnásteho a osemnásteho storočia, pretože všetky kontinenty naokolo boli dlho obývané a plavby v južných častiach Severného ľadového oceánu sa uskutočňovali po stáročia. Počas krátkeho arktického leta sa tam však nedalo plaviť po mori a ľadoborce ešte neexistovali.

V tomto ohľade bol severný pól preskúmaný až v roku 1909. Úspech výpravy objaviteľa Roberta Pearyho bol v mnohých ohľadoch zaručený tým, že za východiskový bod bolo zvolené severné pobrežie Grónska, ktoré sa nachádza najbližšie k pólu. Iní prieskumníci sa pokúšali dostať do Arktídy z Európy a jednoducho nemali dostatok zásob na dokončenie cesty.

Ďalší slávni cestovatelia, ktorí sa pokúsili dosiahnuť severný pól, zahŕňali:

• F. Nansen.
• W. Parry.
• F. Cook.
• C. Hall.

Výskum v Antarktíde sa začal oveľa neskôr, pretože samotný kontinent bol objavený až v prvej polovici devätnásteho storočia. Dosiahla ju ruská expedícia Bellingshausen. Len niekoľko desaťročí po tom ľudia prvýkrát vkročili na antarktickú pôdu. V roku 1911 sa k pólu vydalo niekoľko priekopníkov naraz a víťazstvo si nakoniec odniesol Nór R. Amundsen.

Geografické súradnice sú čísla používané na označenie polohy ľubovoľného bodu na povrchu alebo blízko povrchu Zeme. Tieto čísla sa nazývajú zemepisná dĺžka a šírka.

Geografický súradnicový systém je definovaný vo vzťahu k určitým základným bodom a čiaram na povrchu zemegule. Dva z týchto bodov sú zemské póly. Zemepisné póly sú body, v ktorých zemská os rotácie pretína povrch zemegule. Jeden z dvoch pólov, z ktorého sa Zem otáča proti smeru hodinových ručičiek, sa pri pozorovaní nazýva sever. Opačný pól sa nazýva južný pól.

Rovina prechádzajúca stredom Zeme kolmá na os rotácie sa nazýva rovina zemského rovníka. Kruh, pozdĺž ktorého táto rovina pretína povrch Zeme, sa nazýva rovník. Rovník rozdeľuje zemeguľu na dve rovnaké pologule: severnú a južnú.

Rovina prechádzajúca ľubovoľným bodom M zemského povrchu a os rotácie Zeme pretína zemský povrch pozdĺž priamky nazývanej poludník bodu M. Meridiány spolu tvoria sústavu pomyselných čiar spájajúcich severný a južný geografický pól. . Poloha každého poludníka je určená vo vzťahu k jednému alebo druhému poludníku, ktorý sa považuje za počiatočný. Hlavný poludník a rovník sú hlavné čiary, ktorými je definovaný geografický súradnicový systém.

V rôznych časoch sa ako počiatočné brali rôzne meridiány. Od roku 1634 sa vykonával cez ostrov Ferro. Tento maličký ostrov je považovaný za najzápadnejší bod Starého sveta, a preto hlavný poludník symbolicky rozdeľoval krajiny Starého a Nového sveta na dve hemisféry.

Od roku 1884 sa na základe rozhodnutia Medzinárodnej konferencie poludníkov dohodlo, že začiatočným poludníkom je ten, ktorý prechádza cez jedno z najstarších astronomických observatórií na svete – Greenwichské observatórium, ktoré sa v tom čase nachádzalo na okraji Londýna.

Dihedrálny uhol medzi rovinami nultého poludníka a poludníka daného bodu na zemskom povrchu predstavuje jednu zo zemepisných súradníc – zemepisnú dĺžku. Zemepisnú dĺžku možno merať buď na východ (východná dĺžka) alebo na západ (západná dĺžka) od nultého poludníka.

Ak chcete od seba odlíšiť body ležiace na rovnakom poludníku, zadajte druhú zemepisnú súradnicu – zemepisnú šírku. Zemepisná šírka je uhol, ktorý zviera olovnica nakreslená v danom mieste zemského povrchu s rovinou rovníka.

Pre body na severnej pologuli Zeme sa zemepisné šírky považujú za kladné alebo severné; pre body na južnej pologuli - záporné alebo južné.

Zemepisné šírky môžu mať hodnoty od -90° do +90° (alebo od 90° južnej šírky do 90° severnej šírky) Termíny „zemepisná dĺžka“ a „zemepisná šírka“ k nám prišli od starých námorníkov, ktorí opísali dĺžku a šírku Stredozemné more. Súradnica, ktorá zodpovedala rozmerom dĺžky Stredozemného mora, sa stala zemepisnou dĺžkou a súradnica, ktorá zodpovedala šírke, sa stala modernou zemepisnou šírkou.

Určenie zemepisnej šírky, podobne ako určenie smeru poludníka, úzko súvisí s pozorovaním hviezd. Už starovekí astronómovia dokázali, že výška nebeského pólu nad horizontom sa rovná zemepisnej šírke miesta.

Čiara na povrchu Zeme spájajúca body s rovnakými zemepisnými šírkami sa nazýva rovnobežka. Rovina ktorejkoľvek rovnobežky je rovnobežná s rovinou zemského rovníka. Medzi rovnobežkami zaujímajú zvláštne miesto obratníky a polárne kruhy.

Slnko počas celého roka obieha nebeskú sféru, pohybuje sa pozdĺž ekliptiky, naklonenej k nebeskému rovníku (pozri Nebeská sféra) pod uhlom 23,5°. V deň jarnej rovnodennosti sa nachádza v priesečníku ekliptiky s nebeským rovníkom a preto sa na poludnie pozoruje v zenite na zemskom rovníku.

Deň čo deň sa Slnko pohybuje po ekliptike na severnú pologuľu oblohy, jeho deklinácia (pozri Nebeské súradnice) sa zväčšuje a v nasledujúcich dňoch na poludnie prechádza nad hlavou už nie pri zemskom rovníku, ale v zemepisnej šírke, ktorá sa číselne rovná deklinácia Slnka. Toto pokračuje až do letného slnovratu, kedy deklinácia Slnka dosiahne maximálnu hodnotu +23,5°. V tento deň prechádza zenitom na severnej rovnobežke +23,5° jediný raz v roku napoludnie. Táto rovnobežka sa nazýva obratník severu alebo obratník Raka (podľa názvu súhvezdia zverokruhu, v ktorom sa v dávnych dobách nachádzal bod letného slnovratu). V deň letného slnovratu sa zóna polárneho dňa okolo severného pólu Zeme rozprestiera na rovnobežku +66,5°, ktorá sa nazýva polárny kruh (pozri Dĺžka dňa).

O šesť mesiacov neskôr, v deň zimného slnovratu, Slnko, ktorého deklinácia je -23,5°, preletí nad hlavou jediný raz v roku v zemepisnej šírke obratníka Kozorožca, t.j. na rovnobežke so zemepisnou šírkou -23,5°. Južná rovnobežka so zemepisnou šírkou -66,5° sa nazýva Antarktický kruh.

Astronomické určenie jednej zo zemepisných súradníc – zemepisnej šírky – je pomerne jednoduché. K tomu, ako je uvedené vyššie, stačí určiť výšku pólu nad horizontom. Starovekí astronómovia to dokázali už v 3. storočí. BC e. Meranie zemepisnej dĺžky je spojené s oveľa väčšími ťažkosťami. Ani v staroveku, ani v stredoveku nedokázali určiť zemepisnú dĺžku len z astronomických pozorovaní, bez použitia dodatočných informácií. Súvisí to najmä s veľkým klamom Krištofa Kolumba, ktorý sa kvôli chybám v určovaní zemepisnej dĺžky po objavení Bahamských ostrovov domnieval, že sa plaví blízko cípu Ázie.

Zemepisná dĺžka sa získa ako rozdiel medzi miestnym časom (pozri Meranie času) daného bodu a miestnym časom pôvodného bodu, ktorý sa považuje za hlavný poludník.

Predtým sa na určenie zemepisnej dĺžky vykonávali pozorovania javov, ktoré sa vyskytujú takmer súčasne na rozsiahlych oblastiach zemského povrchu, napríklad zatmenie Slnka a Mesiaca alebo zatmenie satelitov Jupitera.

Robilo sa to takto. Astronómovia pracujúci na nultom poludníku na základe výsledkov dlhoročných pozorovaní vopred vypočítali tie momenty, v ktorých nastáva želaný jav podľa miestneho času nultého poludníka. Tieto predbežné výpočty boli zverejnené v špeciálnych tabuľkách. Následne astronóm-navigátor alebo astronóm-cestovateľ zo svojich meraní určil moment miestneho času, kedy na mieste pozorovania nastal očakávaný jav. Výsledok sa porovnal s tabuľkovými údajmi. Keďže jav vybraný na pozorovanie sa musel vyskytnúť súčasne pre všetky časti Zeme, rozdiel medzi miestnym časom v mieste pozorovania a miestnym časom uvedeným v tabuľke pre nultý poludník zodpovedal rozdielu v zemepisnej dĺžke. Oveľa pohodlnejší spôsob je „preprava času“. Táto metóda je nasledovná. Hodinky nastavené podľa miestneho času nultého poludníka sa prenesú do daného bodu na Zemi a tam sa ich hodnoty porovnajú s miestnym časom. Na uplatnenie metódy „prepravy času“ v praxi však potrebujete veľmi spoľahlivé hodinky, ktoré dokážu uložiť čas nultého poludníka počas dlhej cesty. Koniec koncov, chyba hodín iba 1 minúta pri určovaní zemepisnej dĺžky v blízkosti rovníka vedie k nepresnosti pri určovaní polohy na zemskom povrchu o takmer 30 km. Spoľahlivé mechanické chronometrové hodinky sa objavili až v druhej polovici 18. storočia. v Anglicku.

S vynálezom telegrafu sa čas nultého poludníka začal prenášať na pozorovacie body cez elektrické drôty. A neskôr telegraf nahradil rádio. Problém určovania zemepisných dĺžok v našej dobe prestal existovať.

Vyššie opísané zemepisné súradnice sa nazývajú astronomické. Astronomické súradnice sú nepohodlné na zostavovanie presných topografických máp, pretože olovnice, s ktorými sú spojené merania zemepisnej šírky, sa pri pohybe z jedného bodu na zemskom povrchu do druhého nesprávne menia. Smer olovnice je značne ovplyvnený gravitačnými anomáliami (pozri Gravimetria) spojenými s terénom a inými dôvodmi.

Na riešenie problémov geodézie sú vhodnejšie geodetické súradnice. V geodetickom súradnicovom systéme je olovnica kolmicou na zemský elipsoid. Geodetická šírka sa teda rovná uhlu medzi smerom kolmice na zemský elipsoid vedenej cez daný bod a rovníkovou rovinou elipsoidu. Od astronomickej zemepisnej šírky sa líši len nepatrne.

Namiesto olovnice môžete použiť vektor polomeru daného bodu na povrchu Zeme nakreslený z jeho stredu. Systém geografických súradníc, ktorý je týmto spôsobom polovičný, sa nazýva geocentrický.

Na obrázku (str. 65) je znázornený prierez Zemou pozdĺž poludníka a rozdiel v zemepisných šírkach – astronomickej, geodetickej a geocentrickej.

Analogicky so systémom geografických súradníc na Zemi sú podobné systémy zavedené na povrchoch iných planét a ich satelitov.

Dve zemepisné súradnice – zemepisná šírka a dĺžka – určujú polohu bodu na pravidelnom geometrickom útvare – guli alebo na zemskom elipsoide. Pre body na skutočnom fyzickom povrchu Zeme je zavedená tretia súradnica. Najčastejšie sa na tento účel využíva výška nad geoidom, takzvaná nadmorská výška.

Meranie výšky bodov na zemskom povrchu nad hladinou mora nie je astronomická, ale geodetická úloha. Začiatok výpočtu výšok sa zvyčajne stanovuje podľa výsledkov dlhodobého spriemerovaného pozorovania vodných stavov v moriach pomocou špeciálnych vodomerov - nožných tyčí. Výškový systém na území ZSSR vychádza z priemernej hladiny vody v Baltskom mori a vychádza z nuly kronštadtského vodomeru.

Zemská os pretína povrch planéty v bodoch geografických pólov.

Geografické póly

Ako viete, existujú dva póly Zeme: severný (nachádza sa v Severnom ľadovom oceáne v strednej časti Arktídy) a južný (nachádza sa na kontinente Antarktída). Tieto miesta nepatria žiadnemu štátu.

Južný pól je najjužnejší bod planéty a severný pól je teda najsevernejší. Osoba stojaca presne na póle (napríklad na južnom póle) robí každý krok smerom na sever.

Oblasti okolo pólov sú najchladnejšie na planéte a nazývajú sa Arktída. Existujú tiež dve ročné obdobia: polárna noc a polárny deň. Je to spôsobené tým, že osvetlenie sa tu líši od zvyšku planéty v dôsledku odchýlky zemskej osi od roviny obežnej dráhy o približne 20°.

Dobytie Poliakov

Dobývanie pólov bolo veľmi pomalé a nastalo až na začiatku dvadsiateho storočia. Ľudia sa pokúšali dobyť severný pól už od sedemnásteho a osemnásteho storočia, pretože všetky kontinenty naokolo boli dlho obývané a plavby v južných častiach Severného ľadového oceánu sa uskutočňovali po stáročia. Počas krátkeho arktického leta sa tam však nedalo plaviť po mori a ľadoborce ešte neexistovali.

V tomto ohľade bol severný pól preskúmaný až v roku 1909. Úspech výpravy objaviteľa Roberta Pearyho bol v mnohých ohľadoch zaručený tým, že za východiskový bod bolo zvolené severné pobrežie Grónska, ktoré sa nachádza najbližšie k pólu. Iní prieskumníci sa pokúšali dostať do Arktídy z Európy a jednoducho nemali dostatok zásob na dokončenie cesty.

Ďalší slávni cestovatelia, ktorí sa pokúsili dosiahnuť severný pól, zahŕňali:

• F. Nansen.
• W. Parry.
• F. Cook.
• C. Hall.

Výskum v Antarktíde sa začal oveľa neskôr, pretože samotný kontinent bol objavený až v prvej polovici devätnásteho storočia. Dosiahla ju ruská expedícia Bellingshausen. Len niekoľko desaťročí po tom ľudia prvýkrát vkročili na antarktickú pôdu. V roku 1911 sa k pólu vydalo niekoľko priekopníkov naraz a víťazstvo si nakoniec odniesol Nór R. Amundsen.

Jeden z dvoch priesečníkov osi rotácie Zeme s povrchom Zeme

Miesto na Zemi, kde sa vyskytujú najdlhšie noci

Jeden z dvoch koncov magnetu

Jeden z dvoch protiľahlých koncov elektrického obvodu

Jeden z dvoch priesečníkov zemskej osi s povrchom, ako aj s terénom susediacim s týmto bodom

Singulárny bod analytickej funkcie

Peren. výrazné protiklady

Terminál zdroja kladného alebo záporného prúdu

Polárna stanica, Amundsen-Scott, USA

Limit, hranica, krajný bod niečoho

Centrálny, hlavný bod, miesto

Miesto stretnutia meridiánov

Jeden z krajných bodov predpokladanej osi rotácie Zeme

Sever aj Juh

Bod s nulovou zemepisnou šírkou a dĺžkou

Miesto, kde sa medvede obtierajú chrbtom o zemskú os

. „plus“ alebo „mínus“ batérie

Koniec magnetu

Geografický pupok Zeme

Vrchol Zeme

Americká polárna stanica v Antarktíde

Značka ruskej chladničky

. „+“ alebo „-“ batérie

Magnetický juh alebo sever

. mínus batérie

Stred v Arktíde a Antarktíde

Miesto s nulovou zemepisnou dĺžkou a šírkou

Podmanili si ho Sedov a Nansen

. „okraj“ Zeme

Priesečník osi rotácie Zeme s povrchom

Jeden z dvoch koncov magnetu

Terminál zdroja kladného alebo záporného prúdu

Extrémna pointa niečoho

. "+" alebo "-" batérie

. „okraj“ Zeme

. „mínusové“ batérie

. „plus“ alebo „mínus“ batérie

M. grécky chrbtica, každý z koncových bodov osi, na ktorej sa loptička otáča. Zemské póly, severný a južný (polnočný a poludňajší), body na zemskom povrchu, ktorými prechádza pomyselná os zeme; nebeská ostia, zodpovedajúca pozemským bodom stretu zemskej osi s (imaginárnou) nebeskou klenbou. Výška pólu, ostia zeme nad ovidiom (horizont), sa rovná zemepisnej šírke miesta. Póly akéhokoľvek veľkého kruhu lopty, body stretnutia jej osi s povrchom lopty. Póly alebo ostia magnetu, galvanického stĺpca alebo elektrickej plechovky atď. sú dva protiľahlé body alebo roviny, ktoré majú opačný účinok; V magnete sú severné a južné póly, ktorých konce sú otočené voľne zaveseným magnetom na tieto dva svetové strany. Magnetické póly zeme, body v blízkosti pólov, kde sa sústreďuje najväčšia magnetická sila. Póly sa tiež všeobecne nazývajú krajné body vzájomne protiľahlých síl (alebo matematicky a- Pól alebo pól súvisiaci s pólom. Polárna, pól, pól. Polárny ľad. Polárne sily, proti sebe. Polárna hviezda, najbližšie k severnému ostiu, dobre viditeľnému prostému oku, je hviezda, v súhvezdí Malý medveď Polárne kruhy, dva pomyselné kruhy oddeľujúce pásy ľadu okolo pólov sú zakreslené koncom osi (ostium, pól) slnečného kruhu (ekliptika) Polarizovať svetlo alebo svetelný lúč, zmeniť ho prechodom cez rôzne médiá, aby odhalil svoju dualitu.