Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 27
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В 1492 г. был создан первый глобус Земли современного типа. Изготовил его астроном и космограф Мартин Бехайм. Глобус Бехайма зафиксировал доколумбовы представления о земном шаре как раз накануне открытия Америки. На нем подробно представлен хорошо известный европейцам Старый Свет, но отсутствует Америка, а Атлантический океан простирается до берегов Восточной Азии. Следующей по времени вершиной в глобусном картографировании считают глобусы «короля картографов», космографа и гравера Герарда Меркатора, его достижения хорошо известны, а имя увековечено в названии проекции, используемой для морских и аэронавигационных карт.
Тем не менее, преследования инакомыслящих ученых продолжались еще ни одно столетие. В 1500-е годы польский астроном Николай Коперник пишет свою работу, где излагаются идеи гелиоцентрической системы мира, называвшейся «Малый комментарий о гипотезах, относящихся к небесным движениям». Над редакцией своего труда он работал в течение сорока лет. Можно сказать, что Копернику повезло, потому что его труд был принят католической церковью и даже был признан полезным для грядущей редакции календаря. Но уже после смерти Коперника гелиоцентрическая система была объявлена еретическим учением и запрещена. В том числе за эту идею, а также за ряд еретических высказываний в 1600 году был сожжен на костре Джордано Бруно. Он предполагал, что звезды – это далекие солнца, а во Вселенной существует не один, а множество миров.
В защиту Коперника высказывался и другой выдающийся ученый этой эпохи – Галилео Галилей. В 1611 г. он лично отправляется в Рим, чтобы убедить римского папу в том, что коперниканство не противоречит католицизму. Галилей был изобретателем первого телескопа, благодаря которому сделал немало открытий. По поводу вопроса «не грешно ли смотреть на небо через трубу» была созвана целая комиссия, разрешившая Галилею проводить исследования. Галилею пришлось пройти через суд инквизиции и тюремное заключение, последние годы своей жизни он прожил в изгнании, от своих работ его вынудили публично отречься. Несмотря на это, он с помощью своих учеников продолжал научную деятельность до самой смерти. По легенде последней фразой, сказанной Галилеем были слова: «И все-таки она вертится». Только в 17 веке гелиоцентрическая система окончательно утвердилась в научном мире.
Глава II. Форма земли в географии нового времени
2.1 Земля как эллипсоид
До половины XVII в. Землю считали правильным шаром, но потом были замечены факты, которые заставили усомниться в правильности подобного представления. Так, астрономические часы, перевезенные в 1672 г. из Парижа в Кайену (Гвиана), стали ежедневно отставать на 2 мин. 28 сек. Чтобы
добиться правильного показания времени, пришлось укоротить маятник часов почти на 3 мм. Дальнейшие наблюдения, произведенные в других местах, показали, что скорость качания маятника по мере движения от полюсов к экватору уменьшается. Первоначально это явление пытались, объяснить центробежной силой вращения Земли. Однако более точные расчеты показали, что для подобных изменений потребовалось бы увеличить скорость вращения Земли в 17 раз. Оставалась единственная возможность допустить, что уменьшение силы тяжести от полюсов к экватору зависит от полярного сжатия Земли.
Заключение о полярном сжатии Земли встретило ряд возражений. Разгоревшийся около этих вопросов спор заставил Французскую академию снарядить две экспедиции для измерения длины градуса в полярных и экваториальных широтах. Обе экспедиции, работая совершенно независимо (одна в Перу в 1735 г. и другая в Лапландии в 1736 г.), дали следующие результаты: длина градуса в Лапландии равна 57 437 туазам, длина градуса в Перу равна 56 753 туазам. Следовательно, экваториальный градус оказался короче полярного на 648 туаза. Отсюда можно было сделать совершенно определенный вывод о полярном сжатии Земли. Позже эти выводы были подтверждены и другими еще более точными измерениями. Полярный радиус Земли оказался на 21,4 км короче экваториального.
Наличие полярного сжатия на Земле приводит к тому, что у ряда длинных рек, текущих в сторону экватора (Волга, Миссисипи и др.), устье отстоит от центра Земли дальше, чем исток, т. е. реки эти текут вверх (под действием центробежной силы, вызванной вращением Земли).
Работы по вычислению эллипсоида показали, что Земля есть, в сущности, трехосный эллипсоид. Это означает наличие у нее не только полярного, но и экваториального сжатия, которое, впрочем, равно всего 1:30000. Следовательно, земной экватор – не окружность, а эллипс; наибольший и наименьший радиусы экватора отличаются на 213 м.
Однако принятие трехосного эллипсоида в геодезических работах сильно усложнило бы эти работы и не принесло бы особых практических выгод. Поэтому фигуру Земли в геодезии и картографии рассматривают как двухосный эллипсоид.
2.2 Земля как геоид
Продолжавшиеся в XIX в. градусные измерения и измерения силы тяжести в различных пунктах показали, что форма Земли сложнее, чем это предполагалось. Например, напряжение силы тяжести на многих океанических островах оказалось значительно больше, чем на материках. Исходя из этих фактов, пришлось допустить, что уровень воды в океанах неодинаков, форма Земли во многих случаях отступает от формы эллипсоида вращения. Дальнейшие измерения показали, что Земля по своей форме хотя и приближается к эллипсоиду вращения, но имеет более сложную, присущую только ей форму, которая получила название геоида.
Геоид (гр. γῆ — Земля εἶδος —вид) — выпуклая замкнутая поверхность, совпадающая с поверхностью воды в морях и океанах в спокойном состоянии и перпендикулярная к направлению силы тяжести в любой ее точке. Термин "геоид" для обозначения реальной формы Земли предложил в 1873 году немецкий физик Иоганн Листинг.
Эта индивидуальная форма Земли пока еще недостаточно изучена.
2.3 Размеры и шарообразность Земли
В странах СНГ с 1946 г по настоящее время приняты размеры земного шара, вычисленные советскими учеными Ф.Н. Красовским и А.А. Изотовым. Они характеризуются следующими данными:
Большая полуось Земли (экваториальный радиус) а = 6 378 245 м. Малая полуось Земли (полярный радиус) b = 6356 863 м.
Длина окружности экватора а = 40 075,7 км.
Длина окружности меридиана l = 40 008,550 м.
Поверхность Земли S = 510 млн. км2.
Водная поверхность Земли Sb = 71 % поверхности Земли.
Поверхность суши Sc = 29% поверхности Земли.
Объем Земли V = 1083 млрд. км3.
Масса Земли m = 6×1021 т, из которых около 7% приходится на воду.
Для вычисления размеров земного эллипсоида Ф.Н. Красовский привлек данные по градусным измерениям не только Советского Союза, но также Западной Европы и США. Кроме того, впервые для вычислений размеров Земли были использованы результаты измерений силы тяжести. Выведенные таким путем размеры эллипсоида более отвечают фигуре Земли в ее континентальной части, чем все ранее полученные. Средним радиусом Земли принято считать радиус шара, одинакового по объёму с земным сфероидом, а именно 6371,11 км.
Шарообразная форма Земли определяет ее физико-географические особенности. В первую очередь речь идет о неравномерном нагреве Земли поскольку угол падения солнечного луча в разных районах различен, а значит, различные участки Земли получают различное количество тепла. На экваторе солнечные лучи падают отвесно, и они сильно нагревают Землю. Чем дальше от экватора, тем угол падения луча становится меньше, а следовательно, и меньшее количество тепла получают эти территории. Один и тот же по мощности пучок солнечного излучения обогревает у экватора гораздо меньшую площадь, так как он падает отвесно. Кроме того, лучи, падающие под меньшим углом, чем на экваторе, - пронизывая атмосферу, проходят в ней больший путь, вследствие чего часть солнечных лучей рассеивается в тропосфере и не доходит до земной поверхности. Все это свидетельствует о том, что при удалении от экватора к северу или к югу уменьшается температура воздуха, так как уменьшается угол падения солнечного луча. Таким образом, форма Земли обуславливает зональное распределение тепла и существования тепловых поясов на ней. От этого зависит распределение климатов на Земле и их зональный характер
Шарообразная форма Земли предопределяет существование освещенной и затемненной сторон, т.е. дня и ночи, а также является причиной того, что все явления и движения по обе стороны экватора противоположные: если в Северном полушарии зима, то в Южном-лето
От массы планеты зависит наличие или отсутствие атмосферы. Именно вследствие своих огромных размеров Земля силой притяжения удерживает вокруг себя свою газовую оболочку. Отсутствие атмосферы повлекло бы неисчислимые последствия, ибо где нет атмосферы, там нет и жидкой воды, не может быть работы моря, проточных и подземных вод, ледников, ветра, не может быть проявлений жизни и т. п. Атмосфера преобразует солнечную энергию, химически воздействует на земную кору, регулирует распределение тепла и влаги, защищает организмы от ультрафиолетовых лучей, служит основной средой, в к которой возникают и распространяются звуки. При отсутствии атмосферы средняя температура земной поверхности была бы на 38° ниже, чем теперь.
Подводя итоги данной главы, можно сказать, что ученые предполагают, что Земля может быть либо геоидом, либо приближенно-трехосным эллипсоидом или сфероидом. Все эти термины обозначают различные объемные геометрические тела, представляющие собой нечто среднее между футбольным мячом и мячом для регби
Вместе с тем мы хорошо помним, что обычный географический глобус имеет форму шара. Получается, что эта правильная математическая модель не может в принципе описать неправильную форму Земли. В действительности одним из наиболее используемых в геодезии и картографии упрощений является двухосный эллипсоид.
Заключение
Наша планета является той частью Вселенной, на которой возникают, развиваются и погибают цивилизации, а сегодня происходит становление единого современного общества. Кроме значительного скачка в определение формы Земли или научного прогресса, изучение ее размеров и формы показывает развитие нации, ведь сегодня наличие собственных космических спутников предназначенных для изучения поверхности Земли, ее формы и размеров является одним из показателей развития государства. От того, насколько хорошо человечество будет понимать устройство нашей планеты, во многом зависит наше будущее. Однако, к сожалению, знания о Земле у нас остаются неполными, а форма Земли не до конца изученной.
В данной работе мы рассмотрели вопрос формы Земли, используя общетеоретические методы исследования. Обобщив всю перечисленную в данной работе информацию, можно прийти к выводу, что при изучение формы Земли необходимо также использование других методов: астрономического, геометрического, космического и других. Каждый метод имеет связь с другим методом и без использования всех их нельзя получить полную характеристику формы Земли.
Таким образом, изучив и проанализировав материал в рамках данного исследовательского проекта, можно сделать вывод о полезности полученных данных и необходимости дальнейшего изучения формы Земли с использованием дополнительных методов исследования.
Список использованных источников
Литература:
1. География. 5-6 классы. Алексеев А.И., Липкина Е.К., Николина В.В. и др. (2015, 192с.)
2. География. Начальный курс. 5 класс. Баринова И.И., Плешаков А.А., Сонин Н.И. (2014, 144с.)
3. География. 5-6 классы. Планета Земля. Лобжанидзе А.А. (2014, 160с.)
4. География. Введение в географию. 5 класс. Домогацких Е.М., Введенский Э.Л., Плешаков А.А. (2013, 160с.)
5. География, 5 класс, Начальный курс, Атлас, Летягин А.А., 2013.