Геодезия, размер и форма Земли

земной шарНа среднем расстоянии 92 955 820 миль (149 597 890 км) от Солнца находится третья планета и одна из самых уникальных планет Солнечной системы. Это сформированный около 4,5 до 4,6 миллиардов лет назад, и это единственная планета, которая поддерживает жизнь. Это происходит из-за таких факторов, как состав атмосферы и физические свойства, такие как присутствие воды на 70,8% планеты, что позволяет жизни процветать.

Земля также уникальна, потому что это самая большая из планет земной группы (та, которая имеет тонкий слой камней на поверхность в отличие от тех, которые в основном состоят из газов, таких как Юпитер или Сатурн) в зависимости от его массы, плотности и диаметра. Земля также является пятой по величине планетой во всем Солнечная система.

Как самая большая из планет земной группы Земля имеет оценочную массу 5,9736 × 10.²⁴ кг. Его объем также является крупнейшим из этих планет в 108,321 × 10¹⁰км³.

Кроме того, Земля является самой плотной из земные планеты как он состоит из коры, мантии и ядра. Земная кора является самым тонким из этих слоев, в то время как мантия составляет 84% объема Земли и простирается на 1800 миль (2900 км) ниже поверхности. Что делает Землю самой плотной из этих планет, тем не менее, это ее ядро. Это единственная земная планета с жидким внешним ядром, которое окружает твердое, плотное внутреннее ядро. Средняя плотность Земли составляет 5515 × 10 кг / м

Земля классифицируется как самая большая из планет земной группы на основании ее окружности и диаметра. На экваторе окружность Земли составляет 24 901,55 миль (40 075,16 км). Это немного меньше между Северным и Южным полюсами на 24 859,82 миль (40 008 км). Диаметр Земли на полюсах составляет 7 899,80 миль (12 713,5 км), а на экваторе - 7 926,28 миль (12 756,1 км). Для сравнения, самая большая планета в солнечной системе Земли, Юпитер, имеет диаметр 88 846 миль (142 984 км).

Окружность и диаметр Земли различаются, потому что ее форма классифицируется как сплюснутый сфероид или эллипсоид вместо истинной сферы. Это означает, что вместо того, чтобы иметь одинаковую окружность во всех областях, полюсы сжимаются, что приводит к выпуклости на экваторе и, следовательно, к большей окружности и диаметру.

Экваториальная выпуклость на экваторе Земли измеряется на расстоянии 26,5 миль (42,72 км) и вызвана вращением планеты и силой тяжести. Сила тяжести сама заставляет планеты и другие небесные тела сокращаться и формировать сферу. Это потому, что он притягивает всю массу объекта как можно ближе к центру тяжести (в данном случае к ядру Земли).

Поскольку Земля вращается, эта сфера искажается центробежной силой. Это сила, которая заставляет объекты двигаться наружу от центра тяжести. Поэтому, когда Земля вращается, центробежная сила является наибольшей на экваторе, поэтому она вызывает небольшое выпячивание там, давая этой области большую окружность и диаметр.

Местная топография также играет роль в форме Земли, но в глобальном масштабе ее роль очень мала. Самые большие различия в местной топографии по всему миру гора Эверест, наивысшая точка над уровнем моря на 29 035 футов (8 850 м) и Марианской впадине, самой низкой точке ниже уровня моря на 35 840 футов (10 924 м). Эта разница составляет всего около 12 миль (19 км), что в целом незначительно. Если рассматривать экваториальную выпуклость, то самая высокая точка в мире и место, которое находится дальше всего от Центр Земли - это вершина вулкана Чимборасо в Эквадоре, так как это самая высокая вершина, ближайшая к экватор. Его высота составляет 20 561 фут (6 267 м).

Для обеспечения точного изучения размера и формы Земли используется геодезия, отрасль науки, ответственная за измерение размера и формы Земли с помощью обследований и математических расчетов.

На протяжении всей истории геодезия была важной отраслью науки, так как ранние ученые и философы пытались определить форму Земли. Аристотель - первый человек, которому приписывают попытки вычислить размер Земли, и поэтому был ранним геодезистом. Греческий философ Эратосфен последовал и смог оценить окружность Земли в 25 000 миль, лишь немного выше, чем принятые сегодня измерения.

Чтобы изучать Землю и использовать геодезию сегодня, исследователи часто ссылаются на эллипсоид, геоид и датумов. Эллипсоид в этой области представляет собой теоретическую математическую модель, которая демонстрирует гладкое, упрощенное представление поверхности Земли. Он используется для измерения расстояний на поверхности без необходимости учитывать такие вещи, как изменения высоты и формы местности. Чтобы учесть реальность земной поверхности, геодезисты используют геоид, форма которого построена с использованием среднего глобального уровня моря и в результате учитывает изменения высоты.

Основой всей геодезической работы сегодня является базовая информация. Это наборы данных, которые служат ориентирами для глобальной геодезической работы. В геодезии в США для транспортировки и навигации используются два основных элемента, и они составляют часть Национальная система пространственной привязки.

Сегодня такие технологии, как спутники и системы глобального позиционирования (GPS) позволяют геодезистам и другим ученым проводить чрезвычайно точные измерения земной поверхности. На самом деле, это настолько точно, что геодезия может обеспечить навигацию по всему миру, но она также позволяет исследователям измерять небольшие изменения на поверхности Земли до уровня сантиметра, чтобы получить наиболее точные измерения размера Земли и форма.