Geodezija ir Žemės dydis ir forma

Žemė, kurio vidutinis atstumas nuo saulės yra 92 955 820 mylių (149 597 890 km), yra trečioji planeta ir viena unikaliausių Saulės sistemos planetų. Tai susiformavo maždaug prieš 4,5–4,6 milijardo metų ir yra vienintelė planeta, palaikanti gyvybę. Taip yra dėl tokių veiksnių, kaip atmosferos sudėtis ir fizinės savybės, tokios kaip vanduo, kuriame yra daugiau kaip 70,8% planetos, leidžia klestėti gyvybei.

Tačiau Žemė taip pat yra unikali, nes ji yra didžiausia iš sausumos planetų (tų, kurių plonas akmenų sluoksnis yra paviršiaus, o ne tų, kuriuos daugiausia sudaro dujos, tokios kaip Jupiteris ar Saturnas), atsižvelgiant į jo masę, tankį ir skersmenį. Žemė taip pat yra penkta pagal dydį planeta visoje saulės sistema.

Žemės, kaip didžiausios iš antžeminių planetų, masė yra 5,9736 × 10²⁴ kilogramas. Jo tūris taip pat yra didžiausias iš šių planetų, kurio matmenys yra 108,321 × 10¹⁰km³.

Be to, Žemė yra tankiausia iš sausumos planetos nes jis sudarytas iš plutos, mantijos ir šerdies. Žemės pluta yra ploniausia iš šių sluoksnių, o mantija sudaro 84% Žemės tūrio ir siekia 1800 mylių (2900 km) žemiau paviršiaus. Tačiau tai, kas Žemę yra tankiausia iš šių planetų, yra jos šerdis. Tai vienintelė antžeminė planeta, turinti skystą išorinę šerdį, kuri supa tvirtą, tankią vidinę šerdį. Vidutinis žemės tankis yra 5515 × 10 kg / m

Žemė taip pat klasifikuojama kaip didžiausia iš sausumos planetų, atsižvelgiant į jos apskritimą ir skersmenį. Ties pusiauju Žemės apskritimo ilgis yra 24 901,55 mylios (40,075,16 km). Jis yra šiek tiek mažesnis tarp šiaurinio ir pietų polių, esančių 40 008 km atstumu nuo 24 859,82 mylių. Žemės skersmuo ties poliais yra 7 899,80 mylios (12 713,5 km), o jis - 7 926,28 mylios (12 756,1 km) ties pusiauju. Palyginimui, didžiausios Žemės Saulės sistemos planetos Jupiterio skersmuo yra 88 846 mylios (142 984 km).

Žemės perimetras ir skersmuo skiriasi, nes vietoj tikrosios sferos jos forma klasifikuojama kaip pailgas sferoidas arba elipsoidas. Tai reiškia, kad vietoj to, kad būtų vienodo apskritimo apskritimai visose srityse, poliai yra suskaidomi, todėl ties pusiauju susidaro iškyša, taigi didesnis apskritimo ir skersmens plotas.

Pusiaujo išlyginimas ties Žemės pusiauju yra matuojamas 26,7 mylios (42,72 km) atstumu ir yra sukeltas planetos sukimosi ir gravitacijos. Gravitacija pati savaime priverčia planetas ir kitus dangaus kūnus susitraukti ir sudaryti sferą. Taip yra todėl, kad ji patraukia visą objekto masę kuo arčiau svorio centro (šiuo atveju Žemės šerdies).

Kadangi Žemė sukasi, šią sferą iškreipia išcentrinė jėga. Tai yra jėga, sukelianti objektus tolti nuo svorio centro. Todėl, kai Žemė sukasi, didžiausia išcentrinė jėga yra ties pusiauju, todėl ji sukelia nedidelį išpūtimą į išorę, suteikdama tam regionui didesnį apskritimą ir skersmenį.

Vietos topografija taip pat vaidina svarbų vaidmenį Žemės formoje, tačiau pasauliniu mastu jos vaidmuo yra labai mažas. Didžiausi vietinės topografijos skirtumai visame pasaulyje yra: Everestas, aukščiausias taškas virš jūros lygio 29 035 pėdų (8850 m) ir Marianos tranšėjos, žemiausios vietos žemiau jūros lygio esant 35 840 pėdų (10 924 m). Šis skirtumas susijęs tik su 19 mylių (12 mylių), o tai yra gana nedidelė reikšmė. Jei atsižvelgiama į pusiaujo išsipūtimą, tai aukščiausias pasaulio taškas ir toliausiai nuo Žemės centras yra Chimborazo ugnikalnio viršūnė Ekvadore, nes tai yra aukščiausia arčiausiai esančio viršukalnė. pusiaujas. Jo aukštis yra 20 561 pėdos (6 267 m).

Siekiant užtikrinti, kad Žemės dydis ir forma būtų tiksliai ištirti, naudojama geodezija, mokslo šaka, atsakinga už Žemės dydžio ir formos matavimą atliekant tyrimus ir matematinius skaičiavimus.

Per visą istoriją geodezija buvo reikšminga mokslo šaka, nes ankstyvieji mokslininkai ir filosofai bandė nustatyti Žemės formą. Aristotelis yra pirmasis asmuo, įskaitytas bandant apskaičiuoti Žemės dydį, todėl jis buvo ankstyvasis geodezininkas. Graikų filosofas Eratosthenes sekė ir galėjo įvertinti Žemės apskritimą 25 000 mylių atstumu, tik šiek tiek didesniu nei šiandien priimtas matavimas.

Siekdami ištyrinėti Žemę ir naudoti geodeziją šiandien, tyrėjai dažnai nurodo elipsoidą, geoidą ir atskaitos taškai. Elipsoidas šioje srityje yra teorinis matematinis modelis, parodantis sklandų, supaprastintą Žemės paviršiaus vaizdą. Jis naudojamas atstumams matuoti paviršiuje, neatsižvelgiant į tokius dalykus kaip aukščio pokyčiai ir žemės paviršiaus formos. Norėdami atsižvelgti į Žemės paviršiaus tikrovę, geodezininkai naudoja geoidą, kuris yra formos, sukonstruotos pagal vidutinį vidutinį jūros lygį ir dėl to atsižvelgia į aukščio pokyčius.

Viso šiandieninio geodezinio darbo pagrindas yra atskaitos taškas. Tai yra duomenų rinkiniai, kurie yra atskaitos taškai visuotiniam tyrimų darbui atlikti. Geodezijoje yra du pagrindiniai duomenų perdavimo taškai, naudojami JAV gabenant ir naršant, ir jie sudaro dalį Nacionalinė erdvinių nuorodų sistema.

Šiandien tokios technologijos kaip palydovai ir globalios padėties nustatymo sistemos (GPS) leisti geodezininkams ir kitiems mokslininkams atlikti labai tikslius Žemės paviršiaus matavimus. Tiesą sakant, ji yra tokia tiksli, geodezija gali leisti navigaciją visame pasaulyje, tačiau ji taip pat leidžia tyrėjams išmatuoti mažus Žemės paviršiaus pokyčiai iki centimetro lygio, kad būtų gauti tiksliausi Žemės dydžio ir figūra.