Что измеряют для определения сжатия земли

Определение формы и размеров Земли

1. Шарообразность Земли. Часто для доказательства шарообразности Земли приводят явления, которые в действительности подтверждают лишь выпуклость или искривленность ее поверхности. Таким доказательством кривизны земной поверхности является, например, то, что при приближении корабля к берегу сперва показываются из-за горизонта вершины мачт, а потом уже его корпус.

Кругосветные путешествия подтверждают только замкнутость формы Земли, ее изолированность в пространстве, отсутствие у нее краев, где-либо смыкающихся с небом.

Наглядными доводами в пользу шарообразности Земли можно считать такие явления:

а) в любом месте Земли открытый горизонт представляется окружностью и дальность горизонта на уровне моря всюду одинакова;

б) во время лунных затмений тень Земли, падающая на Луну, всегда имеет округлые очертания. Из всех тел только шар при любом положении отбрасывает круглую тень.

Фотографии края Земли, полученные с ракет, запущенных на большую высоту, и фотографии, полученные первыми советскими космонавтами Гагариным и Титовым, показывают, что всякий край Земли представляет собой отрезок окружности. Точнее форма и размеры Земли вычисляются с помощью градусных измерений.

Определяют также разность географических широт этих пунктов астрономическим способом (например, по разности высот Полярной звезды в этих пунктах). Пусть эта разность составляет т градусов.

Тогда частное m/360 покажет, какую часть окружности представляет собой ее дуга между пунктами. На этом основании находят длину всей окружности в километрах из простого соотношения:

Большие градусные измерения были выполнены в прошлом столетии русскими учеными под руководством В.Я. Струве. В наше время большие измерения дуг на поверхности Земли выполнены в СССР.

3. Сжатие Земли. Измерения в разных местах Земли показали, что кривизна Земли у экватора больше, чем у полюсов (Рисунок 24). Это означает, что Земля не шар; она немного сжата вдоль оси вращения. Полярный радиус Земли короче экваториального почти на 21 км, то есть приблизительно на 1/300 экваториального радиуса.

Сжатие Земли есть результат действия центростремительной силы, возникающей при вращении Земли вокруг оси. Сжатие может быть продемонстрировано вращением тонкого стального обруча на оси школьной центробежной машины. Сжатие небесного тела вследствие его вращения является общим правилом. Например, планеты Юпитер и Сатурн, вращающиеся вокруг оси быстрее, чем Земля, сжаты еще заметнее. Вследствие сжатия фигура Земли не шар, а эллипсоид вращения. Представление о фигуре Земли значительно уточнено советскими учеными. Оказывается, что истинная фигура Земли очень сложной формы, даже если отвлечься от таких неровностей ее, как горы.

Источник

Сжатие земли

Смотреть что такое «Сжатие земли» в других словарях:

сжатие Земли — Отношение разности экваториального и полярного радиусов (диаметров) Земли к радиусу (диаметру) экватора, характеризует отклонение фигуры Земли, принимаемой за эллипсоид вращения, от шарообразной формы … Словарь по географии

СЖАТИЕ ЗЕМЛИ — отношение (а b) : а = а, где а экваториальный радиус, b полярный радиус. В СССР в 40 х гг. в качестве основы для геодезических работ принят эллипсоид Красовского, имеющий сжатие а = 1 : 298,3; по наблюдениям за траекториями искусственных эта… … Геологическая энциклопедия

Сжатие Земли — С первой половины XVIII ст. неоспоримо установлено, что фигура Земли незначительно отличается от шара, имеет вид эллипсоида вращения, слегка сжатого при полюсах. При суждениях о фигуре Земли, конечно, не принимают во внимание неровности почвы,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Искусственные спутники Земли — (ИСЗ) космические летательные аппараты, выведенные на орбиты вокруг Земли и предназначенные для решения научных и прикладных задач. Запуск первого ИСЗ, ставшего первым искусственным небесным телом, созданным человеком, был осуществлен в… … Большая советская энциклопедия

Гравитационное поле Земли — поле силы тяжести (См. Сила тяжести); силовое поле, обусловленное притяжением (тяготением) Земли и центробежной силой, вызванной её суточным вращением. Зависит также (незначительно) от притяжения Луны, Солнца и др. небесных тел и масс… … Большая советская энциклопедия

Фигура Земли — понятие или представление о форме Земли, как планете в целом, изменявшееся в ходе исторического развития знаний и определяемое по соглашению. Ещё в древности было осознано, что Ф. З. имеет вид шара. Это явилось первым… … Большая советская энциклопедия

Фигура Земли — вопрос об истинной Ф. Земли еще далек от полного точного решения. Ф. Земли, т. е. поверхность океанов, покрывающих Землю, близка к шару, еще лучше может быть определена как эллипсоид вращения, сжатый у полюсов, но она все таки отличается от этих… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Экваториальное сжатие — Земной эллипсоид эллипсоид вращения, размеры которого подбираются при условии наилучшего соответствия фигуре квазигеоида для Земли в целом (общеземной эллипсоид) или отдельных её частей (референц эллипсоид). Содержание 1 Параметры земного… … Википедия

Источник

§11.1. Размер и форма Земли

На фотоснимках, сделанных из космоса, Земля выглядит как шар, освещенный Солнцем, и показывает такие же фазы, как Луна (рис. 31 и 32), что служит одним из доказательств шарообразности Земли.

Рис. 31. Земля над горизонтом Луны.

Точный ответ о форме и размере Земли дают градусные измерения, т. е. измерения в километрах длины дуги в 1° в разных местах на поверхности Земли. Этот способ еще в III в. до н. э. применял живший в Египте греческий ученый Эратосфен. Теперь этот способ с большой точностью используется в геодезии — науке о форме Земли и об измерениях на Земле с учетом ее кривизны.

Рис. 32. Фотография Земли, сделанная из космоса.

На ровной местности выбирают два пункта А и С, лежащие на одном меридиане. Их географические широты определяют астрономически. Ясно, что длина дуги меридиана между точками А и С в градусах равна разности географических широт этих точек: ХХХ. Расстояние от А до С измеряют по поверхности Земли, оно обычно составляет несколько сот километров, а потом вычисляют длину дуги в 1° в километрах.

Из-за неровностей земной поверхности и отсутствия прямой видимости точки А из точки С (и наоборот) для определения расстояний применяют метод триангуляции (от латинского слова триангулум — треугольник, рис. 33).

Рис. 33. Схема триангуляции.

Метод триангуляции состоит в том, что пространство между точками А и С покрывается сетью «воздушных» треугольников, вершинами которых служат геодезические сигналы (рис. 34). Вы, вероятно, встречали такие сигналы в виде ажурных пирамид в поле и на горах. С вершины такой пирамиды обязательно видно еще не менее двух других далеких геодезических сигналов. Измеряют углы треугольников, а длину сторон вычисляют, предварительно определив с наибольшей точностью длину одной опорной стороны, прилежащей, например, к точке А. Опорная сторона сети геодезических треугольников называется базисом. (Этот метод вычисления расстояний (длин) путем измерения углов в треугольнике, прилежащих к базису, применяют и для определения расстояний до небесных тел.)

Рис. 34. Геодезический сигнал.

Длину дуги меридиана АС определяют как сумму проекций на это направление соответствующих сторон построенных треугольников. Углы, образуемые сторонами треугольников с плоскостью меридиана, должны быть при этом известны.

Если длина измеряемой дуги в километрах будет l, а в градусах Δφ, то при шарообразности Земли одному градусу (1°) дуги будет соответствовать длина в километрах:

Тогда длина окружности земного меридиана L = 360°n. Разделив ее на 2π, получим радиус Земли.

Одна из наибольших дуг меридиана от Ледовитого океана до Черного моря была измерена в России и в Скандинавии в середине XIX в. под руководством В. Я. Струве, директора Пулковской обсерватории Большие геодезические измерения в нашей стране выполнены после Великой Октябрьской социалистической революции.

Градусные измерения показали, что длина 1° дуги меридиана в километрах в полярной области наибольшая (111,7 км), а на экваторе наименьшая (110,6 км). Следовательно, на экваторе кривизна поверхности Земли больше, чем у полюсов, а это говорит о том, что Земля не является шаром.

Быстрое вращение вызывает сжатие планет. Величина сжатия ε определяется отношением:

а где а — экваториальный, а Ь — полярный радиус планеты.

(у быстро вращающихся Юпитера и Сатурна оно больше, у Сатурна ε = 0,1). Таким образом, меридиональное сечение Земли является не окружностью, а эллипсом. Землю можно считать эллипсоидом вращения, т. е. фигурой, полученной от вращения эллипса вокруг его малой оси Экваториальный радиус Земли больше полярного на 21,4 км. Изучение движения искусственных спутников Земли позволило уточнить ее сжатие по возмущениям, которые вносит в их движение несферичность Земли.

Если Землю для простоты принять за шар, равновеликий Земле, то ее радиус можно взять за 6370 км. Экваториальный радиус Земли, по данным советских ученых, равен 6378,2 км.

Источник

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ЗЕМЛИ

Человек всегда хотел ориентироваться в окружающем мире. Человек стремился представить Землю в виде изображения которое помогло бы ему ориентироваться в окружающем мире.

Земля ни шар, ни эллипс и не имеет форму, которую можно выразить математически. Поэтому человечество стремилась максимально точно определить истинную форму Земли, используя разные методы.

Позже с изучением гравиметрии у человека появилась новая цель в изучении формы Земли – это максимально точно определить форму и размер Земли не только для составления карт, но и для построения физических теорем. Зная которые человек лучше воспринимал природу и процессы, проходящие в ней.

Краткий исторический обзор

Земля – третья планета от солнца и наиболее крупный и наиболее сложный динамический объект из всех внутренних планет.

Обычно под фигурой Земли понимают тело, ограниченное ее физической поверхностью и невозмущенной поверхностью морей и океанов. При определении фигуры Земли не нужно подробно изображать ее физическую поверхность в виде карт, достаточно определить положение на ней сети точек в единой пространственной системе координат. В формировании Земли существенную роль играло тепло недр и процессы радиоактивного распада. Формирование земной коры происходило в течении длительного периода, который по данным палеонтологии разделен на эры, периоды, эпохи, века. Большую роль в эволюции Земли сыграло наличие гидросферы и появление органической жизни на ней[1].

Ее орбита находится между орбитами Венеры и Марса. Она движется вокруг Солнца со средней скоростью 29,765 км/с по эллиптической, близкой к круговой орбите (эксцентриситет 0,0167). Среднее расстояние от Солнца 149,6 млн. км, В перигелии оно уменьшается до 147 млн. км, а в афелии увеличивается до 152 млн. км. Период одного обращения по орбите 365,24 солнечных суток. Вращение Земли вокруг собственной оси происходит со средней угловой скоростью 7,3·10-5рад/с, что примерно соответствует периоду в 23 ч 56 мин 4,1 с. Линейная скорость поверхности Земли на экваторе – около 465 м/с. Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики под углом 66° 33′ 22′′. Этот наклон и годовое обращение Земли вокруг Солнца обуславливают исключительно важную для климата Земли смену времен года, а ее вращение вокруг оси – смену дня и ночи. Имеются и небольшие нерегулярные вариации продолжительности суток.

Изученность формы и размеров Земли на современном этапе

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. Чтобы добиться правильного показания времени, пришлось укоротить маятник часов. 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.

Географическое значение формы и размеров Земли. Шарообразная форма Земли обусловливает неравномерное распределение тепла на земной поверхности. Солнечные лучи падают на выпуклую поверхность шара под разными углами. В экваториальной зоне они падают отвесно или почти отвесно, а при удалении от экватора угол падения солнечных лучей на земную поверхность уменьшается. В связи с этим нагревание Земли в один и тот же момент от экватора к полюсам уменьшается, что приводит к изменению климатов, к изменению условий природы на различных широтах

Вряд ли нужно много писать о форме Земли. Всем ясно, что Земля представляет собой шар, слегка сплюснутый у полюсов, т. е. так называемый эллипсоид. Однако правильное, современное представление о форме и размерах Земли было достигнуто далеко не сразу и достигалось порою в тяжелой борьбе науки с религией.

На протяжении ряда веков, через дебри схоластики и религии средневековья, пробивала себе путь истина.

Еще совсем недавно, в 1862 г., немецкий ученый П. Иоселиани, определяя «глубину толстоты земного шара», получил 4536,8 км, что в 11/2 раза меньше действительной величины. Трудно поверить, но еще в 1876 г. в Петербурге была издана брошюра под названием: «Земля неподвижна, популярная лекция, доказывающая, что земной шар не вращается ни около оси, ни около Солнца. Читана в Берлине, доктором Шепфером. Перевод с немецкого Н. Соловьева. Издание 2-е, исправленное». Мы не будем останавливаться на подобных заблуждениях, и не будем касаться истории вопроса. Рассмотрим сведения, более существенные для нас в данном случае[2].

Методы изучения фигуры Земли

Гравиметрический метод

Гравиметрия – раздел науки об измерении величин, характеризующих гравитационное поле Земли и об использовании их для определения фигуры Земли, изучения ее общего внутреннего строения, геологического строения ее верхних частей, решения некоторых задач навигации и др.

В гравиметрии гравитационное поле Земли задается обычно полем силы тяжести (или численно равного ей ускорения силы тяжести), которая является результирующей двух основных сил: силы притяжения (тяготения) Земли и центробежной силы, вызванной ее суточным вращением. Центробежная сила, направленная от оси вращения, уменьшает силу тяжести, причем в наибольшей степени на экваторе. Уменьшение силы тяжести от полюсов к экватору обусловлено также и сжатием Земли.

Сила тяжести, то есть сила, действующая на единичную массу в окрестностях Земли (или другой планеты) складывается из сил тяготения и сил инерции (центробежной силы):

где G – Гравитационная постоянная, mu – единичная масса, dm – элемент массы, R – радиус-векторы точки измерения, r – радиус-вектор элемента массы, w – угловая скорость вращения Земли; интеграл берется по всем массам.

где – широта точки измерения.

Основное содержание гравиметрии – теории и методы определения внешнего поля потенциала и силы тяжести Земли по измерениям на земной поверхности и по астрономо-геодезическим данным, исследования внутреннего строения планет, решения некоторых задач навигации.

Гравиметрия включает теорию нивелирных высот, обработку астрономо-геодезических сетей в связи с вариациями гравитационного поля Земли.

Единицей измерения в гравиметрии является Гал (1 см/с2) названная в честь итальянского учёного Галилео Галилея.

Определение общего земного сфероида

Обозначим большую полуось сфероида (экваториальный радиус) через a, малую (полярный радиус) — через b; отношение (a-b)/a называется сжатием земного сфероида α. На величину a влияет не только скорость вращения планеты на своей оси, но и характер (степень однородности) внутреннего строения планеты. Наиболее правильно и точно представляет общую фигуру Земли в целом эллипсоид, вычисленный Ф. Н. Красовским и его сотрудниками на основании новых данных, полученных при обработке градусных измерений СССР, Западной Европы и США. Следовательно, экваториальный диаметр Земли равен 12756,5 км, длина земной оси 12713,7 км, а полярный радиус короче экваториального всего на 21,4 км, в связи с чем среднее полярное сжатие настолько ничтожно, что земной сфероид практически почти не отличается от правильного шара. Величина сжатия у таких планет, как Юпитер, Сатурн и Уран, много больше: она равна соответственно 1 : 15,4; 1 : 9,5 и 1 : 14. Их большее сжатие объясняется наличием атмосфер огромной протяжённости и тем, что они вращаются на своих осях почти в два с половиной раза быстрее, чем Земля. Средним радиусом Земли принято считать радиус шара, одинакового по объёму с земным сфероидом, а именно 6371,110 км. Вычислено, что поверхность земного сфероида составляет округлённо 510 млн. кв. км, а объём 1,083 X 1012 куб. км. Длина окружности меридиана 40008,548 км. Работы по вычислению нового эллипсоида показали, что Земля есть, в сущности, трехосный эллипсоид. Это означает наличие у неё не только полярного, но и экваториального сжатия, которое, впрочем, равно всего 1 :30 000. 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[3].

Космический метод

Космическая геодезия — наука, изучающая использование результатов наблюдений искусственных и естественных спутников Земли для решения научных и научно-технических задач геодезии. Наблюдения выполняют как с поверхности планеты, так и непосредственно на спутниках. Космическая геодезия получила широкое развитие с момента запуска первого искусственного спутника Земли.

Одной из задач космической геодезии является изучение фигуры Земли, Луны и планет с использованием спутниковых измерений.

С момента запуска искусственного спутника Земли 1958 год, перед геодезией были поставлены новые задачи, это наблюдения за искусственными спутниками Земли но орбите и определение пространственных координат точек Земной поверхности, создание опорной геодезической сети.

Влияние отклонений реальных орбит искусственных спутников Земли от вычисленных по формулам Кеплера, позволяет уточнить представление о гравитационном поле Земли и в конечном результате о ее форме[4].

Геометрический метод

Астрономо-геодезический метод основан на использовании градусных Измерений, суть которых сводится к определению линейных величин градуса дуги меридиана и параллели на разных широтах.

Достаточную точность такие измерения достигли после разработанного голландским ученым Снелниусом методом триангуляции, сущность которого заключается в решении ряда треугольников примыкающих друг к другу и составляющих цепочку между конечными пунктами измерений дуги, по результатам угловых измерений в треугольниках можно вычислить искомое расстояние. Метод триангуляции позволил определять длину линий, сократив до минимума дорогостоящие и трудоемкие линейные измерения. При этом исходят из построения всего одной линии небольшой (5 – 10 км) длины – такая линия в геодезии называется базисом, и она закрепляется на поверхности Земли специальными знаками, установленными в начале и в конце. А затем с высокой точностью измеряют длинную линию (100 – 200 км), разбив ее на небольшие (20 – 30 км) отрезки, каждый из которых является стороной некоего треугольника. Получается триангуляционный ряд или цепочка треугольников, углы которых измерить гораздо проще, чем стороны (Рисунок 1). Для угловых измерений не важно, течет ли между пунктами река, расположен ли глубокий овраг или растет лес. Важно только, чтобы была прямая видимость с пункта на пункт.

(Рисунок 1) Триангуляционные ряды (диагонали ромбов – оазисные линии)

Итак, метод триангуляции, основанный на чисто математическом методе решения треугольников, стал на века главным методом производства геодезических работ. И когда великий Ньютон на основе открытого им закона всемирного тяготения сделал вывод о том, что Земля не шар, а сплюснутый у полюсов сфероид, проверить это смогли геодезисты, измерив многокилометровые дуги меридианов близ экватора и в полярной области. Две экспедиции, одна в Перу, другая в Лапландии, снаряженные в первой половине XVIII в. Французской Академией наук, завершили этап становления геодезии как научной дисциплины. Они не только блестяще подтвердили справедливость закона всемирного тяготения для фигуры Земли, но и подвели к пониманию того, что основной научной и практической задачей геодезии является изучение фигуры, размеров и гравитационного поля Земли.

При изучение формы Земли используют все эти методы (гравиметрический, астрономический, геометрический), т. к. при изучение формы Земли нельзя думать, что с помощью одного метода можно все определить. Каждый метод имеет связь с другим методом и без использования всех методов нельзя получить полную характеристику формы Земли.

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[5].

Источник

Что измеряют для определения сжатия земли

Земля не сжимается на полюсах, она расширяется на экваторе.

Рис. 1. Сжатие Земли.

1-ось вращения, 2-геоид, 3-расширение за счет центробежной силы, 4-расширение за счет электромагнитных сил излучения, 5-расширение Земли.

Экспериментально сжатие Земли было подтверждено после обработки данных геодезических измерений двух французских экспедиций в Перу и Лапландию в 1730 году.

К исследованию фигуры Земли приложилось много ученых: Клеро, Пуанкаре, Лаплас, Лежандр, Стокс, Вихерт, Дарвин, Маклорен, Якоби и др. Было создано научное направление – теории фигур равновесия небесных тел.

Быстрое уточнение фигуры Земли началось с момента запуска искусственных спутников Земли. Сейчас величина сжатия вычислена довольно точно и в действительности равна 1/298.25.

Отношение разности большой, экваториальной полуоси (а) земного эллипсоида и малой, полярной полуоси (b) к большой полуоси, т. е. дробь (a-b)/a называется сжатием Земли. Иногда это соотношение называют сплюснутостью Земли.

Я не совсем согласен с признанным и устоявшимся в науке словосочетанием «сжатие Земли», на мой взгляд, более адекватным было бы словосочетание: «расширение Земли». Земля не сжимается на полюсах, она расширяется на экваторе. Почему и как?

Расширение Земли

Приведу один из таких расчетов.

На тело массой m на поверхности Земли действует центробежная сила F_c и сила тяжести F_g.

M – масса Земли, R – ее радиус

При этом угловая скорость будет равна:

ω= 2π/86400 об/с (24 час=86400 с)

После подстановки значений и вычислений получим:

На экваторе любое тело должно весить примерно на 0,3% меньше, чем на полюсах. В действительности это различие не превышает 0.55% [1].

Можно воспользоваться другим способом вычисления, если прировнять вес каждого элементарного объема вещества на полюсе и на экваторе, при средней плотности земли (5,52·10 3 кг/м 3 ). Иначе, для равновесия на любом расстоянии r от центра Земли будет справедливо соотношение:

Зависимость ускорения свободного падения от радиуса в полярной и экваториальной скважинах одинакова:

ρ – плотность вещества, заполняющего скважины.

Если все это подставить в уравнение равновесия (2), сократить на m и проинтегрировать по всему радиусу Земли (левую часть – от 0 до полярного радиуса R_p, правую – от 0 до экваториального радиуса R_e), то в результате получится соотношение:

Подставив в уравнение (3) среднюю плотность Земли 5.52 г/см 3 и экваториальный радиус R_e=6378140 м, получим R_p

6367140 м, то есть полярный радиус должен быть меньше экваториального примерно на 11 км (в действительности 21 км), а отношение:

Величина f называется сжатием Земли, в действительности равна 1/298.257.

Вычисления дают практически 50-процентное рассогласование с реальными измерениями. Тогда как это объяснить?

Статистически распределение массы в недрах Земли мало изменится, т.к. течение жидкой магмы за 4,5 млрд. лет уже давно уравновесило чашки весов.

Расширение Земли электромагнитными силами

Рис. 2. Расширение Земли электромагнитными силами.

На мой взгляд, такое расхождение в результатах не в отсутствии учета каких-то статистически не устоявшихся факторов, а в присутствии дополнительной силы.

Этой дополнительной силой является электромагнитная сила! Их даже две: 1) сила радиационного излучения самой Земли, 2) магнитная сила.

Расширение Земли краснофотонным излучением

Выше приведенные расчеты показывают, чтобы растянуть экваториальный радиус до разницы с полярным в 21 км, центробежной силы явно не хватает.

Как известно Земля не холодная планета и она имеет мощное излучение в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн. Особенно сильное излучение в тропической зоне. Это красное (краснофотонное) излучение, я его кратко называю крафонным излучением. На экваторе максимальный нагрев поверхности, здесь максимальное расширение и оттяжка ее в сторону Солнца. По мере удаления на север или на юг (к полюсам), эта сила ослабевает. На полюсах излучение минимально (относительно). Если бы на полюсах была такая же температура, как и на экваторе, то мы наблюдали расчетное сжатие. Жаркий пояс Земли занимает около 40 % ее поверхности.

И это не последняя сила, которая растягивает поверхность Земли.

Расширение Земли магнитными силами

Работая над магнитным полем Земли, я нашел еще одну составляющую, которая тоже вносит свою лепту в экваториальное расширение Земли и удлинение экваториального радиуса.

Еще одно дополнение в расширении Земли, и можно подвести баланс.

В статье «Магнитное поле земли» было показано, что магнитное поле формируется методом индукции от прохождения прерывистого тока в виде разрядов молний на границе между земной корой и ее мантией. Каждый разряд между обкладками «конденсатора» следует рассматривать как проводник с током, по которому течет электрический ток. Поскольку разряды идут в одном направлении, то возникает магнитное взаимодействие соседних проводников и их притяжение между собой [2].

Вот здесь возникает еще один интересный эффект. Поскольку проводники в земном тороиде имеют притяжение друг к другу, то возникают моменты сил, которые пытаются все параллельные проводники объединить (стянуть). Под действием этих сил магма постепенно стягивается к магнитному экватору, к главному руслу мантийной реки (рис.2).

На данном рисунке в разрезе условно показаны проводники с током (4). Объединенное магнитное поле пытается сблизить данные проводники, создавая между ними давление на верхнюю мантию. Почему это происходит?

Немного теории. Из электротехники известно, что движение постоянного электрического тока по параллельным проводникам в одном направлении создает магнитное поле, которое притягивает проводники между собой, т.е. между проводниками возникает сила притяжения (рис. 3).

Рис. 3. Проводники с током объединяются магнитным полем, которое пытается их сблизить.

Закон Ампера для магнитного взаимодействия двух проводников с током I₁ и I₂ длиной dl:

Любое расхождение (отклонение) от параллельности несколько уменьшает взаимное магнитное стягивание.

В случае с Землей объединяются уже не два проводника, а несчетное количество. В этой статье я не буду касаться аномалий, поэтому в основной массе проводников электрический ток течет в западном направлении, отсюда земной тороид можно рассматривать как один монолитный проводник. Это является базовой составляющей возникновения общего объединенного магнитного поля вокруг Земли, распространяющегося на десятки километров вокруг нее.

Это является еще одной силой, которая, кроме центробежной силы и радиационной силы излучения, способствует растяжению экваториальной зоны, придавая Земле дополнительную приплюснутость!

Как было отмечено выше, что существует несоответствие между расчетом и реальной сплюснутостью Земли. Полагаю, что добавление электромагнитной стягивающей силы в мантии должно установить полный баланс между расчетными данными и реальными размерами экваториального и полярного радиуса.

11 км растяжения приходится на центробежную силу, что в процентах составляет 52,4 %. На оставшуюся часть в 10 км растяжения приходится – 47,6 %.

У меня пока нет точных данных, сколько процентов приходится на каждую из двух оставшихся электромагнитных сил, но предположительно, радиационная часть излучения больше и должна оставлять около 70-80%.

В общем виде можно записать уравнение баланса растяжения радиуса Земли.

Где R_e – экваториальный радиус Земли,

Δr₁ – приращение радиуса от действия центробежной силы вращения,

Δr₂ – приращение радиуса от растяжения крафонного излучения Земли и Солнца,

Δr₃– приращение радиуса от магнитных сил, стягивающих мантию к экватору.

Из приведенных данных можно заключить, что максимальный диаметр Земли (большая ось) проходит между двумя экваторами: географическим экватором и магнитным экватором, но ближе к первому.

Вся мантия Земли охвачена медленными вихрями мощных течений. Магма перемещается не только в пограничном слое, но возникают течения и в глубинных слоях мантии. Здесь могут присутствовать конвективные течения вверх и вниз, пересекая генеральное восточное направление. Любое течение магмы сопровождается трением в самих слоях магмы или с твердой поверхностью коры. Трение, в свою очередь, сопровождается выделением теплоты, а теплота возникает от замыкания все тех же электрических зарядов [2]. В результате ионизации верхних слоев мантии, в ней возникают электрические заряды. Иначе в мантии постоянно течет электрический ток, который возбуждает магнитное поле Земли.

Поскольку возникают аномалии, то напряженность магнитного поля Земли не постоянна, вот поэтому геомагнитные полюса находятся в непрерывном движении. Отсюда и аномальные отклонения силы тяжести g от стандартного значения.

Экваториальное растяжение Земли (полюсное сжатие) происходит от действия трех составляющих сил: 1) центробежной силы вращения F_c 2) от растяжения краснофотонного излучения Земли и Солнца F_r 3) от электромагнитных сил F_e, стягивающих мантию к экватору.

В случае с Землей, электромагнитные силы (силы излучения F_r и магнитные силы F_e) плюсуются с центробежными силами F_c и создают общую силу (F_gf), создающую сжатие (растяжение) Земли.

Данные силы, судя по расчетным данным, примерно равны.

Земля не сжимается на полюсах, она расширяется на экваторе!

Источники

1. Александрович Н., Основы астрономии, Земля, http://hea.iki.rssi.ru/

2. Ершов Г.Д., Магнитное поле Земли, http://gennady-ershov.ru/zemlya/magnitnoe-pole-zemli.html

3. Ершов Г.Д., Магнитные полюса Земли, http://gennady-ershov.ru/zemlya/magnitnye-polyusa-zemli.html

Related Posts

4 комментария

Ньютон ошибся…модели не нужны вместе с умственными опытами, центробежных сил нету при равномерном вращении, не имеется ускорения, оно имеется только при наборе оборотов, и направлено не от центра, а по касательной к окружности, равно как и скорость тела, сорвавшегося с окружности твердого тела..
прибор есть, под названием рычаг и все что касается рычага, выполняется в любых условиях и зависит только от упругих свойств самого рычага да от его формы и оказываемого движению сопротивления. Один из рычагов—колесо(система рычагов), другой шар, разновидность—кошка с хвостом, которым она орудуя, умудряется сама на себя опору сделать и упасть на четыре лапы.
в невесомости космоса можно себя крутить, вращая рукой. 3-й закон ньютона+правило рычага.
есть еще разновидность—центрифуга—вот в ней можно разные вещества по плотности и инерционным(упругим) свойствам разделять хоть в невесомости. она тот самый натурный опыт, показывающий, как жидкость создает разрежение по оси вращения, и как разнородные жидкости сепарируются по плотности, то же и с газами, медленно очень, но все равно процесс идет с твердыми телами разнородными.
/Собственно взвешивание(результат действия силы в статическом положении без ускорения) надо делать по касательной к окружности, а не по радиусу, где весы покажут явно меньший результат и за счет изгибания пружины(опять по касательной) и неравномерности, из-за вращения, ее упругих свойств.
вот оно расхождение…

вот результат использования порочной в принципе вращательной кинематики Гюйгенса.
/Для шара первоначально жидкого(пусть сплошного и врядли однородного, типа земля, чем выше скорость по окружности(окружность обеспечена тяготением в том числе) тем скорее идет процесс сепарации и наиболее плотное выносится на экватор достаточно быстро( в невесомости очень быстро для малых тел), медленно при наличии достаточной силы тяжести которую организует количество и площадь вещества находящееся вне точки ее определения внутри шара.. короче сила тяжести уменьшается с глубиной погружения и она действует уже с той стороны, где относительно нее(точки определения) больше вещества с большей плотностью. на поверхности она компенсируется частично скоростью вращения, а в центральной области раздирает вещество тяготением во все стороны добавляя к вращающему моменту. потому внутри получается разреженная полость и невесомость. за счет разрежения туда поступают наиболее легкие компоненты поддерживая в балансе силу тяжести к внутренней поверхности и разрежение полость не факт круглая—типа веретено.
за счет остывания раскаленного шара(сжатой сферы получившийся в процессе вращения) по закону архимеда плотное остывшее опускается и перемешивается с восходящими веществами к поверхности как за счет самой силы, так и за счет вращения), наиболее легкие образуют подобие атмосферы менее легкие плавают на поверхности и препятствуют выносу более плотных(твердая кора), после чего образуются ядра(у них свое тяготение), которые постепенно зреют(могут объединяться, вносить дестабилизацию во вращение и волей неволей в одночасье прорываются на поверхность(за счет увеличения скорости) превозмогая силу тяжести остального, чем плотнее тем быстрее, а и газ тоже быстро от закона архимеда—вот и происходит бульк(гантеля растет неравновесная) может и пузырем, а может и каплей. если пузырь—тот может отделившись лопнуть(кольца планеты), если капля то она превращается в спутник, сохраняя момент вращения—имеем большинство спутников планет—одной стороной к родителю и с той же тенденцией сепарации от вращения и прочими прибамбасами типа приливы и отливы лунные на земле, полость никуда не девается, зато образование ядер сводится к двум не более до нового спутника.
катушка с током это провод с достаточной жесткостью, всех прелестей магнетизма в ней, что сила Ампера(для жесткого закрепления проводов) стремится каждый виток раздвинуть, а по длине сблизить витки…но это тогда шар имеем, и в случае взаимодействия множества токов, с создаваемым ими полем—тоже шар…но дело в том, что гибкий проводник винтом на магните заворачивается, а катушка выталкивается из другой при несовпадении токов, переворачивается и втягивается обратно до совпадения токов. Ни закону Ампера, ни дутому Лоренцу это действо не подчиняется… а с токами в земле(расплав) происходит интересная вещь при большом сопротивлении, они затухают и в тепло превращаются очень быстро и никакого динамо в принципе организовать не успевают, объединяться могут, но они при этом по любому по большим площадям идут, но на малые расстояния и по жизни ничего подобного типа динамо организовать кроме грелки да тряски ничего не могут, даже если там миллиарды вольт с амперами. все это приборно быстро бы на поверхности обнаружилось. /А магнитное поле практически постоянно, типа магнит постоянный, а он доменами(магниты полюсами одними в пачке) структура/. ее тоже не наблюдается, а это означает, что поле земли проявление внешнего и земля просто посредник с нарушениями его теми токами и от трения и от излучения солнца.

«Ньютон ошибся…модели не нужны вместе с умственными опытами, центробежных сил нету при равномерном вращении»
———————————
Я Вам не для того дал ссылку на данную статью, чтобы Вы мне рассказывали, как кошка хвостом крутит и встает на 4 лапы, или как работает центрифуга, а для того, что не получается баланса от центробежной силы, расширяющей Землю по экватору и реальным расширением. А Вы мне пытаетесь обрывочно читабельным текстом объяснить что Земля полая! Да не полая она и никто ее внутри не раздирает, т.к. гравитационные силы идут радиально к центру, где самая высокая температура и давление. А Вы мне снова про пузыри капли и бульки… Прочел про «бульки» в Вашей статье впечатляет.
«луна отделилась от земли бульком»! Я поэтому и направил Вас на данную статью, что Луна не может «булькнуть», т.к. Земля от своего вращения набирает только 50% своей выпуклости на экваторе.

«Француз Жак Рише в 1672 году заметил, что его маятниковые часы, точно показывающие время в Париже, вдруг стали отставать на 2,5 минуты в сутки в африканском городе Кайенне.»

кстати, Кайенна не в Африке, а во Французской Гвиане(Экваториальная Южная Америка 4 градуса южнее экватора), других нету.

Бездумное копирование, не иначе.

«не получается баланса от центробежной силы, расширяющей Землю по экватору и реальным расширением.»

мрак, одно слово….баланс у сил может быть…на то и балансирование, одно больше другого—это уже дисбаланс.

центробежной силы нет….есть только гравитация(ей ньютон назвал центростремительную) и правило рычага. а гравитация только у математики точечная, если б она была точечной все элементы в земле бы по ранжиру и располагались, от самых плотных в центре до самых не. однако даже в коре этого нет…все взаимодействия по площади, а точка—абстракция, расчеты упрощает, пониманию физики не способствует.

расширение по экватору с сужением на полюсах уже прошло, на первом этапе в жидком виде с образованием полости от вращения по простейшему принципу центрифуги и слоистости получающейся в процессе долгого вращения,
вот это не могло не произойти.
Это физика вращения разнородных жидкостей(газов) в замкнутом объеме. и гравитация тут не сдерживающий фактор, а фактор создающий колебания. скорость—мы тут сейчас ничем не ограничены, только временем.
как только баланс притяжения плотных образований ушел в пользу экватора—земля сплющилась на полюсах, что происходит—уменьшение скорости вращения, и так много раз, туда сюда. все та же физика—аналог фигурист с вытянутыми руками.

каждый раз даю примеры.

в результате такого колебания скорости—слой сворачивается—любая турбулентность изменяет силу тяжести внутри локально—и тянет уже туда—вот и получаем подобие ядра, которое, возможно, не одно
и они разного качества с разной силой притяжения(все зависит от плотности слоя), и все это вдобавок продолжает вращаться, да еще и скорость вращения периодически меняется, уже планетный шарик сильно не однородный. и ось вращения тоже качаться будет, за счет всяких несимметричностей.
а за счет ядер и уже с другими периодами—модуляция частоты вращения…и соответственно форма пляшет туда сюда.

в масштабах воздушного шарика с наполнителем и то это видно. Крутили такой в космосе, если б не резинка—порвало бы. вот так и ядро постепенно смещаясь в зону экватора вырывается на поверхность и улетает, простенько потому что у него уже скорость(не чета сегодняшней) + еще и планеты большие рядом(очень рядом, давно это было) вместе с солнцем(предыстрия та же)—перетягивают и отдаляют немного, но достаточно, чтоб обратно не упасть—там и баланс находится.

если не получилось—имеем развал на части, что-то улетит—астероид или комета, что нет—назад плюхнется. а полость разрежения(с потугой на вакуум) внутри локального ядра—внутри земли, маленькая, но все равно будет за счет турбулентности…вращения хоть какого. а дальше бульк и не один с разными результатами, вода и любая жидкость так кипит и природа кавитации такая—завихрение и разряжение внутри и образование полости, в нее испарение и пошел бульк наверх или схлопнулся. тряхнул банку с пивом—и на тебе в лицо струя.
следы этих бульков на луне(пока совсем не остыла) видать, и у других—как блин на сковородке, от метеоритов следы чирком, эллипсом, как от снарядов, идеально круглые только от булька(при твердой коре—круглый конус вулкана)..земля луну от прямых ударов закрывает как щитом, только поэтому на видимой стороне не должно быть круглых следов, только касательные чирком. а их то и нет(и на другой тоже)…и атмосферы нет, тормозить нечему,и отвесно ничего не падает, даже спутники и то на нее по касательной врезаются, а не в лоб, не говоря о том, что со стороны с другой скоростью.

а сейчас уже луна отделилась—третий этап. все ваши расчеты не учитывают приливного двугорбого явления, оно приподнимает воду и твердь и катится эллипсоидом по плоскости орбиты луны—не совпадая с эллипсоидом от солнца, и с малыми эллипсоидами от проходящих других массивных планет на близком расстоянии это не сантиметры…потому что модель хреновая.(складываются все возмущения) в результате максимум 18 метров уровень в измеренных точках имеем только по воде.(от нормального среднего уровня океана) это уже с вашими да и остальными расчетами не катит…при равномерном вращении нет инерции, упоминаемой в литературе, есть первоначальное и постоянное отставание верхней точки лунного, основного, горба от положения луны и прямой линии в силу вязкости(упругости) материала и она разная даже у воды и земной коры).
еще раз
кора практически полностью землю покрывает, сверху вода, ее подъем от действия луны в самых крутых местах по приливам 18(если не ошибаюсь) метра от нормального среднего уровня океана.(по твердой поверхности хрен его знает) думается несколько метров, о каком дальнейшем и текущем реальном расширении речь? окружная скорость точки на уровне океана—462 (с бутылкой не путать)м в секунду. за счет приливов земля уже как раз на эти приливные метры с двух сторон колебательно вытянута по плоскости орбиты луны.
с изменяемым положением оси вращения в плоскости эклиптики по отношению ко всем небесным телам. а следовательно все это динамика и форма земли постоянно меняется и не имеет ничего похожего на эллипсоид вращения даже в первом приближении. это было возможно только для первой появившейся от солнца родной планеты.

Марс это уже прошел, два булька неправильной формы, слишком уж быстро остыли, но скорость вращения при отделении сохранили. судя по Венере и особенно Меркурию образование ядер на них еще не произошло, зато Юпитер с Сатурном преуспели. Небольшой вывод из этого, что отделение спутника происходит в достаточно поздний период, когда уже атмосфера есть, масса набралась и кора давно твердая. /То бишь луна отделилась, человек уже был—и легенда с потопом—оно самое, в Тихом океане как раз по размерам есть местечко со шрамами, да расчет подъема воды на вскидку при вытеснении таким объемом(сечение полушария по глубинам в том месте)—километры.

Насчет Каенны. Не зря же Вы столько бумаги вымарали, хоть одну ошибку помогли мне исправить, за что СПС. А в остальном, «бульки» — это не мое.

Источник