Гравитационная форма Земли

Европейский спутник GOCE увидел Землю в форме картошки. Такую замысловатую фигуру рисует гравитация, неоднородно распределенная по ее поверхности.Такой нашу планету видят из космоса

После двух лет работы аппарат GOCE Европейского космического агентства создал трехмерную модель распределения масс под земной поверхностью. Полученные данные позволили создать самую точную на сегодняшний день карту земного притяжения. 

Результатом работы аппарата стало построение геоида - трехмерной фигуры, поверхность которой в каждой точке была бы перпендикулярна линии отвеса. Такую фигуру образовала бы поверхность мирового океана и сообщающихся с ним морей при некотором среднем уровне воды, не подверженной приливам и другим возмущениям. Данные двухлетней работы были представлены накануне в Мюнхене.

Геоид

Знание формы геоида нужно ученым для того, чтобы рассчитывать циркуляцию океанских течений, предсказывать изменение уровня воды и динамику движения льдов. «Наступило время использовать данные GOCE для науки. Я воодушевлен первыми океанографическими результатами», -- заявил профессор Райнер Рюммель из Технического университета Мюнхена.

Форма земли

Как и все планеты Солнечной системы, Земля имеет шарообразную форму. Прежде чем говорить о ее точных размерах, введем несколько важных географических понятий.

Земля вращается вокруг воображаемой прямой - так называемой земной оси. Точки пересечения земной оси с земной поверхностью называются полюсами. Их два: Северный и Южный. Линия пересечения поверхности земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли перпендикулярно земной оси, называется экватором. Плоскости, пересекающие земную поверхность параллельно плоскости экватора, образуют параллели, а плоскости, проходящие через два полюса, - меридианы.

Из-за вращения вокруг своей оси и возникающей при этом центробежной силы, Земля немного сплюснута у полюсов и ее большая полуось (экваториальный радиус, r_c) почти на 21,4 км больше, чем расстояние от центра Земли до полюсов. Такой сплюснутый у полюсов шар называется сфероидом или эллипсоидом вращения.

В России для геодезических и картографических работ используют эллипсоид Ф. Н. Красовского (назван в честь ученого, под руководством которого велись расчеты). Его размеры таковы:

В действительности фигура Земли еще сложнее. Она отклоняется от правильной формы сфероида из-за неоднородного строения недр и неравномерного распределения массы. Истинная геометрическая фигура Земли называется геоидом ("землеподобным"). Геоид - это фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести, т.е. отвесу.

Поверхность геоида совпадает с уровенной поверхностью Мирового океана (мысленно продолженной под материками и островами). Поднятия и опускания геоида над сфероидом составляют 500-100 м.

Физическая же поверхность Земли, осложненная горами и впадинами не совпадает и с поверхностью геоида, отступая от него на несколько километров. Сила тяжести постоянно стремится выровнять поверхность Земли, привести ее в соответствие с поверхностью геоида.