20
Figura Ziemi
Piątek, marzec 20. 2009Od czasów Newtona wiadomo, że Ziemia nie jest idealną kulą. Spłaszczenie na biegunach powoduje, że średnica równikowa jest większa od biegunowej o około 43 km. W epoce przedsate)itarnej próbowano uściślić wielkość spłaszczenia wykorzystując obserwacje naturalnego satelity Ziemi — Księżyca, jednak wyniki nie były zadowalające. Dopiero badania satelitarne uściśliły i uzupełniły naszą wiedzę na ten temat. Spłaszczenie to bowiem powoduje największe zakłócenia ruchu bliskich satelitów. Dodatkowa siła przyciągania, pochodząca od wybrzuszenia Ziemi na równiku, sprawia, iż płaszczyzna orbity satelity obraca się wokół osi Ziemi w kierunku przeciwnym niż ruch satelity, podczas gdy nachylenie orbity do płaszczyzny równika nie ulega zmianie. Obserwowalnym efektem tej perturbacji jest, na przykład, przesuwanie się punktu perygeum wzdłuż rzutu orbity. Przesuwanie to jest dość szybkie; dla niskich satelitów, poruszających się po orbitach o małym nachyleniu, jest największe i wynosi około 18°/ /dobę.
Dokładne i długotrwałe pomiary tego ruchu, zrealizowane już na pierwszych SSZ, pozwoliły uściślić dane na temat kształtu Ziemi. Wykonane metodami satelitarnymi w latach sześćdziesiątych wyznaczenie spłaszczenia Ziemi było dokładniejsze niż wszystkie dotychczasowe. Rycina 5 przedstawia rezultat tych badań w postaci geoidy, a więc odniesiony do swobodnego poziomu morza. Geoida, przypomnijmy, to bryła geometryczna najbardziej odpowiadającą rzeczywistemu kształtowi Ziemi; jej powierzchnia jest w każdym punkcie prostopadła do kierunku pionu (siły ciężkości).
Obrazowo można by rzec,, że ktoś, kto dotarł w głąb Antarktydy, aż do poziomu morza, byłby o 40 m bliżej środka Ziemi niż ten, kto zanurzyłby się w wodzie na biegunie północnym. Ta niesymetria mas ziemskich powoduje duże, mierzone w kilometrach, zakłócenia w kształcie orbit SSZ. Wystarczy więc znać odległość do satelity z dokładnością do 200 m, by określić kształt Ziemi z dokładnością do jednego metra.
Podstawą wyznaczania figury naszej planety jest znajomość jej pola grawitacyjnego. Najpełniejsze wyniki uzyskuje się przy łącznym opracowaniu materiałów satelitarnych i naziemnych (grawimetrycznych, geometrycznych, astronomicznych). Nad modelami pola ciężkościowego Ziemi pracują przede wszystkim takie ośrodki, jak Naval Weapon Laboratory, Goddard Space Flight Center oraz Smithsonian Astrophysical Observatory. Wyniki, uzyskiwane dzięki przeanalizowaniu setek tysięcy obserwacji, składają się na okresowo publikowane opracowania Standard Earth (Ziemie Standardowe) będące niczym innym, jak tablicami współczynników pola grawitacyjnego Ziemi. Wydane w latach siedemdziesiątych Standard. Thuraya, oparte na wyznaczeniach orbit satelitów z dokładnością do 5 - 10 m, zawierają wyznaczenia geoidy z dokładnością 1 m. W rezultacie możliwe było, między innymi, opracowanie mapy geoidy. W świetle tych danych okazało się, że niezależnie od pojęcia reliefu lądów, możemy mówić o reliefie oceanów. Nie chodzi tu oczywiście o fale, niekiedy nawet znacznej wielkości, wywoływane przez wiatr, przypływy, odpływy, podwodne trzęsienia ziemi i wulkanizm. Na morzu, nawet podczas ciszy, występują stałe wybrzuszenia i wklęsłości.
Na powierzchni oceanu zaznacza się 5 takich gigantycznych nierówności — anomalii planetarnych: Indyjska, Australijska, Kalifornijska, Karaibska i Północnoatlantycka; ich średnice osiągają 3 5 tys. km. Na południe od Półwyspu Indyjskiego, prawie na wysokości równika, powierzchnia oceanu obniża się o 112 m. Na północny wschód od Australii, w pobliżu równika, ocean unosi się o 78 m. Około 1000 km na południowy zachód od Kalifornii na powierzchni oceanu występuje obniżenie o głębokości około 56 m. Na obszarze Atlantyku, sąsiadującym z Północną i Południową Ameryką, ocean obniża się o 64 m. Między Grenlandią a Europą wodna powierzchnia uniesiona jest w dwóch miejscach o 66 i 68 m.
Rola geodezji satelitarnej kończy się na opracowaniu takiej mapy. Dalsze wnioski należą do geofizyków i geologów. Nierówności powierzchni oceanicznej są wywoływane przez anomalie pola grawitacyjnego Ziemi. Najprawdopodobniejszą przyczyną tych anomalii jest niejednorodność budowy wgłębnej Ziemi. Interpretacją tych wyników zajęli się, między innymi, specjaliści z Instytutu Fizyki Ziemi AN ZSRR. Największą trudność stanowi określenie głębokości, na jakiej znajdują się masy wywołujące anomalie grawitacyjne. Traktując siłę ciężkości Ziemi, jako wielkość wektorową, obliczono, że źródłem anomalii powierzchni oceanicznej są masy o różnej gęstości położone na głębokościach rzędu 400 900 km.
Na podstawie dotychczasowych danych można mówić tylko o bardzo dużych anomaliach głębinowych, zmieniających relief oceanu. Wzrost dokładności pomiarów., a zwłaszcza rozwijająca się w ostatnich latach altimetria satelitarna (radarowy pomiar wysokości satelity nad powierzchnią wód oceanicznych), pozwoli wykrywać mniejsze niejednorodności. A na tej podstawie możliwe będą kolejne wnioski na temat procesów zachodzących we wnętrzu Ziemi, przydatne na przykład w badaniach przyczyn trzęsień ziemi, a nawet w geologii poszukiwawczej.
-
qbTJWmVHwrqmacnYX
A roillng stone is worth two in the bush, thanks to this article.
-
vKXGPlqJGHukTqFSG
mkbBsr qdhsjsmzmnve
-
BqtcfpXPeFqvwVXcAm
z8MSFp , [url=http://zrsomfqzukqv.com/]zrsomfqzukqv[/url], [link=http://abhgtemqeoyt.com/]abhgtemqeoyt[/link], http://ltextpjwccpg.com/
-
CDlHjtdaIPBc
EVlPpB totpnhhvocyb
-
BHKsvcUtFRgSva
fpbG5D , [url=http://gfkdobptzgvm.com/]gfkdobptzgvm[/url], [link=http://pinueaqsqbom.com/]pinueaqsqbom[/link], http://kcrhgsxumzyn.com/



Dodaj swój komentarz: