1. Форма и размеры Земли

Для понимания особенностей географической оболочки важно иметь правильное представление о фигуре и размерах Земли. Этот вопрос интересовал ученых с древнейших времен. В VII в. до н.э. уже было известно (ученикам Пифагора), что Земля имеет форму шара.

Форма планеты в виде правильного шара соответствовала бы равновесию, установившемуся под действием силы тяжести, при условии, если бы Земля не вращалась вокруг своей оси и имела бы однородный вещественный состав. Но в результате вращения Земли возникла центробежная сила, под влиянием которой появилось сжатие в направлении оси вращения. Земля приняла форму сфероида или эллипсоида вращения. Сжатие Земли было обнаружено по разности скорости качания маятника на разных широтах и теоретически обосновано законом всемирного тяготения И. Ньютона.

На основании многочисленных геодезических измерений были предложены разные значения параметров земного эллипсоида. В СССР, или на территории СНГ, для расчетов системы координат и обработки геодезических измерений 1946 г. принят эллипсоид Красовского, названный в честь советского ученого. Он имеет следующие параметры: экваториальный радиус - 6 378 км, полярный радиус - 6 356км, полярное сжатие 1:298,3, длина экватора - 40075 км, длина меридиана – 40 008 км, площадь поверхности земного шара – 510 млн.км², площадь поверхности Мирового океана 361 млн. км², площадь суши - 149 млн.км².

Из-за неравномерности распределения массы и неоднородности вещественного состава Земли ее фигура отклоняется от правильной формы сфероида. На это отклонение влияет также действие гравитационного поля Галактики. Истинная геометрическая фигура Земли была названа геоидом. Геоид определяется как фигура, поверхность которой совпадает с уровенной поверхностью Мирового океана. В каждой точке геоида направление силы тяжести перпендикулярно его поверхности. Поднятия геоида над эллипсоидом Красовского не превышают 136 м, опускания - 162 м. Поднятия геоида расположены преимущественно над океаническими впадинами, опускания приурочены к материкам. Это связано с неоднородностью строения земной коры. Более тяжелая океаническая базальтовая кора отклоняет силу тяжести в сторону океанов от более легкой материковой гранитной коры. Таким образом, поднятия и опускания геоида до известной степени зеркальны по отношению к действительному рельефу Земли.

На основании изучения движения искусственных спутников Земли была установлена полярная асимметрия земного эллипсоида. Оказалось, что Земля имеет сердцевидную форму, причем северный полюс ее приподнят, по сравнению с южным, примерно на 30 м. Такую форму Земли предложено называть кардиоидам. Причину полярной асимметрии следует искать в действии гравитационного поля Галактики.

Сфероидальность (шарообразность) Земли является главной причиной географической зональности. Уточнение фигуры Земли позволило объяснить причины нарушения географической зональности в северном и южном полушариях. Вероятно, неоднородное строение земной коры привело к неравномерному распределению материков и океанов. Указанная полярная асимметрия явилась причиной большей океаничности южного полушария (здесь площадь океана составляет 81, суши - 19%), по сравнению с северным (площадь океана – 61, суши – 39%).

Размеры Земли определяют параметры географической оболочки, пространственное соотношение суши и океана.