Дәріс 2 Жер бетіндегі бетіндегі нүктелердің орнын анықтау

Жердің пішіні мен мен кө лемі туралы тү сінік. Жердің пішіні мен кө лемін зерттеу жер бетін картада дұ рыс кескіндеуге мумкіндік туғ ызады жә не ол ғ ылым мен техниканың кө птеген міндеттерін шешу (жасанды серіктерді жә не ғ арыш кемелерін ұ шыру, тең ізде жү зу, авиация, радиобайланыс жә не т. б.) ү шін қ ажет.

Жердін физикалық бетінің жалпы ауданы 510 млн км²-қ а тең жә не геометрия жағ ынан алғ анда пішіні кү рделі. Орасан кеністікті (жер бетінің 71 %-ін) мұ хиттар мен тең із шұ ң кырлары алып жатыр, олардың терең дігі 11000 м-ге дейін жетеді. Дү ниежузілік мұ хиттың орташа терең дігі — 3800 м-ге жуык. Қ ұ рлық та тау жоталары, шатқ алдар, жазық тар, ө зен алқ аптары жә не жыра-сайлар бар. Кейбір таулардың, мә селен, Эверестің биіктігі 9000 м-ге жуык. Қ ұ рлық тың тең із дең гейінен орташа биіктігі 875 м-ге тең. Сонымен, қ ұ рлық тың кө лемі дү ниежү зілік мұ хитқ а карағ анда аз ауданды алып жатқ андық тан, сондай-ақ кұ рлық тың мұ хит терең індегі қ ыраттармен салыстырғ анда онша биік болмайтындық тан, мұ хит дең гейін жердің фигурасы ретінде қ абылдауымыз қ ажет.

Егер де букіл планета материктер астымен ү здіксіз жалғ асып жататын дү ние-жузілік мү хит бетінің тынық кезіндегі жағ дайымен шектелген десек, тұ тас алғ анда жердің пішіні туралы тү сінік алуғ а болады. Осындай тұ йық бет ө зінің ә рбір нү ктесінде вертикаль бағ ытқ а, яғ ни ауырлық кү шінің бағ ытына перпендикуляр болады, ал ол дең гейлік бет деп аталады. Осы дең гейлік бетпен шектелген денені геоид дейді. Геоид — толқ ын мен ағ ынның жоқ кезінде мұ хиттардағ ы судың орта дең гейі мен материктегі мұ хитпен жалғ асқ ан шартты тү рде алынатын су денгейінің фигурасы. Салмақ кү ші дең гей бетінің потенциалы болып табылатын геоид жер фигурасы деп есептелінеді. Геоид пішіні кү рделі, дегенмен осы фигура жалпы сфероидқ а, яғ ни РQ₁Р₁Q эллипстің кіші осі РР₁ тө нірегінде айналуынан шығ атын айналу эллипсоидына жақ ын. Сфероид бетін РР₁ айналу осі арқ ылы ө тетін жазық тық тармен қ иғ анда меридиандар деп аталатын эллипстер (РКР₁К₁) пайда болады. РР₁ айналу осіне перпендикуляр жазық тық қ ималар параллель шең берлерін тү зеді. Сфероидтың центрі (О) арқ ылы ө тетін жазық тық параллель QКQ₁К₁ экватор деп аталады. Экватордың QQ₁=а радиусы жә не ОР=b кесіндісі сфероидтын ү лкен жә не кіші жартылай осьтерін қ ұ райды. ά =(а-b)/а шамасы сфероидтың сығ ылушылығ ы деп аталады; а, b жә не ά шамаларын градустық ө лшеулер арқ ылы анық тауғ а болады, ол ү шін меридиан доғ асының ұ зындығ ын ә рбір 1° сайын ө лшеу керек. Меридианның ә р тү рлі жеріндегі градустын ұ зындығ ын біле отырып, жердің пішіні мен кө лемін анық тауғ а болады.

Жердің фигурасына мейлінше жақ ын келетін эллипсоидты жер эллипсоиды деп атайды. Жер эллипсоидының кө лемдерін аныктау ү шін жер бетінің барлық жерінде геодезиялық ө лшеулер жү ргізілуге тиіс. Ә зірше мұ ндай елшеулер толық жү ргізілмегендіктен, жер эллипсоидының дә л параметрлерін анық тауғ а мү мкіндік болмай отыр. Осы орайда кейбір елдерде геодезиялық ө лшеулерді ө ң деу барысында геодезиялық жұ мыстардың нә тижелері бойынша шығ арылғ ан ө з эллипсоидтары колданылады; олар сол елдің немесе бірнеше елдің территориясын толық, не ішінара қ амтиды. Осындай эллипсоид референц-эллипсоид деп аталады. Референц-эллипсоид дегеніміз нақ ты бір елде геодезиялық елшеулерді ө ң деу ү шін қ олданылатын, жер денесінде белгілі тү рде бағ дарланғ ан, нақ ты кө лемі анық талғ ан эллипсоид.

Жер эллипсоидының кө лемін ә лденеше рет ә р турлі елдердің ғ алымдары анық тады. 1946 жылғ а дейін ТМД-да 1841 жылы неміс ғ алымы Ф. В. Бессель есептеп шығ арғ ан жер эллипсоидынын кө лемі қ олданылды (а=6377397 м, b=6356079 м, ά =1: 299, 2). 1945 жылдан бастап геодезиялық жә не картографиялық жұ мыстар ү шін Ф.Н. Красовскийдің референц-эллипсоидының мынадай кө лемдері бекітілді: а=6378245 м, b= 6356863 м, ά =1: 298, 3. Батыс Европаның жә не АҚ Ш-тың гравиметриялық жә не астрономиялық материалдарының ө ң деуден алынғ ан градустык ө лшеулері осы эллипсоидтың кө лемдері қ олданылғ ан материалдардан аумағ ы жағ ынан да, оларды ең деудің дә лме-дә лдігі жағ ынан да неғ ұ рлым басымырақ болып табылады.

Кө птеген есептерді шығ арғ анда сфероид сығ ылушылығ ының аз (ά =1: 300) болғ андығ ынан жердің фигурасы ү шін радиусы 6371, 11 км сфераны қ олдануғ а болады. Кейбір жағ дайларда, жер учаскелерінің ұ зындық тары 20-30 км-ден аспағ ан кезде, жердің сфералылығ ын елемеуге де болады.