3.2.Земля-сфероид

Фигуры планет, в том числе Земли, создаются действием двух типов: во-первых, силами тяготения, которые формируют шаровую форму, во-вторых, силами центробежного осевого вращения, которые вызывают полярное сжатие (сплюснутость) и определяют сфероидальную форму. Величина отклонения сфероида от шара определяется скоростью вращения. Чем больше скорость вращения, тем больше полярное сжатие.

Земля по своей форме представляет собой типичный сфероид. У сфероида имеется две оси – экваториальная и полярная. Для земного сфероида в географии принято вычислять полуоси.

Экваториальный радиус Земли (большая полуось) составляет 6 378 160 км.

Полярный радиус Земли (малая полуось) – 6 356 777 км.

Экваториальное сжатие - 1: 30 000.

Отсюда выводится ряд других показателей размеров земного сфероида:

Длина меридиана – 40 068, 5 км.

Длина экватора - 40 075, 7 км.

Поверхность Земли – 510 200 600 км².

Отклонение сфероида от шара относительно невелико – всего 21, 36 км на полюсах. Для таких процессов, как распределение тепла, движения водных и воздушных масс, расселения растений и животных и др., это не имеет существенного значения и в географии могло бы не рассматриваться вообще. Но сферическая деформация отражается на тектонике земной коры и, следовательно, на рельефе.

3.3.Земля-геоид

В современной научной литературе форма Земли определяется термином «геоид», что буквально означает «форма Земли». Форма Земли сугубо индивидуальна и не совпадает ни с какой математической фигурой. Важно подчеркнуть, что в науке фигурой планеты называется не ее физическая поверхность с горами и равнинами на материках, а некоторая теоретическая – уровенная поверхность потенциала силы тяжести, то есть такая поверхность, которая всюду перпендикулярна направлению силы тяжести или отвесу. Форма Земли и определяется именно как уровенная поверхность потенциала силы тяжести или как уровень воды в спокойных океанах и в воображаемых каналах на материках.

Вывод о том, что Земля – геоид, впервые был сделан на основании градусных измерений, но только при помощи искусственных спутников Земли удалось выявить и измерить отступление геоида от математического сфероида во всех точках поверхности, в том числе и на океанах. В результате специальных научных исследований было обнаружено, что Земля слегка грушеподобна: в средних широтах южного полушария поверхность геоида несколько (до 20 м) выше сфероида, на экваторе они совпадают, а в средних широтах северного полушария геоид ниже сфероида; северный полюс приподнят на 15 м, южный опущен на 20 м, а вся Антарктида лежит на 30 м ниже эллипсоида.

Величина отступления геоида от сфероида в сравнении с размерами земного шара невелика, но она порождает внутренние напряжения в Земле, отражающиеся на локализации тектонических процессов и на рельефе.

Форма геоида объясняется прежде всего распределением в ее теле тяжелых и относительно легких горных пород, поскольку с их плотностью связно значение силы тяжести. В местах скопления тяжелых пород (например, Антарктида) поверхность фигуры отступает к центру планеты, а там, где скопились породы меньшей плотности (Северный полюс, Северный Ледовитый океан) – отступает от центра.