Читать статья по математике: "Как найти полюс Земли?" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

пересекает земную поверхность, можно было бы назвать полюсами устойчивого вращения. В зарубежной литературе их часто и в этом случае называют полюсами фигуры. Воспользуемся этим термином и мы, понимая, что он уже не будет строгим, когда мы имеем дело с реальной, то есть с несимметричной Землей. Заметим, что теперь отвесная линия в полюсе фигуры может не совпадать и, по всей вероятности, действительно не совпадает по направлению с осью устойчивого вращения OF. Однако, как указывает в приведенной выдержке А. А. Михайлов, вблизи каждого из полюсов фигуры есть точка L, в которой отвесная линия параллельна оси OF. Средняя широта этой точки равна точно +90° в северном полушарии и - 90° в южном. Известные американские астрономы Клеменс и Вулард в книге "Сферическая астрономия" называют эти точки астрономическими полюсами. Приняв этот термин, мы можем сказать так: у симметричной модели Земли полюс фигуры и астрономический полюс совпадают; у реальной Земли они не совпадают*. Однако не только в полюсе фигуры, но и в любой другой точке на несимметричной Земле отвесная линия и нормаль к поверхности земного эллипсоида несколько отличаются по направлению. Они образуют малый угол, который называется уклонением отвеса - с этим термином мы уже встречались в приведенной выдержке из статьи А. А. Михайлова. Значит, как правило, отвесная линия в точке А не будет лежать в плоскости, проходящей через эту точку и ось OF; она не будет пересекать ось OF, a пройдет мимо нее. Или иначе; нельзя провести такую плоскость, в которой находились бы и ось устойчивого вращения Земли OF, и отвесная линия в точке А. Что же такое тогда плоскость меридиана этой точки? Согласно принятому в астрономии определению, это-плоскость, проходящая через отвесную линию в точке А и параллельная либо мгновенной оси вращения, либо оси фигуры. В последнем случае мы имеем плоскость среднего меридиана. Теперь скажем так: раз плоскости средних меридианов не проходят через ось OF, значит линии, по которым они пересекают поверхность Земли, не сходятся в полюсе фигуры F. Они не сходятся и в астрономическом полюсе, и вообще не пересекаются в какой-либо одной точке.

Каким путем идти

Итак, реальная Земля имеет по меньшей мере три Северных (а значит, и три Южных) полюса: блуждающий полюс вращения, в котором мгновенная ось вращения Земли пересекает ее поверхность, полюс фигуры и астрономический полюс, в котором отвесная линия параллельна оси устойчивого вращения.

Придем ли мы к какому-либо из этих полюсов и к какому именно, если (как предлагает А. А. Михайлов), выйдя из пункта с известной широтой и направлением меридиана, мы будем двигаться, время от времени измеряя широту? А. А. Михайлов дает ответ и на этот вопрос: в точку с широтой 90°00'00", то есть в астрономический полюс.

Чтобы выяснить, так ли все на самом деле, уточним путь, которым мы могли бы пойти. Одна возможность - идти так, чтобы все время оставаться в плоскости меридиана начального пункта А. От этого сразу же следует отказаться, поскольку кривая, по которой эта плоскость пересекает поверхность Земли, как мы выяснили, в общем случае не пролегает через астрономический полюс. Значит, идя вдоль этой кривой и время от времени определяя широту, мы никогда не получим ровно 90°, так как точки с такой широтой нет на нашем пути - она остается в