Длина экватора Земли¶

Длина экватора Земли — это линейная протяжённость воображаемой замкнутой линии, опоясывающей земной шар на равном удалении от Северного и Южного полюсов. Экватор представляет собой окружность большого круга, плоскость которого проходит через центр Земли и перпендикулярна её оси вращения. Длина экватора — одна из фундаментальных геодезических характеристик планеты, используемая в картографии, навигации, астрономии и при определении систем координат.

¶Основные значения

Согласно современным геодезическим данным, длина экватора Земли составляет приблизительно 40 075 километров. Более точное значение, принятое в системе WGS 84, — 40 075,016 км. В ряде справочников приводится округлённая величина 40 075 км, а иногда используется значение 40 000 км как удобное для оценок.

Радиус Земли на экваторе, называемый экваториальным радиусом, равен примерно 6 378,1 км. Именно через него и вычисляется длина окружности по формуле \(L = 2\pi R\).

¶Почему Земля не идеальная сфера

Земля не является идеальным шаром. Из-за вращения вокруг собственной оси планета сплюснута у полюсов и расширена в области экватора — это явление называется полярным сжатием. Поэтому различают два радиуса:

• экваториальный радиус — около 6 378,1 км;
• полярный радиус — около 6 356,8 км.

Разница составляет примерно 21 км. Из-за этого длина экватора больше длины любого меридиана. Длина окружности по меридиану составляет около 40 008 км, то есть примерно на 67 км меньше экваториальной.

¶Форма Земли: геоид и эллипсоид

Для геодезических расчётов форму Земли описывают двумя моделями:

• эллипсоид вращения — математически строгая фигура, задаваемая двумя полуосями;
• геоид — условная поверхность, совпадающая со средним уровнем Мирового океана и продолженная под материками.

Разные эллипсоиды дают немного различающиеся значения длины экватора. Например, в системе ПЗ-90, применяемой в России, и в международной WGS 84 величины близки, но не идентичны. Расхождения не превышают нескольких десятков метров.

¶Измерение длины экватора

Определить длину экватора напрямую невозможно: большая его часть проходит по океанам, а сама линия существует лишь как геометрическое понятие. Поэтому величину вычисляют косвенно — через измерение формы и размеров Земли.

Исторически первые оценки делались ещё в античности. Эратосфен в III веке до н. э., сопоставив высоту Солнца в двух городах Египта, получил значение, близкое к реальному. В Новое время точность повысилась благодаря триангуляции и градусным измерениям. Современные спутниковые методы (GPS, ГЛОНАСС, лазерная локация) позволяют определять параметры фигуры Земли с точностью до сантиметров.

¶Экватор как географическая линия

Экватор делит поверхность Земли на Северное и Южное полушария. Его широта равна 0°. На самой линии день и ночь в течение года примерно равны, а Солнце дважды в год проходит через зенит — в дни весеннего и осеннего равноденствия.

Экватор пересекает территорию ряда государств и крупных акваторий:

• Атлантический, Индийский и Тихий океаны;
• Южную Америку (Бразилия, Колумбия, Эквадор);
• Африку (Габон, Конго, Демократическая Республика Конго, Уганда, Кения, Сомали);
• острова Индонезии.

Россия экватором не пересекается — ближайшие к нему территории страны находятся на значительном удалении.

¶Единицы длины и экватор

Исторически длина меридиана, а не экватора, легла в основу определения метра. В конце XVIII века метр был задуман как одна десятимиллионная доля расстояния от экватора до Северного полюса. Это расстояние составляет примерно 10 000 км, а полная длина меридиана — около 40 000 км. Длина экватора оказалась чуть больше этой величины из-за сплюснутости планеты.

¶Практическое значение

Знание длины экватора применяется в нескольких областях:

• картография и геодезия — построение карт, разграфка листов, системы координат;
• навигация — расчёт расстояний при движении вдоль параллелей;
• астрономия и космонавтика — определение параметров орбит и точек старта космодромов (близость к экватору даёт выигрыш в скорости запуска);
• геофизика — моделирование формы и гравитационного поля Земли.

¶Сравнение с другими планетами

Для сравнения: экваториальный радиус Юпитера примерно в 11 раз больше земного, а его экватор протяжённее земного более чем в десять раз. У Марса экваториальная окружность составляет около 21 340 км, у Венеры — примерно 38 025 км. Таким образом, Земля по этому параметру занимает промежуточное положение среди планет Солнечной системы.

¶Краткие числовые данные

¶Источники

• Геодезические системы координат и параметры эллипсоидов (ПЗ-90, WGS 84)
• Справочные данные по фигуре и гравитационному полю Земли
• Материалы по общей геодезии и картографии
• Астрономические справочники о планетах Солнечной системы