Читать «Небесный землемер» онлайн - страница 38

Понятно, что два референц-эллипсоида одних и тех же размеров, но ориентированные в двух разных городах, например один в Пулкове, другой в Ташкенте, займут совершенно разные положения внутри Земли. Поэтому, когда говорят, насколько геоид в том или ином месте отступает от эллипсоида, приходится указывать не только, от какого эллипсоида — Красовского, Бесселя или Хейфорда — ведется счет, но и в какой точке он ориентирован.

На территории СССР геоид отступает от эллипсоида Красовского, ориентированного по Пулкову, в среднем метров на 20, а местами на 50 и даже 80. Это вполне допустимая разница. Достаточно сказать, что старый эллипсоид Бесселя расходился с поверхностью геоида в Хабаровске на 370 метров, а в районе дальневосточного побережья на целых 400.

Но вот эллипсоид наконец-то установлен. Тогда вступает в игру гравиметрия. Вооружившись маятниками и пружинными часами, гравиметристы отправляются измерять силу тяжести в разных концах земного шара.

Собственно, их интересует не сама сила тяжести, а ее неправильности — насколько она отличается от той, которая должна соответствовать «нормальной», как они говорят, Земле. Величину силы тяжести на «нормальном» — совпадающем с гладкой морской поверхностью — геоиде можно рассчитать теоретически: по формулам. Теперь надо бы ее сравнить с действительной, измеренной силой тяжести. Но тут-то и начинаются новые трудности.

Ведь измерения этой действительной силы тяжести производились не на самом геоиде, а где-то выше него — на поверхности суши. Значит, надо узнать прежде всего, насколько именно выше, а затем выяснить, как сказалось на подлинном результате притяжение лишних, расположенных над геоидом масс Земли. Добавочный кусок, который прибавляется на материке к длине притягивающей «нити», можно попытаться вычислить — ведь это и есть наша высота над уровнем моря.

Делается это чисто условно. У нас для отсчета высот всех точек принят средний уровень воды в Финском заливе. Его определили, наблюдая, насколько в разные годы поднимается футшток. От кронштадтского футштока советские геодезисты и отсчитывают все высоты над уровнем моря. В других странах пользуются уровнями других морей.

Так в расчетах геодезистов появляется первая поправка и первая ошибка — расплата за приблизительность.

А вот как определить, тяжелые или легкие породы лежат над геоидом, не зная, что это за породы? Геодезистам приходится высчитывать вес пород средней плотности и вычитать из измеренной силы тяжести величину развиваемого этими породами среднего притяжения. Удивительно ли, что такая поправка тоже оказывается приблизительной?

Но и это еще не все. Чем дальше, тем таких поправок становится все больше. Всевозможные допущения, средние, примерные, величины загромождают формулы новыми членами, усложняют, запутывают вычисления. И избавиться от них нельзя.

Хорошо, если вы измеряли силу тяжести в равнинной местности. А если такие наблюдения производились, например, на Кавказском хребте? Тогда обязательно придется вычислять то лишнее притяжение, которое исходит от горного массива.