Составить точную карту Земли невозможно. Наиболее
точное представление о нашей планете дает глобус, сохраняющий все
интересующие нас метрические свойства с учетом коэффициента масштаба.
Единственное искажение на глобусе — это коэффициент масштаба, неизменный
во всех его точках. В этой модели мы смело можем прокладывать морские и
воздушные маршруты, так как румбы и расстояния на глобусе сохраняются.
Для определения расстояния между двумя точками земной поверхности,
например между двумя городами, нужно построить на глобусе большой круг
(это нетрудно сделать с помощью натянутой веревки), затем измерить длину
веревки и, наконец, вычислить реальное расстояние с помощью
коэффициента масштаба. Аналогично на глобусе можно измерить и другие
величины, при этом результат будет точнее, чем при использовании плоской
карты. Ошибки измерений на глобусе будут вызваны неточностями,
допущенными при измерениях, а не погрешностями, внесенными при
изготовлении самого глобуса (при условии, что он был построен
правильно). Однако, как вы увидите далее, построить глобус сложно, и при
этом все же возникают ошибки.
Современный глобус.
* * *
ИСТОРИЯ ГЛОБУСОВ
Первые глобусы создали греки, которым было известно,
что Земля имеет сферическую форму. Первый глобус, о котором сохранились
документальные упоминания, был сконструирован грамматиком и
философом-стоиком Кратетом Малльским около 150 года до н. э. В то время
Америка, Австралия и часть Африканского континента еще не были открыты, и
на глобусе были изображены четыре части суши, из которых известной
(ойкуменой) была всего одна. Глобусы Земли и звездного неба создавали и
использовали греки, римляне и, позднее, арабы.
Первый глобус Земли, дошедший до наших дней, создал
немецкий географ Мартин Бехайм в 1492 году. Эпоха Возрождения стала
золотым веком в изготовлении глобусов. Немецкий картограф Мартин Вальдземюллер (ок. 1470 — ок. 1520) совершил прорыв в массовом изготовлении глобусов: он первым использовал отпечатанную развертку глобуса.
Факсимиле глобуса Вальдземюллера (1507).
Изучив глобусы, созданные в разное время, можно
увидеть, как при их создании использовались все более совершенные
технологии и новая географическая информация. Перелом в
усовершенствовании процесса изготовления глобусов, а также в развитии
научных теорий, связанных с задачей о построении точной карты, произошел
благодаря фламандскому картографу Герарду Меркатору. Он стремился
создать глобус, который могли бы использовать мореплаватели и студенты,
изучающие навигацию, поэтому на глобусах Меркатора были изображены, в
частности, локсодромы. Однако многие созданные им глобусы стали всего
лишь изысканными предметами интерьера в домах знати.
КАК СКОНСТРУИРОВАТЬ ГЛОБУС?
Хотя сфера — это, по сути, единственное
геометрическое тело, позволяющее точно представить земную поверхность,
конструирование сферической модели Земли связано с рядом технических
проблем. Первая из них — размер: глобусы слишком малы, чтобы на них
можно было рассмотреть все детали. Так, если бы на поверхности глобуса
был изображен рельеф земной поверхности в масштабе, то гора Эверест
имела бы высоту всего 0,28 мм. Вторая проблема — выбор материала для
изготовления основы глобуса. В древности глобусы были полнотелыми и
изготавливались из стекла, мрамора, дерева или металлов (золота,
серебра, бронзы или свинца), однако начиная с Меркатора картографы стали
изготавливать полые глобусы, например из бумажно-гипсовой массы,
нанесенной на деревянный каркас. Современные глобусы попрежнему полые,
однако технологии их изготовления непрерывно совершенствуются. Сегодня
их изготавливают из бумаги, пластика или металла.
Начиная с Вальдземюллера используются отпечатанные
развертки глобусов в виде склеенных сферических двуугольников, которые
затем наклеиваются на поверхность сферы. При этом возникает та же
проблема, что и при составлении карт: на плоском листе бумаги нужно
отпечатать изображение, которое затем будет нанесено на поверхность
глобуса. Обычно развертка глобуса состоит из 12 сферических
двуугольников, центры которых лежат на экваторе. Развертка выполняется в
видоизмененной синусоидальной проекции. Сегодня чаще используют две
развертки из 12 треугольных секторов, центры которых совпадают с одним
из полюсов. Каждая развертка полностью покрывает полушарие. Современные
технологии позволяют наносить сферические двуугольники сразу на материал
основания глобуса.
 Развертка глобуса Мартина Вальдземюллера (1507).
* * *
Глобусы широко используются в картографии, географии,
мореходном деле, геодезии, океанографии, климатологии, сейсмографии и
других науках. Они позволяют получить реальное представление о том, как
выглядит Земля, какую форму она имеет, как ее континенты расположены
относительно друг друга. Поэтому важно, чтобы во всех школах и во всех
домах был хотя бы один глобус, позволяющий увидеть, как на самом деле
выглядит наша планета. Кроме того, благодаря особой конструкции
подставки глобуса, мы можем наблюдать за вращением Земли: та часть
глобуса, которую мы видим, будет соответствовать той части планеты, где
сейчас день, невидимая часть глобуса — той части, где сейчас ночь.
Хотя в теории глобус — это идеальная модель Земли,
ввиду некоторых непреодолимых ограничений иногда его использование
невозможно (даже если сам глобус сконструирован безупречно).
1. Глобусы хрупкие и объемные, поэтому их сложно хранить, перевозить, а иногда с ними неудобно работать.
2. Производство глобусов очень дорого (особенно это
касается моделей большого размера), при этом они недостаточно удобны для
изучения деталей.
3. На них сложно выполнять измерения и оценивать величины углов.
4. Глобус позволяет рассматривать только одно полушарие одновременно.
5. Изготовить печатную или электронную репродукцию части глобуса нельзя. |
