Navigasyon Fasikülü, içindekiler

 

Yer'in Şekli

Son güncelleme: 09/12/16
Contributors: cpt.zeybek, Hakan Tiryaki

M.Ö. 8 ve 10ncu yıllarda Yer’in Okyanus nehriyle çevrelenmiş olduğu ve Güneş’in her akşam, ertesi akşam tekrar yakmak üzere ateşini Okyanus nehrinin sularında söndürdüğü, Yer’in 12 sütunun üzerinde duran daire biçiminde bir masa hatta 4 filin sırtında tunçtan bir kubbe biçiminde vb. olduğu zannedilirdi.

M.Ö. 550 yıllarında Yer’in hiçbir tarafından bağlantısı olmadan boşlukta durduğu ve Gökyüzünün Yer’in etrafında döndüğü zannedilirdi.

Aristo (M.Ö. 384-332) Ay tutulması sırasında Yer’in Ay üzerindeki gölgesinin her zaman bir daire şeklinde olmasından, Yer’in küre biçiminde olduğunu ileri sürmüş ve Aristarchus (M.Ö. 310-230) ile Eratosthenes (M.Ö. 276-192)’te aynı fikirde olmuşlar ve Eratosthenes M.Ö. 230 yılında ilk olarak, Syene (Assouan) ile İskenderiye’de aynı zamanda ölçülen gölgeler metodu ile Yer’in çevresini hesaplamıştır;

Güneş’in Yaz Solstisinde (Summer Solisties) olduğu gün yani eğişimi (declination) 23º27' N olduğu zaman, öğle vakti Seretan Medarında (Tropic of Cancer) yani 23027ı N enleminde, ışınları Yer’e diktir ve gölge vermezler. Dolayısıyla Eratosthenes, Assouan’da Güneş ışınlarının gölge vermediği ama Assouan’ın 500 mil kuzeyinde aynı meridyende İskenderiye’de Güneş ışınlarının gölge yaptığını rasat ederek, Yer’in kuzeye doğru meyilli olduğu neticesine varmış ve İskenderiye’deki yüksekliği bilinen belli bir cismin gölge uzunluğu ile yaklaşık olarak ‘’başucu mesafesi’’ni (Zenith Distance) 7,5º veya bunun Yer çevresinin 1/48’i olduğunu bulmuş, böylece Yer çevresini 48 x 500 = 24.000 kara mili (Statute Mile) olarak hesaplamışdır. Doğru Yer çevresi 24.900 kara milidir.

Yer’in küre biçiminde olduğunu gösteren deliller şunlardır;

   1- Ufuk bir daire şeklindedir ve yerden yükseldikçe görüş artar.
   2- Denizde görünen bir geminin önce üst noktaları sonra teknesi görülmekte ve uzaklaşan bir gemide de tersi olmaktadır.
   3- Son yıllarda uzay araçlarının 1,5 saatte Yer etrafında dolanmaları ve 24 Aralık 1968’de Apollo 8’den çekilen resimde Yer’in küre şeklinde olduğu açıkça görülmektedir.

M.S. 10ncu yüzyılda Bağdat’ta ve daha sonra da muhtelif zamanlar ve yerlerde yirmiden fazla ölçme yapılarak  10 lik meridyen boyu hesap edilmiş ve değişik enlemlerde bulunan farklı neticelerden Yer’in bir küreden ziyade elipsoid (Oblate Spheroid) şeklinde olduğu fikri benimsenmiştir.

Isaac Newton 1687 yılında Yer’in elipsoid şeklinde olduğunu şu şekilde açıklamıştır;
Dönen cisimlerde meydana gelen merkez kaç kuvvetin sebebiyle cismin molekülleri çevreye doğru hareketle sıkışma yapacak ve cisimde dönme eksenine dik yönde şekil değişikliğine sebep olacaktır. Dolayısıyla Yer’de de Güneş’ten koptuktan sonra kendi kabuğunu oluşturana kadar merkez kaç kuvvet etkisiyle ve salınma hızının yüksek oluşundan, Yer’in yatay ekseni yönünde (Ekvator hattı) bir şişkinlik meydana gelmiştir.

Clairaut M.S. 1736-1737 yıllarında 690 enlemde Laponya’da 10 meridyen boyunu 111,0816 km olarak ölçmüştür. Bouguer ve La Condamine 1735-1744 yıllarında 100 enlemde Peru’da 10 meridyen boyunu 110,49696 km olarak ölçmüşlerdir. Dolayısıyla Yer tam bir küre olsaydı her yerde 10 meridyen boyu aynı olurdu. Farklı neticelerin bulunuşu ve 10 meridyen boyunun yüksek enlemlerde daha fazla oluşu, Yer’in kutuplarda basık bir küre olduğunu yani odakları birbirine çok yakın bir elipsoid şeklinde olduğunu ortaya koymuştur.

1924 yılında yapılan Uluslararası konferansta şu hususlar kabul edilmiştir;

  1. Bütün meridyenler birbirine eşittir. (Bundan Yer’in dönel bir cisim olduğu ortaya çıkmaktadır)
  2. Yer yüzeyindeki herhangi bir meridyen, küçük ekseni kutuplar doğrusu olan bir elipstir. (Yer bir Elipsoittir)
  3. Yer’in boyutları olarak Amerikan Astronomlarından Hayford tarafından 1909’da bulunan ölçüler;

Yer’in büyük ekseni yarısı (a) = 6.378,388 km,
Yer’in küçük ekseni yarısı (b) = 6.356,912 km
Yer basıklığı = (a-b)/a = 1/297 olduğu kabul edilmiştir.

{{-}}

Yer’in ekvatoral ve kutupsal çapları farkının ekvatoral çapa veya ekvatoral ve kutupsal yarıçaplar farkının ekvatoral yarıçapa oranına ‘’Yer’in basıklığı’’ (ellipticity), (compression), (oblateness) denir.

Matematiksel olarak açıklamaya çalışacak olursak (konferansta alınan kararlar km olup, açıklamalarım ise dm’ye çevrilerek yapılmıştır);

Ne demiştik; (a-b)/a = 1/297

(a-b)/a = (3.444,054 dm – 3.432,458 dm) / 3.444,054 dm = 11,596/3.444,054 = 1/297

Bulunur. Böylece ekvatoral çapın kutupsal çaptan 297 defada 1 defa daha büyük olduğu bulunmuş olur.

Amerikan harita servisinden Irene Fischer, 1924 yılındaki bu Uluslar arası toplantıdan sonra uzaya atılan uyduların hareketlerinden yararlanarak 1960 yılında yaptığı hesaplarda;

a = 6.378,16 km (3.443,930 dm),

b = 6.356,778 km (3.432,385 dm)

bulmuş ve buna bağlı olarak da Yer Basıklığı = 1/298,3 olarak kabul edilmiştir.

Yer’in elipsoid şeklinde kutuplarda basık oluşunun navigasyon yönünden hasıl ettiği sonuçlar şöyledir;

  1. Presesyon veya Sekinme (Precession) olayı,
  2. Nütasyon veya Süzülme (Nutation) olayı,
  3. Coğrafi ve Geosentrik enlemler farkı,
  4. Meridyen parçaları,
  5. Yer çekimi ivmesinde (force of gravity) enleme bağlı değişiklikler,
  6. Ufuk mesafesinde, değişik enlemlerde farklı DİP,
  7. Yatay paralaks değerinin enlemle gösterdiği değişim.

Navigasyon problemlerinde Yer yüzü prüzsüz olarak kabul edilir. Halbuki, denizleri, ovaları ve dağları ile Yer yüzü muntazam bir yüzey değildir. Düzgün bir geometrik şekilden farklı Yer’in bu şekline ‘’Yer Yumrusu’’ (GEOİD) denir. Geoid, ‘’kendine has şekil’’ anlamına gelir ve yalnızca Yer şekli için kullanılır.

1958 martında uzaya atılan ‘’Vanguard I’’ uydusunun yörüngesi dış merkezliğinin periyotlu olarak değişmesinden çıkarılan sonuçlara göre, Geoid yüzeyinin daha önce kabul edilenden, Kuzey Kutupta 15 mt kadar daha yüksek, Güney kutupta ise 15 mt kadar alçak olduğu hesaplandı.


1959 yılında ise J.A.O’Keefr, Yer merkezinden Kuzey Kutba kadar uzaklığın, Güney Kutba kadar uzaklığından 24 mt (80 ft) kadar uzun olduğunu hesaplamıştır.

Böylece Yer’in (Geoid’in) daha ziyade bir armut biçiminde olduğu sonucu elde edilmiştir.

Geoid’in düzlük durumu yani yüzey ölçümü kesinlikle bilinmemektedir. Ancak, Geoid üzerinde en yüksek nokta Asya’da Everest dağında olup deniz seviyesinden yüksekliği 29.000 ft ve bilinen en derin su Carolina Adaları açığında Challenger derinliği olup 35.640 ft’dir. Bu iki mevkii arasında düşey olarak mesafe 12 kara milinden fazladır. Yapılan hesaplar Yer ağırlığının 5,988 x 1012 ton ve özgül ağırlığının 5,527gr/cm3 olduğunu göstermiştir.

Ekvatoral Yarı Çap = a ise;

a = 3.444,054 dm = 3.963,35 k.mil = 6.378,388 km

Kutupsal Yarı Çap = b ise;

b = 3.432,458 dm = 3.950,01 k.mil = 6.356,912 km

Kutupsal yarı çap, ekvatoral yarı çaptan 11,596 dm = 21,476 km veya 3% oranında daha kısadır. 1960 yılında yarı çaplar farkı21,382 km olarak hesaplanmıştır.

Navigasyonda seyir amacıyla genellikle, Yer’in sathını deniz seviyesinde ve Yer’i de tam bir küre olarak kabul ediyoruz. Böyle bir kürenin;

Yer’in Yüzey Alanı = 4πr2 = 510.101.000 km2

Yer’in Hacmi = 4/3πr3 = 1.083.320 x 106 km3

Yer’in Ekvator Çevresi = 2πr = 21.628,672 dm = 40.056,3 km

Yeni yorum ekle
Bu alanın içeriği gizlenecek, genel görünümde yer almayacaktır.
CAPTCHA
This question is for testing whether or not you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.