|
Geografisk Tidsskrift, Bind 16 (1901 - 1902)Den terrestriske Nordpols Variation.Dr. phil. M. C. Engell. Det er almindelig bekjendt, at Jordens Rotationsaxe ikke stadig peger mod samme Punkt paa Himmelkuglen, men at den i Løbet af c. 26,000 Aar beskriver en Cirkel omkring Ekliptikas Pol med Radius c. 23Y2 °- Denne Bevægelse gaar under Navnet Præcession; men foruden Hovedbevægelsen findes der en mindre, Nutationen, der nærmest kan opfattes som en Art Vaklen. Præcessionen kan anskueliggjøres ved en almindelig snurrende Top. Paa en saadan ser man Rotationsaxen —- forholdsvis langsomt — dreje sig i modsat Retning af Toppens Omdrejningsretning. Havde man i Forvejen klæbet en lille Stump Vox paa, vilde Bevægelsen i Hovedsagen blive den samme; kun vilde man da i Rotationsaxens tilbageskridende Bevægelse iagttage en übetydelig Vaklen. Denne repræsenterer Nutationen. Allerede Hipp ark kjendte Præcessionen, men først Kopernikus opfattede den rigtig; Newton har forklaret Fænomenet. Nutationen er funden forholdsvis sent (Bradley 1747). Begge Bevægelser spille selvfølgelig en vigtig Rolle i Astronomien. Da det geografiske Koordinatsystem ikke paavirkes af disse Bevægelser, og da de i det hele taget ikke have nogen — endnu paaviselig — Indflydelse paa Forhold ved Jordens Overflade, Geografiens Arbejdsfelt, have de derimod ingen geografisk Interesse. De her henhørende Observationer og Beregninger maa ogsaa siges ganske at ligge uden for Geografernes Rækkevidde. Desuagtet omtales altid begge Bevægelser i de større geografiske Lærebøger, ganske vist ret uvidenskabeligt. Med disse to Bevægelser maa man imidlertid ikke sammenblande en Bevægelse, hvor det ikke, saaledes som det ofte fremstilles, er Rotationsaxen, der er variabel. Det variable er her selve Jordkloden, idet man kan tænke sig denne langsomt glide lidt, snart til den ene, snart til den anden Side. Derved ville Polerne, der defineres som de to Skæringspunkter mellem Rotationsaxen og den matematiske Jordoverflade, langsomt flyttes. For en Jordboer, der opfatter Jorden som stillestaaende, maa denne Flytning opfattes som en langsom Vrikken af Rotationsaxen. At det imidlertid ikke er Axen, der er variabel, fremgaar af, at den nøjagtig følger de to ovennævnte Bevægelser. Fænomenet ytrer sig ved, at et Punkts geografiske Koordinater forandre sig. Glider nemlig Jorden paa en saadan Maade, at Axen skærer Jordoverfladen, f. Ex. i Kap Tsjeljuskin, ville alle Punkter i Asien faa for stor Brede. Maximum ville de Punkter faa, Side 122
der ligge paa Meridianen gjennem Tsjeljuskin og den oprindelige Pol. I Nordamerika ville alle Punkter faa for lille Brede. Minimum dér ville de Punkter faa, som ligge paa den omtalte Meridian. I en Meridian vinkelret paa denne ere Forandringerne mindst; i de to Skæringspunkter mellem den oprindelige og den nye Ækvator er Forandringen Nul. Ogsaa Længden vil forandre sig. Det ses let derved, at Punkter, der ligge paa samme Meridian, ville, naar vi faa en ny Pol, komme til at ligge paa lutter forskjellige Meridianer; herfra maa dog undtages Punkterne paa Meridianen gjennem den oprindelige og den nye Pol. Spidsbergen, som nu har østlig Længde (Greenwich), vilde med Kap Tsjeljuskin som Pol faa vestlig Længde. Saa store, som her antaget, ere Bevægelserne imidlertid ikke. Tværtimod; de ere meget smaa, og i den Omstændighed maa vi søge Grunden til, at man forholdsvis sent har opdaget disse Svingninger. Omkring Aar 1800 havde man dog lagt Mærke til, at der, naar et Steds Brede oftere var bestemt, viste sig Afvigelser, som man ikke kunde forklare. I Almindelighed antog man, at det var Konstantfejl. Det synes, som om den fremragende Geodæt Bessel er den første, der har været fuldstændig klar over, at Jordoverfladen og Jordens Rotationsaxe ikke ligge fast i Forhold til hinanden. Efter at have udført en Meridianbestemmelse 1820 —21 mente han, at den formodede Variation ikke kunde overstige 0".25. Senere, omtrent 1840, begyndte man i St. Petersborg at udføre en Række Observationer for at skaffe Klarhed i dette Forhold. Hertil slutter sig nogen Tid efter Observatorierne i Greenwich og Washington og endnu senere Observatoriet i Berlin. Af Observationerne fremgik det tydeligt nok, at de geografiske Koordinater varierede, men ved en derpaa følgende Diskussion blev det hævdet, at visse Refraktionsforhold mulig kunde foraarsage Fænomenet. For at faa Spørgsmaalet løst, formaaede den højt fortjente Geodæt H elmert 1889 flere Observatorier til at tage Sagen op til Undersøgelse. Derved opstod den saakaldte frivillige Kooperation, der omfattede flere vigtige Observatorier: Tokio, Kasan, Pulkova, Varsjava, Capetown, Wien, Prag, Neapel, Potsdam, Berlin, Karlsruhe, Lyon, Strassburg, New York, Philadelphia, Washington, Bethlehem, Rockville, San Francisco, Honolulu. Paa sidst nævnte Sted observeredes i Tiden fra 1. Juni 1891 til 18. Maj 1892. Ved disse Observationer vihte det sig utvetydigt, at der var en virkelig Variation af Polhøjden. Det viste sig nemlig, at naar der f. Ex. i Strassburg var et Maximum af' Polhøjde, var der i Honolulu, der ligger omtrent diametralt modsat, et Minimum. Imidlertid lod man sig ikke nøje hermed. Dels var der paa Observatorierne meget andet Arbejde at varetage, dels var Fremgangsmaaden ikke ens. Navnlig var det en Ulempe, at de benyttede Stjærner ikke vare de samme; herpaa kunde ganske vist bødes noget ved at kjæde dem sammen. Skulde man imidlertid naa det bedst mulige Kesultat, maatte man helt eliminere Deklinationerne ved at benytte de samme Stjærnepar. Kunde man udføre Observationerne nøjagtig paa samme Maade og under ganske ens Forhold, vilde det Resultat, man kom til, være et nøjagtigt Udtryk for Polens Variation. Dette kan selvfølgelig ikke opnaas, blandt andet af den Grund, at to Observatorer aldrig ville observere nøjagtig ens (den personlige Ækvation). Hertil kommer endvidere, at Omgivelserne skaffe forskjellige Betingelser for Observationerne. Man kan dog imidlertid nærme sig stærkt til Idealet. Ved at observere paa samme Parallel kan man benytte de samme Stjærnepar; anvender man ensartede Instrumenter, opstillede paa samme Maade og saa vidt muligt i ensartede Omgivelser, faar man tilnærmelsesvis de samrne Observationsforholcl. For at opnaa alle disse Fordele besluttede den internationale „Erdmessung" at oprette en Afdeling, den internationale „Polhöhendienst". Ved en matematisk Analyse har Albrecht^) vist, at Stationerne maa udvælges med en Afstand i Længde af 120° (3 Stationer) eller 90° (4 Stationer) for skarpest at give Koordinaterne for Polens Bevægelse, hvilket Resultat stemmer med, hvad man rent umiddelbart vilde anse for den bedste Fordeling af Stationerne. Ved Stationernes Fastlæggelse maa man naturligvis tage mange andre Hensyn end de rent matematisk tilfredsstillende. Kulturelle Forhold, meteorologiske, sejsmiske o. s. v. og endelig Fordelingen af Hav og Land stille deres bestemte Krav. Paa Grund af den sidste Omstændighed er Beliggenheden i Hovedtrækkene given: En Station i Øst-Asien, en i Vest en i Øst-Amerika og en i Europa eller Nord-Afrika. I Øst-Asien kan man paa Grund af sociale Forhold dog kun med Fordel lægge Stationen i den sydlige Del af Japan. Herved er Parallelen, paa hvilke Stationerne maa ligge, paa det nærmeste given. I Enkelthederne vil der dog kunne udvælges 1) Th. Albrecht: Uober dio Wahl der Stationen fiir den internationalen Polhöhendienst. Berlin 1896. Side 123
en Mængde Kombinationer. De 4 Stationer, man er bleven staaende ved, er Mitsusava (Provinsen Rikxiku, Japan), Ukiah (California), Gaithersburg (Maryland, 10 Km. fra Washington) og Carloforte paa Øen San Pietro ved Sardinien. Desforuden have 2 Stationer, Tsjardjui (russisk Centralasien) og Observatoriet i Cincinnati (Ohio), sluttet sig til den internationale Polliöhendienst. I December 1899 vare alle Stationer i Gang, Det Instrument, der benyttes ved Observationerne, er et saataldt Zenitteleskop, et Universalinstrument, der udelukkende er indrettet til at udføre Bredebestemmelser efter Ilorreboics Metode1). Obscrvationsjournalerne indsendes til det geodætiske Institut i Potsdam, hvor to særlige Beregnere ere beskæftigede med at bearbejde Materialet2). Paa denne Maade haaber man skarpt at kunne forfølge Polens Gang. Af de af den frivillige Kooperation udførte Observationer har Albrecht udregnet og grafisk fremstillet Nordpolens Variation3). Den grafiske Fremstilling, der ledsager den citerede Afhandling, viser, hvor uregelmæssige Svingningerne ere. Man ser endvidere, at Maximum for Variationen kun beløber sig til c. O."60. Da Længden af Meridiangraden 89 —90 paa den Bes 111.680 selske Sfæroide
er 111.680 km., vil l" være lig - For ikke at have
variable Koordinater maa man I det foregaaende er der væsentlig taget Sigte paa Nordpolen og den nordlige Halvkugle. Forøvrigt er Fordelingen af Hav og Land paa den sydlige Halvkugle en saadan, at der vil kunne oprettes Stationer dér, nemlig f. Ex. i Grahamstown, Gosford (50 km. n. f. Sydney) og i San Jago (Chile). Medens man allerede véd ret god Besked om, hvorledes Fænomenet ytrer sig, véd man derimod saa at sige intet om Aarsagen. At denne næppe kan være meget simpel, tyder Kurvens uregelmæssige Forløb paa. Imidlertid maa man antage, at Variationen beror paa Forskydninger af Massedele enten i Litosfæren, , Hydrosfæren eller Atmosfæren eller vel snarest i alle 3 Medier mere eller mindre samtidig. At der finder Masseforskydninger Sted i det Indre, eller dog i Jordskorpen maa vel anses for sikkert nok Sejsmografen bærer tilstrækkeligt Vidne herom. Disse Masseforskydninger ere dog næppe synderlig store, men, som f. Ex. Lamp1) har vist, skal der ikke saa særlig store Masser til for at faa Jorden til at glide lidt. Større Indflydelse end disse Masseforskydninger have dog rimeligvis Forskydninger i Vandmasserne. Ovennævnte Lamp har vist, at en Flytning af en Vandmængde paa 2500 cubm. langs en Meridian i det store Ocean fra 30° S. til 35° N., vil være tilstrækkelig til at frembringe en Forandring af Polhøjden i Berlin af 0".5. Lamp mener, at der paa Grund af Havstrømmene virkelig finder en saadan Flytning Sted. Det er muligt. Det synes dog at være rimeligere at antage, at Forskydningen i Vandmasserne skyldes Solens Attraktion. I Nordsommerhalvaaret vender den nordlige Halvkugle mere hen mod Solen, og der vil da paa Grund af Tiltrækningen finde en Ophobning af Vand Sted paa den nordlige Halvkugle. Paa Grund af Fordelingen af Hav og Land vil der ophobes mest i det store Ocean. Derved fremkommer der altsaa en usymmetrisk Masseforøgelse, og denne vil saa fremkalde en Gliden af Jordkloden. Forøvrigt mener
Sande Bakhuyzen at kunne paavise Man (Radau,
Spitaler] har ogsaa fremsat Hypoteser 1) Th. Albreéht: Anleitung zum Gebrauche des Zenitteleskops auf den internationalen Breiten&tationen. Centralbureau der internationalen Erdmessung]. Berlin, 1899. 2) Bericht iiber die Thätigkeit des Centralbureaus der internationalen Erdmessung im Jahre 1899. Berlin, 1900. 1) J. Lamp: Uebor Niveausehwankungen der Oceane als eine mögliche Ursache der Veränderlichkeit der Polhöhö [Astr. Nachr. Nr. SOU]. 3) Th. Albrecht: Bericht iiber den Stand der Erforschung der Breitenvariation am Schluss des Jahres 1898. Berlin, 1899. Th. Albrecht: Bericht iiber den Stand der Erforschung der Breitenvariation im December 1897. [Centralbureau der internationalen ErdmessungJ. Berlin, 1898. 2) Spitdler: Die Ursache der Breitenschwankungen. [Denkschr. d. m. n. Cl. d. k. Akad. d. Wiss. in Wien. LXIV Bd.]. R. Eadau: Remarque relative a une cause de vaiiation des latitudes. [Comptes Rendus]. Side 124
skulde fremkalde Bevægelsen1). GrdbowsTci har imidlertid vist, at det ikke kan være Lufttrykket alene, der fremkalder Bevægelsen. Hvis dette nemlig var Tilfældet, maatte Maximum af Træghedspolens Udslag falde i Retning af den stærkesfe Forskydning af Lufttrykket, og det er ikke Tilfældet1). Som man ser,
mangler det ikke paa Hypoteser; 1) L Gralowski: Einige Beinerkungen zur Erklni'ung der Polbewegung. [Sitzb. d. k. Akad. d. Wiss. in AVien. m. n. Cl. Bd. CVII Abth. 11. a 1898J. 1) H. G. van Sande Bakhuyzen: Ueber die Aendorung der Polhöhe. |