Служба движения полюсов

Систематические исследования с целью непрерывного определения положения географических полюсов на поверхности Земли называются службой движения полюсов.

Ось вращения Земли не занимает постоянного положения в теле Земли, которая как бы покачивается на своей оси, вследствие чего земные полюсы описывают на земной поверхности сложную кривую, не удаляясь от некоторого среднего положения более чем на 0,3–0,4″. Это явление полностью соответствует законам вращения тел, изучаемых механикой. Было, в частности, теоретически доказано (Л. Эйлером в России в 1765 г.), что если ось вращения Земли не совпадает с ее осью инерции, то должно происходить колебание полюсов вращения вокруг полюсов инерции с периодом в 305 сут.

Очевидно, что вследствие блуждания полюса по поверхности Земли должны изменяться географические координаты пунктов, находящихся на поверхности Земли, — широты и долготы. В течение более чем 100 лет после открытия Эйлера астрономы пытались обнаружить изменение широты с 305-суточным периодом. Но лишь в 90-х гг. XIX в. американский астроном С. Чандлер в результате анализа нескольких десятков тысяч наблюденных значений широты, полученных на разных обсерваториях почти за 200 лет наблюдений, обнаружил, что наблюдаемые географические широты колеблются с периодом около 14 месяцев. Несоответствие обнаруженного периода предсказанному периоду объяснялось тем, что Эйлер в своей теории рассматривал движение Земли как абсолютно твердого тела, не подверженного никаким деформациям. Вскоре было найдено, что на чандлерово колебание накладывается другое, с годичным периодом, вызванное метеорологическими явлениями сезонного характера. Интерес к проблеме изменяемости широт и движения полюсов Земли был столь велик, что привел к созданию в 1898 г. Международной службы широты (МСШ). С 1961 г. она называется Международной службой движения полюсов (МСДП).

По международному соглашению были образованы 4 станции на параллели 39°8 ′: две — в Америке (Гейтерсберг и Юкайя), третья — в Италии (Карлофорте), четвертая — в Японии (Мицузава). Затем станция была создана в России (Чарджоу; позже станция была перенесена в Китаб Узбекской ССР). В настоящее время свыше 30 станций на пяти материках производят широтные наблюдения для исследований движения земных полюсов.

Основным инструментом для наблюдений при определении широты является зенит-телескоп.

С 1899 г., когда начались специально поставленные систематические наблюдения за колебаниями широт, регулярно определялись и определяются положения Северного полюса на поверхности Земли. Теперь МСДП определяет положение полюса с точностью 0,01— 0,02 ″ за средний интервал времени в 2 недели. Кроме того, координаты полюса вычисляет Международное бюро времени (МБВ), используя кроме определений широт еще и определения изменений долгот. Точность этих координат — 0,015 ″ по осредненным результатам наблюдений за 5 дней. МБВ использует данные наблюдений более 50 обсерваторий.

С 1969 г. координаты полюса в США начали определять из наблюдений искусственных спутников Земли серии «Транзит».