Влияние воздушной рефракции и кривизны Земли

Визирный луч вблизи земной поверхности из-за различной плотности воздушных слоев распространяется не прямолинейно, а по изогнутой в сторону земли кривой.

Такое явление называется рефракцией, при этом отсчеты по рейкам, на самом деле, берут не по горизонтальной линии, а по рефракционной линии.

Установлено, что ошибка отсчетов за рефракцию определяется соотношением , где d – горизонтальное расстояние между точками нивелирования, R – радиус Земного сфероида.

Ранее было показано, что влияние кривизны уровенной поверхности на высоты точек . Следовательно, совместное влияние , а превышение с учетом обоих факторов .

При R=6371 км и d, выраженном в сотнях метров, значения f в миллиметрах равно . Например, при d = 50 м f = 0,2 мм; при d = 100 м f = 0,7 мм; при d = 150 м f = 1,5 мм.

При нивелировании из середины можно считать, что f₁»f₂, т.е. влияние кривизны Земли полностью компенсируется, а влияние рефракции значительно ослабляется.