Geoid geologija

Geoidas, Žemės figūros, ty planetos dydžio ir formos, modelis, kuris sutampa su vidutiniu jūros lygiu virš vandenynų ir tęsiasi žemyninėse teritorijose kaip įsivaizduojamas jūros lygio paviršius, apibrėžtas dvasios lygiu. Jis naudojamas kaip etaloninis paviršius, nuo kurio matuojami topografiniai aukščiai ir vandenynų gyliai. Tiksli Žemės figūra ir jos nustatymas bei svarba susijusi disciplina yra žinoma kaip geodezija.

Geoidas yra statmenas gravitacijos traukai ir apytiksliai lygios įprastos rutulio formos (ty suplotos sferos). Tačiau jis yra nereguliarus dėl vietinių palaidotų masių koncentracijų (nukrypimų nuo šoninio homogeniškumo gylyje) ir dėl žemynų skirtumų tarp žemynų ir jūros dugnų. Matematiškai geoidas yra potencialus paviršius; tai yra, jis apibūdinamas tuo, kad per visą potencialo funkciją yra pastovi. Ši potenciali funkcija apibūdina žemės masės gravitacinio patrauklumo ir išcentrinės atsispaudimo, kurį sukelia Žemės sukimasis aplink savo ašį, poveikį.

Dėl netaisyklingo masės pasiskirstymo Žemėje ir iš to kylančių gravitacijos anomalijų, geoidas nėra paprastas matematinis paviršius. Taigi jis nėra tinkamas atskaitos paviršius geometrinei Žemės figūrai. Kaip orientaciniai Žemės skaičiai, bet ne jos topografijai, naudojamos paprastos geometrinės formos, apytiksliai atspindinčios geoidą. Daugeliu atvejų tinkamas Žemės geometrinis vaizdas yra rutulys, kuriam reikia nurodyti tik rutulio spindulį. Kai reikalingas tikslesnis atskaitos skaičius, Žemės formos ir dydžio vaizdavimui naudojamas revoliucijos elipsės formos paveikslas. Tai yra paviršius, gaunamas sukant elipsę 360 ° aplink savo šalutinę ašį. Elipsoidas, kuris naudojamas atliekant geodezinius skaičiavimus, vaizduojant Žemę, vadinamas pamatiniu elipsoidu. Šis revoliucijos elipsoidas yra forma, dažniausiai naudojama vaizduoti paprastą geometrinį atskaitos paviršių.

Sukimosi elipsoidą apibūdina du parametrai: pusmajorinė ašis (žemės ekvatorinis spindulys) ir pusminorinė ašis (poliarinis spindulys) arba išlyginimas. Išlyginimas (f) yra apibrėžiamas kaip pusiausvyrinės ašies (a) ir pusminoriaus ašies (b) dydžio skirtumas, padalytas iš pusiau kraštinės ašies, arba f = (a - b) / a. Žemėje pusmajorinė ašis ir pusminimė ašis skiriasi maždaug 21 kilometru (13 mylių), o plokščiausia dalis yra maždaug 300 iš 300. Geoido atstumai nuo geriausiai tinkančio revoliucijos elipsoido yra apie ± 100 metrų (330 pėdų); skirtumas tarp dviejų pusiaujo pusiaujo elipsės pusių, jei triaksinė elipsoidė dera Žemėje, yra tik apie 80 metrų.

Šiame straipsnyje apžvelgiamos paprastų žemės geometrinių vaizdų raidos, pradedant senovės graikais. Tada aptariama geoido samprata ir būdai, kaip dirbtinių palydovų sekimas ir vandenyno paviršiaus palydovų žemėlapiai padėjo geodeziniam Žemės formos ir gravitacijos lauko įvertinimui. Pabaigoje parodoma, kaip šis darbas lėmė tikslesnes Žemės spindulio, masės ir tankio vertes.