масата Земята

Абонирайте се за Xataka Ciencia

За да се направят прости и приблизителни изчисления, земя със сфера. Формата на нашата планета обаче е по-сложна: Земята е сплескана на полюсите, южното полукълбо е малко по-обемно от северното и има известна грапавост поради релефа на терена.

Ето защо геодезия, което е науката, която има за цел да изследва формата и размерите на Земята, установява сближаване с формата на Земята, т.нар. елипсоид. Това е така, защото елипсоидът е математическа фигура, която отговаря на аналитични формули, по начин, който позволява изчисления въз основа на него.

Има различни модели на използвани елипсоиди (Bessel, Hayford, Everest), наречени еталонни елипсоиди. Разликите между тях се дават от стойностите, присвоени на най-важните им параметри:

Екваториална полуос а) или полу-голяма ос: Дължина на полуос, съответстваща на екватора, от центъра на масата на Земята до земната повърхност. Полярна полуос (b) o полу-малка ос: Дължина на полуостта от центъра на масата на Земята до един от полюсите. Елипсоидът се генерира от въртенето на елипса около него.

Един от референтните елипсоиди, който най-често се използва днес, е този, описан в системата, наречена World Geodetic System 84 (WGS-84), разработена от Министерството на отбраната на САЩ и която произхожда от центъра на масата на Земята. Популярността му се дължи на факта, че се използва от GPS системата. Когато измерваме с GPS, изчислените координати се отнасят към този елипсоид.

Въпреки това, въпреки че е проста математическа фигура, елипсоидът не е фигурата, която най-много прилича на земната форма, нито е подходящата при измерване на височини. Подходящата референтна повърхност за отчитане на надморска височина наподобява средното ниво на спокойни морета, идеално разположени под континентите. Водата в световния океан се стреми да бъде в равновесие и следователно има тенденция да следва равновесна гравитационна повърхност.

Ето защо се въвежда нова фигура, този път нередовна, наречена геоид, дефинирана като еквипотенциална повърхност на гравитационното поле на Земята, която най-добре се приспособява към средното глобално морско ниво. Едно от последствията от това определение е, че геоидът винаги е перпендикулярен на локалния вектор на гравитацията във всяка точка.

По този начин височините на една и съща точка, посочени към елипсоида и геоида, не са равни. Разликата между височината на точка, посочена към елипсоида (h, елипсоидна височина) и измерването от геоида (H, ортометрична височина), се нарича вълнообразуване на геоида (N).

Споделете Формата на Земята: референтни повърхности