Địa chất địa chất

Geoid, mô hình của hình Trái đất tức là, có kích thước và hình dạng của hành tinh trùng với mực nước biển trung bình trên các đại dương và tiếp tục ở các khu vực lục địa như một bề mặt nước biển tưởng tượng được xác định bởi cấp độ tinh thần. Nó phục vụ như một bề mặt tham chiếu từ đó đo độ cao địa hình và độ sâu đại dương. Các ngành khoa học liên quan đến con số chính xác của Trái đất và quyết tâm và tầm quan trọng của nó được gọi là trắc địa.

Geoid ở khắp mọi nơi vuông góc với lực hấp dẫn và xấp xỉ hình dạng của một hình cầu bắt buộc thông thường (nghĩa là một hình cầu dẹt). Tuy nhiên, điều này là không thường xuyên do nồng độ khối chôn cục bộ (khởi hành từ sự đồng nhất bên ở độ sâu) và do sự khác biệt về độ cao giữa các lục địa và đáy biển. Về mặt toán học, Geoid là một bề mặt đẳng thế; đó là, nó được đặc trưng bởi thực tế là trên toàn bộ phạm vi của nó, hàm tiềm năng là không đổi. Hàm tiềm năng này mô tả các tác động kết hợp của lực hấp dẫn của khối lượng Trái đất và lực đẩy ly tâm gây ra bởi sự quay của Trái đất về trục của nó.

Do sự phân bố khối lượng không đều trong Trái đất và các dị thường trọng lực tổng hợp, Geoid không phải là một bề mặt toán học đơn giản. Do đó, nó không phải là một bề mặt tham chiếu phù hợp cho một hình dạng hình học của Trái đất. Là số liệu tham khảo của Trái đất, nhưng không phải là địa hình của nó, các dạng hình học đơn giản được sử dụng gần đúng với Geoid. Đối với nhiều mục đích, một đại diện hình học đầy đủ của Trái đất là một hình cầu, trong đó chỉ có bán kính của hình cầu phải được nêu rõ. Khi cần một con số tham chiếu chính xác hơn, một elipsoid của cuộc cách mạng được sử dụng như một đại diện cho hình dạng và kích thước của Trái đất. Nó là một bề mặt được tạo ra bằng cách xoay một hình elip 360 ° về trục nhỏ của nó. Một ellipsoid được sử dụng trong tính toán trắc địa để đại diện cho Trái đất được gọi là ellipsoid tham chiếu. Hình elip này của cuộc cách mạng là hình dạng thường được sử dụng để thể hiện một bề mặt tham chiếu hình học đơn giản.

Một elipsoid của cuộc cách mạng được xác định bởi hai tham số: trục semimajor (bán kính xích đạo cho Trái đất) và trục bán nguyệt (bán kính cực) hoặc làm phẳng. Làm phẳng (f) được định nghĩa là sự khác biệt về độ lớn giữa trục semimajor (a) và trục semiminor (b) chia cho trục semimajor, hoặc f = (a - b) / a. Đối với Trái đất các bán trục lớn và trục semiminor khác nhau bởi khoảng 21 km (13 dặm), và sự làm phẳng là khoảng một phần trong 300. Sự ra đi của các geoid từ phù hợp nhất ellipsoid của cuộc cách mạng là khoảng ± 100 mét (330 feet); sự khác biệt giữa hai hình bán nguyệt của hình elip xích đạo trong trường hợp Trái đất hình elip phù hợp với hình tam giác chỉ khoảng 80 mét.

Bài viết này xem xét sự phát triển của các biểu diễn hình học đơn giản của Trái đất, bắt đầu với người Hy Lạp cổ đại. Sau đó, nó thảo luận về khái niệm của Geoid và cách thức theo dõi các vệ tinh nhân tạo và lập bản đồ vệ tinh của bề mặt đại dương đã hỗ trợ cho việc đánh giá trắc địa về hình dạng và trường hấp dẫn của Trái đất. Nó kết luận bằng cách cho thấy công việc này đã dẫn đến các giá trị tinh tế hơn cho bán kính, khối lượng và mật độ của Trái đất.