Геоид

Текущая версия на 19:46, 10 декабря 2015

Геоид (греч. geoeides, от ge — Земля и eidos — вид) — фигура, которую образовала бы поверхность Мирового океана и сообщающихся с ним морей при некотором среднем уровне воды, свободной от возмущений приливами, течениями, разностями атмосферного давления и перпендикулярная к направлению силы тяжести в любой ее точке.

Разрез земной поверхности вертикальной плоскостью.

Физическая поверхность Земли является сочетанием бесконечно большого числа неровностей. Она состоит из океанов и материков, морей и островов. Поверхность океанов в их спокойном состоянии ровная, а суша, составляющая только 29 % от общей площади Земли, представляет собой сложные сочетания гор, возвышенностей, равнин и низменностей. Поэтому поверхность Земли не имеет математического выражения, хотя для решения задач науки и практики требуется знать пространственное положение ее точек. Устанавливать их удобно относительно вспомогательной поверхности, близкой к реальной (физической) поверхности Земли. Такую поверхность называют поверхностью относимости, за которую принимается основная уровенная поверхность Земли, в каждой точке которой нормаль совпадает с направлением отвесной линии (с направлением силы тяжести). Это поверхность воды океанов и открытых морей, находящаяся в спокойном состоянии и мысленно продолженная под материками так, что к ней отвесные линии перпендикулярны во всех точках на Земле. Выбор поверхности воды океанов и морей за уровенную поверхность Земли, объясняется тем, что поверхность открытых водных пространств занимает 71 % общей площади Земли.

История

В 1873 г. немецкий физик И. Б. Листинг назвал эту поверхность поверхностью геоида. Это определение более точно определяло уникальную форму планеты Земля, чем эллипсоид вращение. Однако и фигура геоида сложна и строго неопределима, поскольку зависит от малоизученного распределения масс внутри Земли. Поэтому поверхность геоида не соответствует поверхности ни одной правильной математической фигуры, что не позволяет проводить расчеты, связанные с обработкой геодезических измерений на земной поверхности.

Применение

Геоид является той поверхностью, относительно которой ведётся отсчёт высот над уровнем моря. Точное знание величины геоида необходимо в навигации, например, для определения высоты над уровнем моря, непосредственно измеряемой GPS-приёмниками, а также в физической океанологии — для определения высот морской поверхности.