Miért geoid alakú a Föld?

15 megtekintés

A Föld alakját a gravitáció és a forgás kölcsönhatása határozza meg. Nem tökéletes gömb, hanem a tengely körüli forgás okozta centrifugális erő miatt az Egyenlítőnél kissé kidudorodik, pólusain pedig lapultabb. Ez a geoid alak, amelyet forgási ellipszoiddal közelíthetünk, de a felszín lokális eltéréseket is mutat a tömegeloszlás egyenetlenségei miatt. A geoid tehát egy bonyolult, szabálytalan alakzat, ami a gravitációs mezőt tükrözi.

Visszajelzés 0 kedvelések

Nem gömb, de nem is tökéletes ellipszoid: Miért geoid alakú a Föld?

A Földről gyakran gömbként beszélünk, de ez csak egy egyszerűsítés. Valójában jóval bonyolultabb az alakja, amelyet a geoid névvel illetünk. Ez nem pusztán egy elméleti modell, hanem a Föld gravitációs mezőjének közvetlen tükröződése, egy egyedi, dinamikus formáció. A tökéletes gömbtől való eltérésért két fő tényező felelős: a Föld forgása és a nem egyenletes tömegeloszlás.

A forgás a kulcs. A Föld óriási sebességgel forog a tengelye körül, ez a centrifugális erő az Egyenlítőnél kifelé húzza az anyagot. Ennek következtében az Egyenlítő kidudorodik, a poláris átmérő pedig rövidebb lesz. Ez a forgásból adódó alakváltozás egy forgási ellipszoiddal közelíthető, ami már lényegesen pontosabb leírása a Föld alakjának, mint a tökéletes gömb. Képzeljük el, mintha egy ragacsos, forgó labdát gyúrkálnánk: a centrifugális erő a középponttól távolabb levő részeit kifelé tolja.

Ám a történet itt még nem ér véget. A Föld belső szerkezete, a hegyek, a völgyek, az óceánok, sőt még az altalaj sűrűségváltozásai is befolyásolják a gravitációs mezőt. A gravitáció nem egyenletesen hat minden ponton. Egy hegység tömege például kissé megnöveli a helyi gravitációt, míg egy óceáni mélyedés csökkenti azt. Ezek a lokális tömegeloszlásbeli eltérések okozzák, hogy a geoid alakja rendkívül bonyolult és szabálytalan. Képzeljünk el egy forgási ellipszoidot, amelyet apró dudorok és bemélyedések borítanak be, ezeket a gravitáció változásai hozzák létre.

A geoid tehát nem egy sima, matematikai képlettel leírható felület, hanem egy olyan, a Föld gravitációs mezőjével egybevágó felszín, amelyet az óceánok nyugalmi szintjének kiterjesztésével képzelhetünk el a kontinensek alá is. Ez a felszín mindenhol merőleges a gravitációs erő vonalára, tehát a geoid egy olyan felszín, amelyet a gravitáció egyensúlyban tart.

Összefoglalva, a Föld geoid alakja a forgásból eredő centrifugális erő és a nem egyenletes tömegeloszlás bonyolult kölcsönhatásának eredménye. Ez a forma nem statikus, hanem folyamatosan változik a földkéreg mozgásai és a tömegeloszlás változásai miatt. A geoid pontos meghatározása rendkívül fontos a geodézia, a földtudományok és a navigáció számára is, hiszen pontosan leírja a gravitációs mezőt, amely meghatározza például a műholdak pályáját is.