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Geoid

Die Erde ist in erster Näherung eine Kugel. In der Realität jedoch ist die Erde abgeflacht, also ist die Näherung eines Rotationsellipsoids eine bessere Näherung. Aber durch die tektonischen Vorgänge sind die Massen innerhalb der Erde nicht gleich verteilt. Somit ist auch die Erdanziehung, hervorgerufen durch die Massen, nicht konstant.

Hier setzt der Begriff des Geoids an. Das Geoid ist eine Äquipotentialfläche, wenn sich ein Körper auf dieser Fläche bewegt, gewinnt oder verliert er keine Energie. Deshalb steht auch die Schwerkraft senkrecht auf dieser Fläche, denn der Anteil der Graviationskraft parallel zur Fläche würde den Körper beschleunigen. (1)

Das Geoid ist eine wichtige Bezugsfläche im Schwerefeld der Erde. Es dient zur Definition von Höhen sowie zur Vermessung und Beschreibung der Erdfigur. In guter Näherung wird das Geoid durch den mittleren Meeresspiegel der Weltmeere repräsentiert und ist damit außerhalb der Landmassen direkt in seiner Form sichtbar.

Das Gravitationspotential ist an jedem Ort der Geoidfläche gleich. Die natürliche Lotrichtung und das Geoid stehen in jedem Punkt senkrecht zueinander. Daher kann das Geoid durch Messung der Erdbeschleunigung bestimmt werden. Zwei beliebige Punkte auf dem Geoid haben das gleiche Schwerepotential und deshalb die gleiche dynamische Höhe. Die Schwerebeschleunigung g ist hingegen auf dem Geoid nicht konstant, sondern sinkt vom Pol zum Äquator von 9,83 auf 9,78 m/s2.

Das Geoid ist ein physikalisches Modell der Erdfigur, das 1828 von Carl Friedrich Gauß entwickelt wurde – im Gegensatz zum geometrischen Modell des Erdellipsoids. Die Bezeichnung „Geoid“ geht auf Johann Benedict Listing zurück, der es 1871 als Fläche gleichen Schwerepotentials beschrieb. (2)

s.a. > Geodäsie


Quellenangabe


Literatur

  • Groten, E., 1979Geodesy and the Earth’s Gravity Field. Band I: Principles and Conventional methods.
  • Ledersteger, K., 1969; Astronomische und physikalische Geodäsie (= Handbuch der Vermessungskunde. Band 5). 10. Auflage. Metzler, Stuttgart
  • Reigber, C., Schwintzer, P., 2003; Das Schwerefeld der Erde. In: Physik in unserer Zeit. 34(5),ISSN 0031-9252, S. 206–212.
  • Torge, W., 2003; Geodäsie. 2. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin u.a. ISBN 3-11-017545-2.
  • Zenner, L., 2007; Analyse und Vergleich verschiedener Schwerefeldlösungen. In: Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement. 132. Jahrgang, Heft 3. Wißner, Augsburg

Einordnung