גאואיד
 |
יש לערוך ערך זה. הסיבה היא: 1. ויקיזציה. 2. הערך תמציתי מדי.
| |
| יש לערוך ערך זה. הסיבה היא: 1. ויקיזציה. 2. הערך תמציתי מדי. |
(ביחידות כבידה)
2. אליפסואיד ייחוס
3. קו אנך (כבידתי) מקומי
4. יבשת
5. גאואיד
גֵאוֹאיד (באנגלית: Geoid) הוא צורה סביב היקף כדור הארץ אשר מייצגת את פני הים לו היו מושפעים מהכבידה ומסיבוב כדור הארץ לבדם, ובהיעדר השפעות אחרות כגון רוחות, זרמים, גאות ושפל. צורה זו מומשכת אל תוך היבשות ולמעשה עוטפת את כדור הארץ כולו.
כל הנקודות על פני הגאואיד הן בעלות אותו פוטנציאל גרביטציוני. כח הגרביטציה פועל בכל נקודה בניצב למשטח הגאואיד.
על פי גאוס שתיאר אותו לראשונה, הוא "תיאורו המתמטי של כדור הארץ". הגאואיד הוא למעשה משטח חלק לא סטנדרטי מפני שצורתו מושפעת ממספר גורמים השוברים את הסימטריה של האליפסואיד. אחת הסיבות המרכזיות היא שמסת כדור הארץ אינה מחולקת בצורה אחידה בתוכו ועל פניו. הוא אינו תואם את המשטח בפועל של קליפת כדור הארץ, אלא מחושב על ידי מדידות גרביטציה עדינות. ערכי המדידות משתנים עם הזמן (בקצב איטי) ולכן מדי כמה שנים יוצאים חישובי גאואיד חדשים. למרות חשיבותו הרבה למעלה ממאתיים שנה, רק בשלהי המאה ה-20 הוא חושב ברמת דיוק גבוהה באמצעות מדידות כוח כבידה על ידי לווינים. פעמים שהגאואיד נחשב "צורתו האמיתית" של כדור הארץ, בניגוד לצורה המוכרת והפשוטה יותר של אליפסואיד.
כאמור המשטח הגיאואידי איננו משטח סדור, בניגוד לאליפסואיד הייחוס המהווה ייצוג מתמטי אידיאלי ומוחלק של כדור הארץ הפיזי. חרף זאת הפרש הפוטנציאלים, או במקרה זה הפרש הגבהים המרבי במבנה הגאואיד הוא בין 106- ועד 85+ מטר, כלומר 191 מטר, בעוד שבמבנהו הפיזי כדור הארץ מציג הפרש גבהים של עשרות אלפי מטרים בין הנקודה הנמוכה בקרקעית האוקיינוסים ובין הנקודה הגבוהה על פניו, הר האוורסט. משטחו של הגיאואיד יהיה גבוה יותר מאשר אליפסואיד הייחוס, בכל מקום בו יש אנומליית כח משיכה חיובי (עודף מסה), ונמוך מאליפסואיד הייחוס בכל מקום בו יש אנומליית כוח משיכה שלילית (חסרון מסה). במיפוי לרוב משתמשים בגובה של משטח הגיאואיד (בקובצי DTM למשל), לעומת זאת ב-GPS משתמשים באלפסואיד הייחוס. ישנם קבצים מיוחדים למודל גליות בשם earth gravity model" (EGM) שמכילים את ההפרשים שבין הגיאואיד לאלפסואיד הייחוס בכל מקום בעולם.
דוגמה מפושטת
שדה הכבידה של כדור הארץ אינו מושלם ואינו אחיד. אליפסואיד שטוח משמש תדיר כדי לעשות "אידיאליזציה" של כדור הארץ, אך אף לו היה ספירה מושלמת, עדיין שדה הכבידה לא היה שווה בכל מקום, מפני שהצפיפות (ולכן המסה) משתנה ממקום למקום. זאת הודות לחלוקת המאגמה, רכסי הרים, בקעים בקרקעית האוקיינוס ועוד.
לו הספירה המושלמת הייתה מכוסה לגמרי במים, לא היו המים באותו גובה בכל מקום על פני כדור הארץ. גובה פני הים היו נקבעים על פי עצמתו של שדה הכבידה באותה הנקודה.
קישורים חיצוניים
- גאואיד, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
34708969גאואיד