Geoidi na Umbo la Dunia

Umbo la Dunia hukadiriwa na duaradufu ya mzunguko, lakini uso halisi wa uwezo sawa wa usawa wa bahari, yaani geoidi, hupanda na kushuka juu na chini yake kutokana na usambazaji usio sawa wa masi ya sayari.

Definition

Umbo la Dunia ni sura yake ya jumla, ambayo kwa kawaida huigwa kama duaradufu ya mzunguko inayolingana vizuri zaidi, wakati geoidi ni uso wa uwezo sawa wa uga wa mvutano unaolingana na usawa wa bahari usiosumbuliwa na hutumika kama rejea halisi ya urefu.

Scope

Mada hii inahusu maelezo ya kijiometri na kimwili ya umbo la Dunia: duaradufu rejea inayonasa bapa la mzunguko, geoidi kama uso wa uwezo sawa unaofafanua usawa wa bahari, na mikunjo ya geoidi inayopimwa kulingana na duaradufu. Inashughulikia mvutano wa kawaida na fomula ya mvutano, uhusiano kati ya urefu wa geoidi na uwezo wa kusumbua kupitia nadharia ya Stokes, na tofauti kati ya urefu wa duaradufu, orthometric, na urefu unaorejelewa kwa geoidi. Msisitizo ni juu ya kufafanua na kukokotoa umbo la Dunia na rejea yake ya urefu.

Core questions

• Kwa nini umbo la Dunia huigwa kama duaradufu bapa ya mzunguko?
• Geoidi ni nini, na inahusianaje na usawa wa bahari?
• Mikunjo ya geoidi hukokotolewaje kutoka kwa vipimo vya mvutano?
• Urefu wa duaradufu, orthometric, na geoidi hutofautianaje?

Key concepts

• Duaradufu rejea na bapa
• Geoidi kama uso wa uwezo sawa
• Mikunjo ya geoidi na kasoro ya urefu
• Mvutano wa kawaida na fomula ya mvutano
• Nadharia ya Stokes na uwezo wa kusumbua

Key theories

Duaradufu rejea kwa umbo la Dunia

Mzunguko wa Dunia huibapaisha na kuifanya kuwa tufe bapa, na duaradufu rejea inayolingana vizuri zaidi yenye ukubwa na bapa vilivyofafanuliwa hutoa data ya kijiometri ambayo geoidi na nafasi huonyeshwa kulingana nayo.

Uamuzi wa Stokes wa geoidi

Nadharia ya Stokes inaunganisha mikunjo ya geoidi na kipeo cha uso cha kasoro za mvutano juu ya Dunia nzima, ikitoa njia ya kawaida ya kukokotoa umbo la geoidi kutoka kwa data ya gravimetric.

Mechanisms

Kwa sababu geoidi hufuata nyuso za uwezo wa mvutano usiobadilika, ziada ya masi huivuta juu na upungufu wa masi huifanya ishuke, hivyo mikunjo yake kulingana na duaradufu laini rejea huakisi muundo wa msongamano wa kiwango kikubwa wa Dunia; urefu unaopimwa kutoka kwa geoidi (orthometric) hutofautiana na urefu wa duaradufu wa kijiometri tu kwa mikunjo ya geoidi, ambayo lazima iigwe ili kubadilisha kati yao.

Clinical relevance

Geoidi sahihi ni muhimu kwa kubadilisha urefu wa duaradufu unaotokana na satelaiti kuwa miinuko yenye maana kimwili inayotumika katika upimaji, haidrolojia, na uhandisi, na kwa kuunganisha mifumo ya kitaifa ya urefu na kufuatilia usawa wa bahari.

History

Newton alidai kuwa Dunia inayozunguka lazima itanuke kwenye ikweta, safari za kijiografia za karne ya kumi na nane kwenda Lapland na Peru zilionyesha bapa, Stokes alitoa kipeo kinachounganisha mvutano na umbo la geoidi mnamo 1849, na sasa gravimetry ya kisasa ya satelaiti inatatua geoidi ya kimataifa kwa usahihi wa sentimita.

Key figures

• Isaac Newton
• George Gabriel Stokes
• Friedrich Robert Helmert

Seminal works

• hofmannwellenhof2006
• torge2012
• fowler2005

Frequently asked questions

Tofauti ni nini kati ya geoidi na duaradufu?

Duaradufu ni uso laini wa hisabati unaokadiria umbo bapa la Dunia, wakati geoidi ni uso halisi wa uwezo sawa wa mvutano unaolingana na usawa wa bahari; geoidi hupanda na kushuka kulingana na duaradufu kwa makumi ya mita kwa sababu ya masi isiyo sawa ndani ya Dunia.

Kwa nini GPS inahitaji mfano wa geoidi ili kutoa miinuko?

Uwekaji nafasi wa satelaiti hutoa urefu juu ya duaradufu rejea, ambayo ni ya kijiometri na si miinuko ambayo watu hutumia; kutoa mikunjo ya geoidi huibadilisha kuwa urefu juu ya usawa wa bahari unaolingana na jinsi maji yanavyotiririka na jinsi tafiti zinavyorejelewa.