Was ist das Geoid?

Das Geoid ist eine visuelle Darstellung des Erdprofils. Es wird durch die Schaffung eines hypothetischen idealen Meeresspiegels hergestellt, der den gesamten Planeten bedeckt und sich unter den meisten Landmassen erstreckt. Es ist keine Darstellung des mittleren oder durchschnittlichen Meeresspiegels, bei dem die Erdoberfläche völlig flach und mit Wasser bedeckt wäre, da der Planet selbst nicht flach ist. Im Querschnitt betrachtet weist das Geoid eine Reihe von Senken und Spitzen auf, die den Veränderungen der Erdmasse entsprechen.

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, die Erdoberfläche beim Erstellen von Karten und Diagrammen zu visualisieren. Die Erde ist nicht perfekt rund, sondern eher elliptisch. Einige Ressourcen verwenden das Referenzellipsoid, das vorgibt, die Erdoberfläche sei flach. Andere können sich die Topographie der Erde oder den durchschnittlichen Meeresspiegel ansehen. Keine dieser Darstellungen liefert ein völlig genaues Bild davon, wie die Oberfläche und Form des Planeten aussehen.

Der Meeresspiegel ist weltweit nicht konstant; einzelne Ozeane können höher und niedriger sein und über ihre Oberflächen variieren. Dies wird durch den Einfluss von Gezeiten und anderen Faktoren übertrieben. Um die Form des Geoids zu bestimmen, geben die Forscher vor, die Erde sei mit Wasser bedeckt, und notieren Punkte, an denen sie höher oder niedriger wäre. An Land fällt dies unter die Topographie, da sich der Ozean nicht über eine Bergkette erstrecken könnte. Gebiete mit höherer Masse, wie Berge, würden das Wasser dazu zwingen, sich auszubeulen, während tiefe Täler weniger Anziehungskraft haben und ein Eintauchen verursachen würden.

Im Querschnitt betrachtet zeigt das Geoid eine Reihe von sanften Gipfeln und Tälern, die das Verhalten des Gravitationsfeldes der Erde in verschiedenen Regionen veranschaulichen. Es repräsentiert nicht das Gravitationsfeld selbst, aber was würde passieren, wenn Wasser die Erde bedeckt, oder realistischer, wenn tiefe Gräben über die Kontinente geschnitten würden, damit der Ozean landeinwärts fließen kann. Das Wasser in diesen Gräben änderte seine Höhe, wenn es das Geoid durchquerte.

Es sind Diagramme verfügbar, die den Unterschied zwischen Topographie, Referenzellipse und Geoid veranschaulichen. Diese zeigen, dass die Referenzellipse für Dinge wie Höhenmessungen sehr ungeeignet sein kann, da sie erheblich höher oder niedriger als die tatsächliche Topographie sein kann. Das Geoid entspricht in etwa Merkmalen wie Bergen, nimmt aber solche extremen Erhebungen und Senken nicht an. Diese Informationen können für Aufgaben wie die Verwendung eines globalen Positionsbestimmungssatelliten zur Standortbestimmung wichtig sein.