กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 7 นาที

รูปโลก

ในวิชาภูมิศาสตร์เชิงโครงสร้างรูปทรงของโลกหมายถึงขนาดและรูปร่างที่ใช้ในการสร้างแบบจำลองโลกชนิดของรูปทรงขึ้นอยู่กับการใช้งาน รวมถึงความแม่นยำที่ต้องการสำหรับแบบจำลองนั้น

รูปโลก

ในวิชาภูมิศาสตร์เชิงโครงสร้างรูปทรงของโลกหมายถึงขนาดและรูปร่างที่ใช้ในการสร้างแบบจำลองโลกชนิดของรูปทรงขึ้นอยู่กับการใช้งาน รวมถึงความแม่นยำที่ต้องการสำหรับแบบจำลองนั้น แบบจำลองโลกทรงกลมเป็นแบบจำลองที่ใช้กันมานานและเป็นที่ยอมรับในด้านภูมิศาสตร์ดาราศาสตร์และวัตถุประสงค์อื่นๆ อีกมากมาย มีการพัฒนาแบบจำลองที่มีความแม่นยำมากขึ้นหลายแบบ (รวมถึงทรงรี ) เพื่อให้ระบบพิกัดสามารถตอบสนองความต้องการที่แม่นยำในด้านการนำทาง การสำรวจการจัดทำทะเบียนที่ดิน การใช้ที่ดินและเรื่องอื่นๆ อีกมากมาย

แรงจูงใจ

พื้น ผิวโลกมีลักษณะทางภูมิประเทศที่หลากหลาย ทั้งภูมิประเทศและพื้นที่น้ำ โดยทั่วไปแล้วพื้นผิวโลกเป็นสิ่งที่นักภูมิประเทศนักอุทกศาสตร์และนักธรณีฟิสิกส์ ให้ความสนใจ แม้ว่าจะเป็นพื้นผิวที่ใช้ในการวัดค่าต่างๆ ของโลก แต่การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์โดยคำนึงถึงความไม่สม่ำเสมอต่างๆ นั้นเป็นเรื่องที่ซับซ้อนอย่างยิ่ง

แนวคิดของพีทาโกเรียน ที่ว่า โลกมีรูปร่างทรงกลมนั้นเป็นพื้นผิวที่เรียบง่ายและง่ายต่อการจัดการทางคณิตศาสตร์ การคำนวณทางดาราศาสตร์และการนำทางจำนวนมากใช้ทรงกลมเป็นแบบจำลองของโลกโดยประมาณ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องใช้รูปทรงที่แม่นยำกว่าสำหรับการวัดระยะทางและพื้นที่ในระดับที่กว้างกว่าระดับท้องถิ่น การประมาณค่าที่ดีกว่าสามารถทำได้โดยการจำลองพื้นผิวทั้งหมดเป็นทรงรีแบนการใช้ฮาร์มอนิกทรงกลมเพื่อประมาณค่าจีออยด์ หรือการจำลองพื้นที่ด้วย ทรงรีอ้างอิงที่ เหมาะสมที่สุด

สำหรับการสำรวจพื้นที่ขนาดเล็ก แบบจำลองพื้นผิวโลกแบบระนาบ (แบนราบ) ก็เพียงพอแล้ว เนื่องจากลักษณะภูมิประเทศในพื้นที่นั้นๆ มีอิทธิพลมากกว่าความโค้ง การสำรวจ โดยใช้โต๊ะวางแผนที่ทำขึ้นสำหรับพื้นที่ขนาดเล็กโดยไม่คำนึงถึงขนาดและรูปร่างของโลกทั้งหมด ตัวอย่างเช่น การสำรวจเมืองอาจดำเนินการด้วยวิธีนี้

ภาพแสดงมุมมองภูมิประเทศของโลกโดยอ้างอิงจากจุดศูนย์กลางของโลก (แทนที่จะอ้างอิงจากระดับน้ำทะเลเหมือนในแผนที่ภูมิประเทศทั่วไป)

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 ความพยายามอย่างจริงจังได้เริ่มต้นขึ้นในการสร้างแบบจำลองโลกให้เป็นทรงรี โดยเริ่มจากการวัดมุมหนึ่งองศาตามเส้นเมริเดียน ปารีสของ ฌอง ปิการ์ด นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส แผนที่ที่ดีขึ้นและการวัดระยะทางและพื้นที่ของดินแดนต่างๆ ที่แม่นยำยิ่งขึ้นเป็นแรงผลักดันให้เกิดความพยายามในช่วงแรกๆ เหล่านี้ เครื่องมือและเทคนิคการสำรวจได้รับการพัฒนาขึ้นในศตวรรษต่อมา แบบจำลองรูปทรงของโลกจึงได้รับการพัฒนาไปพร้อมๆ กัน

ในช่วงกลางถึงปลายศตวรรษที่ 20 การวิจัยในสาขาธรณีศาสตร์มีส่วนช่วยให้ความแม่นยำของรูปทรงโลกดีขึ้นอย่างมาก ประโยชน์หลักของความแม่นยำที่ได้รับการปรับปรุงนี้คือการให้ข้อมูลทางภูมิศาสตร์และแรงโน้มถ่วงสำหรับระบบนำทางเฉื่อยของขีปนาวุธการสนับสนุนทางการเงินนี้ยังผลักดันการขยายตัวของสาขาธรณีศาสตร์ ส่งเสริมการสร้างและการเติบโตของภาควิชาธรณีศาสตร์ต่างๆ ในมหาวิทยาลัยหลายแห่ง[ 1 ]การพัฒนาเหล่านี้เป็นประโยชน์ต่อกิจกรรมพลเรือนหลายอย่างเช่นกัน เช่น การควบคุม ดาวเทียมพยากรณ์ อากาศและการสื่อสาร และ การค้นหาตำแหน่ง ด้วย GPSซึ่งจะเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีแบบจำลองรูปทรงโลกที่มีความแม่นยำสูง

นางแบบ

แบบจำลองรูปทรงโลกนั้นมีความหลากหลาย ทั้งในด้านวิธีการใช้งาน ความซับซ้อน และความแม่นยำในการแสดงขนาดและรูปร่างของโลก

ทรงกลม

ภาพถ่ายมุมกว้างของอ่าวขนาด 20 กิโลเมตร บริเวณชายฝั่งประเทศสเปนจะเห็นความโค้งของโลกได้อย่างชัดเจนจาก เส้น ขอบฟ้าและฐานของอาคารต่างๆ บนชายฝั่งด้านไกลนั้นอยู่ต่ำกว่าเส้นขอบฟ้าและถูกทะเลบดบัง

แบบจำลองที่ง่ายที่สุดสำหรับรูปร่างของโลกทั้งใบคือทรงกลมรัศมี ของโลก คือระยะทางจากศูนย์กลางของโลกถึงพื้นผิวโลก ซึ่งประมาณ 6,371 กิโลเมตร (3,959 ไมล์) แม้ว่า "รัศมี" โดยปกติจะเป็นลักษณะเฉพาะของทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ แต่โลกเบี่ยงเบนจากทรงกลมเพียงแค่หนึ่งในสามของเปอร์เซ็นต์ ซึ่งใกล้เคียงเพียงพอที่จะถือว่าเป็นทรงกลมในหลายบริบท และเป็นการยืนยันคำว่า "รัศมีของโลก"

แนวคิดเรื่องโลกทรงกลมมีมาตั้งแต่ประมาณ ศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสต์ศักราช [ 2 ]แต่ยังคงเป็นเพียงการคาดเดาทางปรัชญาจนถึงศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสต์ศักราชการประมาณค่ารัศมีของโลกทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกเกิดขึ้นโดยเอราโตสเธเนสเมื่อประมาณ 240 ปีก่อนคริสต์ศักราช โดยค่าประมาณความแม่นยำของการวัดของเอราโตสเธเนสอยู่ในช่วงตั้งแต่ -1% ถึง 15%

โลกมีรูปร่างเป็นทรงกลมโดยประมาณเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่มีค่าใดค่าหนึ่งที่ใช้เป็นรัศมีธรรมชาติของโลกได้ ระยะทางจากจุดต่างๆ บนพื้นผิวโลกไปยังศูนย์กลางมีตั้งแต่ 6,353 กิโลเมตร (3,948 ไมล์) ถึง 6,384 กิโลเมตร (3,967 ไมล์) วิธีการจำลองโลกเป็นทรงกลมหลายวิธีให้ค่ารัศมีเฉลี่ยที่ 6,371 กิโลเมตร (3,959 ไมล์) ไม่ว่าจะเป็นแบบจำลองใด รัศมีใดๆ ก็จะอยู่ระหว่างค่าต่ำสุดที่ขั้วโลกประมาณ 6,357 กิโลเมตร (3,950 ไมล์) และค่าสูงสุดที่เส้นศูนย์สูตรประมาณ 6,378 กิโลเมตร (3,963 ไมล์) ส่วนต่าง 21 กิโลเมตร (13 ไมล์) สอดคล้องกับรัศมีที่ขั้วโลกสั้นกว่ารัศมีที่เส้นศูนย์สูตรประมาณ 0.3%

ทรงรีของการหมุน

ทรงรีแบนซึ่งมีขนาดใหญ่เกินจริงเมื่อเทียบกับโลกจริง
แผนภาพแสดง มาตราส่วน ความแบน ของทรง รีอ้างอิงIERS ปี 2003 โดยทิศเหนืออยู่ด้านบน ขอบนอกของเส้นสีน้ำเงินเข้มเป็นวงรีที่มีค่าความเยื้องศูนย์กลาง เท่ากับโลก สำหรับการเปรียบเทียบ วงกลมสีฟ้าอ่อนด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ แกนรองของวงรีเส้นโค้งสีแดงแสดงถึงเส้นคาร์มันที่ ระดับความสูง 100 กิโลเมตร (62 ไมล์) เหนือระดับน้ำทะเลในขณะที่แถบสีเหลืองแสดง ช่วง ระดับความสูงของสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS ) ในวงโคจรต่ำของโลก

ตามทฤษฎีของไอแซค นิวตันและคริสเตียน ฮอยเกนส์[ 3 ] : 4 [ 4 ] [ 5 ]โลกมีลักษณะแบนที่ขั้วโลกและโป่งออกที่เส้นศูนย์สูตรดังนั้นธรณีศาสตร์จึงแสดงรูปร่างของโลกเป็นทรงรี แบน ทรงรีแบน หรือทรงรีรูปไข่แบนคือทรงรีที่เกิดจากการหมุนวงรีรอบแกนที่สั้นกว่า เป็น รูปทรง เรขาคณิต ปกติ ที่ใกล้เคียงกับรูปร่างของโลกมากที่สุด ทรงรีที่อธิบายรูปร่างของโลกหรือวัตถุท้องฟ้า อื่นๆ เรียกว่าทรงรีอ้างอิงทรงรีอ้างอิงสำหรับโลกเรียกว่าทรง รีโลก

ทรงรีที่เกิดจากการหมุนรอบแกนถูกกำหนดอย่างเฉพาะเจาะจงด้วยปริมาณสองอย่าง ในทางธรณีวิทยาใช้สัญลักษณ์หลายแบบในการแสดงปริมาณทั้งสอง แต่ทุกแบบล้วนเทียบเท่าและสามารถแปลงไปมาระหว่างกันได้:

  • รัศมีเส้นศูนย์สูตร(เรียกว่าแกนกึ่งเอก ) และรัศมีขั้วโลก(เรียกว่าแกนกึ่งรอง )
  • และความแปลกประหลาด ;
  • และทำให้แบนราบลง

ความเยื้องศูนย์และความแบนเป็นวิธีการที่แตกต่างกันในการแสดงถึงความบิดเบี้ยวของทรงรี เมื่อความแบนปรากฏเป็นหนึ่งในปริมาณที่กำหนดในทางธรณีวิทยา โดยทั่วไปจะแสดงด้วยค่าผกผันของมัน ตัวอย่างเช่น ใน ทรงรี WGS 84ที่ใช้ในระบบ GPS ในปัจจุบัน ค่าผกผันของความแบนถูกกำหนดให้มีค่าเท่ากับ298.257 223 563พอดี

ความแตกต่างระหว่างทรงกลมและทรงรีอ้างอิงของโลกนั้นมีน้อยมาก เพียงประมาณ 1 ใน 300 เท่านั้น ในอดีต การคำนวณค่าความแบนนั้นทำจากค่าการวัด ความลาดชัน ปัจจุบันมีการใช้เครือข่ายทางธรณีวิทยาและดาวเทียมสำรวจทางธรณีวิทยาในทางปฏิบัติ มีการพัฒนาทรงรีอ้างอิงจำนวนมากตลอดหลายศตวรรษจากการสำรวจที่แตกต่างกัน ค่าความแบนจะแตกต่างกันเล็กน้อยจากทรงรีอ้างอิงหนึ่งไปยังอีกทรงรีหนึ่ง ซึ่งสะท้อนถึงสภาพท้องถิ่นและว่าทรงรีอ้างอิงนั้นมีจุดประสงค์เพื่อจำลองโลกทั้งใบหรือเพียงบางส่วนเท่านั้น

ทรงกลมมีรัศมีของความโค้ง เพียงค่าเดียว ซึ่งก็คือรัศมีของทรงกลมนั่นเอง พื้นผิวที่ซับซ้อนกว่าจะมีรัศมีของความโค้งที่แตกต่างกันไปตามพื้นผิว รัศมีของความโค้งอธิบายถึงรัศมีของทรงกลมที่ประมาณพื้นผิว ณ จุดนั้นได้ดีที่สุด ทรงรีแบนจะมีรัศมีของความโค้งคงที่จากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตกตามเส้นขนานหาก มีการวาด เส้นโครงบนพื้นผิว แต่มีความโค้งที่แตกต่างกันในทิศทางอื่น สำหรับทรงรีแบน รัศมีของความโค้งที่ขั้วจะมีค่ามากกว่ารัศมีที่เส้นศูนย์สูตร

เนื่องจากขั้วโลกมีลักษณะแบนราบ ยิ่งพื้นผิวแบนราบมากเท่าใด ทรงกลมก็ยิ่งต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่านั้นเพื่อใช้ในการประมาณค่า ในทางกลับกัน รัศมีของความโค้งในแนวเหนือ-ใต้ของทรงรีที่เส้นศูนย์สูตรจะมีขนาดเล็กกว่าที่ขั้วโลก

โดยที่คือระยะทางจากจุดศูนย์กลางของทรงรีไปยังเส้นศูนย์สูตร (แกนกึ่งเอก) และคือระยะทางจากจุดศูนย์กลางไปยังขั้วโลก (แกนกึ่งรอง)

ความเบี่ยงเบนที่ไม่เป็นทรงกลม

ความเยื้องศูนย์เชิงแกน (ความเยื้องศูนย์ในแนวเส้นศูนย์สูตร)

ความเป็นไปได้ที่เส้นศูนย์สูตรของโลกจะมีลักษณะเป็นรูปวงรีมากกว่าวงกลม และด้วยเหตุนี้ทรงรีจึงมีแกนสามแกน เป็นเรื่องที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษามาหลายปีแล้ว[ 6 ] [ 7 ]การพัฒนาทางเทคโนโลยีสมัยใหม่ได้มอบวิธีการใหม่ๆ ที่รวดเร็วสำหรับการเก็บรวบรวมข้อมูล และนับตั้งแต่การปล่อยสปุตนิก 1ข้อมูลวงโคจรได้ถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบทฤษฎีความรี[ 3 ]ผลลัพธ์ล่าสุดบ่งชี้ว่ามีความแตกต่าง 70 เมตรระหว่างแกนหลักและแกนรองของความเฉื่อยที่เส้นศูนย์สูตร โดยเส้นผ่านศูนย์กลางครึ่งหนึ่งที่ใหญ่กว่าชี้ไปที่ลองจิจูด 15° ตะวันตก (และห่างออกไป 180 องศาด้วย) [ 8 ] [ 9 ]

รูปทรงไข่หรือลูกแพร์

จากผลงานของ Picard นักปราชญ์ชาวอิตาลีGiovanni Domenico Cassiniพบว่าความยาวขององศาดูเหมือนจะสั้นกว่าทางเหนือของปารีสเมื่อเทียบกับทางใต้ ซึ่งหมายความว่าโลกมีรูปร่างคล้ายไข่[ 3 ] : 4 ในปี ค.ศ. 1498 คริสโตเฟอร์ โคลัมบัส เสนออย่างน่าสงสัยว่าโลกมีรูปร่างคล้ายลูกแพร์ โดยอ้างอิงจากการอ่านค่ามุมของ ดาวเหนือจากอุปกรณ์เคลื่อนที่ต่างๆซึ่งเขาตีความผิดพลาดว่าดาวเหนือมีการเคลื่อนที่ในแต่ละวันที่ แตกต่างกัน [ 10 ]

ทฤษฎีที่ว่าโลกมีรูปร่างคล้ายลูกแพร์เล็กน้อยเกิดขึ้นเมื่อได้รับข้อมูลจากดาวเทียมเทียมVanguard 1 ของสหรัฐอเมริกา ในปี 1958 พบว่าวงโคจรของมันเปลี่ยนแปลงไปในวงโคจรระยะยาว โดยซีกโลกใต้มีแรงดึงดูดมากกว่าซีกโลกเหนือ ซึ่งบ่งชี้ว่าขั้วโลกใต้แบน ราบลง และขั้วโลกเหนือโป่งออกในระดับเดียวกันโดยระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นประมาณ 9 เมตร (30 ฟุต) ที่ขั้วโลกเหนือ[ 11 ] [ 12 ] [ 3 ] : 9 ทฤษฎีนี้บ่งชี้ว่า ละติจูดกลางทางเหนือจะแบนราบลงเล็กน้อย และละติจูดกลางทางใต้จะโป่งออกตามไปด้วย[ 3 ] : 9 ปัจจัยที่อาจเกี่ยวข้องกับความผิดปกตินี้ ได้แก่น้ำขึ้นน้ำลงและ การเคลื่อนที่ ใต้เปลือกโลก (เช่นธรณีแปรสัณฐาน ) [ 11 ] [ 12 ]

John A. O'Keefeและผู้เขียนร่วมได้รับการยกย่องว่าค้นพบว่าโลกมีฮาร์มอนิกทรงกลมโซนัล ระดับที่สามที่สำคัญ ในสนามแรงโน้มถ่วงโดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียม Vanguard 1 [ 13 ]จากข้อมูลทางธรณีวิทยาจากดาวเทียม เพิ่มเติม Desmond King-Heleได้ปรับปรุงการประมาณค่าให้มีความแตกต่างระหว่างรัศมีขั้วโลกเหนือและขั้วโลกใต้ที่ 45 เมตร (148 ฟุต) เนื่องมาจาก "ลำต้น" ที่ยกสูงขึ้น 19 เมตร (62 ฟุต) ในขั้วโลกเหนือและส่วนที่ยุบตัวลง 26 เมตร (85 ฟุต) ในขั้วโลกใต้[ 14 ] [ 15 ]ความไม่สมมาตรของขั้วโลกมีขนาดเล็กกว่าการแบนราบของโลกประมาณหนึ่งพันเท่า และเล็กกว่าการกระเพื่อมของจีออยด์ในบางภูมิภาค เสียอีก [ 16 ]

จีออยด์

แผนที่แสดงความโค้งของพื้นผิวโลกในหน่วยเมตร (อ้างอิงจาก แบบจำลองแรงโน้มถ่วง EGM96และ ทรงรีอ้างอิง WGS84 )

วิชาธรณีวิทยาสมัยใหม่มักจะคงไว้ซึ่งทรงรีของการหมุนรอบแกนเป็นทรงรีอ้างอิงและถือว่าความเป็นสามแกนและรูปร่างคล้ายลูกแพร์เป็นส่วนหนึ่งของ รูปทรง จีออยด์โดยแสดงด้วยสัมประสิทธิ์ฮาร์มอนิกทรงกลมและตามลำดับ ซึ่งสอดคล้องกับระดับและลำดับที่ 2.2 สำหรับความเป็นสามแกน และ 3.0 สำหรับรูปร่างคล้ายลูกแพร์

ก่อนหน้านี้ได้กล่าวไปแล้วว่าการวัดจะทำบนพื้นผิวที่ปรากฏหรือพื้นผิวทางภูมิประเทศของโลก และเพิ่งได้อธิบายไปว่าการคำนวณจะทำบนทรงรี แต่ในการวัดทางธรณีวิทยา ยังมีพื้นผิวอีกแบบหนึ่งที่เกี่ยวข้อง นั่นคือ จีออยด์ ในการสำรวจทางธรณีวิทยา การคำนวณพิกัดทางธรณีวิทยาของจุดต่างๆ มักจะทำบนทรงรีอ้างอิงซึ่งมีขนาดและรูปร่างใกล้เคียงกับพื้นผิวโลกในบริเวณที่ทำการสำรวจ อย่างไรก็ตาม การวัดจริงที่ทำบนพื้นผิวโลกด้วยเครื่องมือบางชนิดนั้น จะอ้างอิงถึงจีออยด์ ทรงรีเป็นพื้นผิวปกติที่กำหนดทางคณิตศาสตร์โดยมีขนาดเฉพาะ ในทางกลับกัน จีออยด์จะสอดคล้องกับพื้นผิวที่มหาสมุทรจะปรับตัวให้เข้ากับพื้นผิวโลกทั้งหมด หากมหาสมุทรสามารถปรับตัวได้อย่างอิสระตามผลรวมของแรงดึงดูดของมวลโลก ( แรงโน้มถ่วง ) และแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจากการหมุนของโลก เนื่องจากการกระจายมวลของโลกที่ไม่สม่ำเสมอ พื้นผิวจีออยด์จึงไม่สม่ำเสมอ และเนื่องจากทรงรีเป็นพื้นผิวที่สม่ำเสมอ ช่องว่างระหว่างทั้งสอง ซึ่งเรียกว่าการกระเพื่อมของจีออยด์ความสูงของจีออยด์ หรือช่องว่างของจีออยด์ จึงจะไม่สม่ำเสมอเช่นกัน

จีออยด์เป็นพื้นผิวที่ศักย์โน้มถ่วงเท่ากันทุกที่และทิศทางของแรงโน้มถ่วงตั้งฉากกับพื้นผิวนี้เสมอ ซึ่งข้อหลังนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากเครื่องมือวัดทางแสงที่มีอุปกรณ์วัดระดับอ้างอิงแรงโน้มถ่วงมักใช้ในการวัดทางธรณีวิทยา เมื่อปรับอย่างถูกต้อง แกนแนวตั้งของเครื่องมือจะตรงกับทิศทางของแรงโน้มถ่วงและตั้งฉากกับจีออยด์ มุมระหว่างเส้นดิ่งที่ตั้งฉากกับจีออยด์ (บางครั้งเรียกว่า "แนวตั้ง") และเส้นตั้งฉากกับทรงรี (บางครั้งเรียกว่า "เส้นตั้งฉากของทรงรี") ถูกกำหนดให้เป็นการเบี่ยงเบนของแนวตั้งซึ่งมีสององค์ประกอบ ได้แก่ องค์ประกอบทิศตะวันออก-ตะวันตกและองค์ประกอบทิศเหนือ-ใต้[ 3 ]

การประมาณค่าเฉพาะที่

สามารถใช้การประมาณค่าเฉพาะที่ที่ง่ายกว่าได้

ระนาบสัมผัสเฉพาะที่

ระนาบสัมผัสเฉพาะที่

ระนาบสัมผัสเฉพาะที่นั้นเหมาะสมสำหรับการวิเคราะห์ในระยะทางสั้นๆ

ทรงกลมสัมผัส

ทรงรีและทรงกลมสัมผัส

การประมาณทรงกลมเฉพาะที่ที่ดีที่สุดสำหรับทรงรีในบริเวณใกล้เคียงจุดที่กำหนดคือทรงกลมสัมผัสของโลกรัศมีของมันเท่ากับรัศมีความโค้งเกาส์เซียนของโลกและทิศทางรัศมีของมันตรงกับ ทิศทาง ปกติทางธรณีวิทยาจุดศูนย์กลางของทรงกลมสัมผัสจะเยื้องจากจุดศูนย์กลางของทรงรี แต่จะอยู่ที่จุดศูนย์กลางความโค้งสำหรับจุดที่กำหนดบนพื้นผิวทรงรี แนวคิดนี้ช่วยในการตีความ การวัด การหักเหของคลื่นวิทยุ จากโลกและดาวเคราะห์ และในการใช้งานด้านการนำทางและการเฝ้าระวังบางอย่าง[ 17 ] [ 18 ]

การหมุนของโลกและโครงสร้างภายในของโลก

การกำหนดรูปร่างที่แน่นอนของโลกไม่ใช่เพียงงานทางเรขาคณิตของธรณีวิทยาเท่านั้น แต่ยังต้อง คำนึงถึงด้าน ธรณีฟิสิกส์ ด้วย ตามข้อโต้แย้งทางทฤษฎีของนิวตันเลออนฮาร์ด ออยเลอร์และคนอื่นๆ วัตถุที่มีความหนาแน่นสม่ำเสมอ 5,515 กก./ลบ.ม. ที่หมุนเหมือนโลก ควรมีความแบนราบ 1:229 ซึ่งสามารถสรุปได้โดยไม่ต้องมีข้อมูลใดๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบภายในของโลก[ 19 ]อย่างไรก็ตาม ความแบนราบที่วัดได้คือ 1:298.25 ซึ่งใกล้เคียงกับทรงกลมมากกว่า และเป็นข้อโต้แย้งที่ชัดเจนว่าแกนกลางของโลกมีความหนาแน่นสูงมาก ดังนั้นความหนาแน่น จึง ต้องเป็นฟังก์ชันของความลึก โดยมีค่าตั้งแต่ 2,600 กก./ลบ.ม. ที่พื้นผิว (ความหนาแน่นของหินแกรนิตฯลฯ) ไปจนถึง 13,000 กก./ลบ.ม. ภายในแกนกลาง[ 20 ]

สนามแรงโน้มถ่วงระดับโลกและระดับภูมิภาค

นอกจากนี้ สิ่งที่มีผลต่อการสำรวจทางกายภาพภายในโลกคือสนามโน้มถ่วงซึ่งเป็นผลสุทธิของแรงโน้มถ่วง (เนื่องจากแรงดึงดูดของมวล) และแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (เนื่องจากการหมุน) สามารถวัดได้อย่างแม่นยำมากทั้งบนพื้นผิวและจากระยะไกลโดยดาวเทียม โดยทั่วไปแล้ว แนวตั้ง จริง จะไม่ตรงกับแนวตั้งตามทฤษฎี ( ค่า เบี่ยงเบนมีมากถึง 50 นิ้ว) เนื่องจากลักษณะภูมิประเทศและมวลทางธรณีวิทยา ต่าง ๆ รบกวนสนามโน้มถ่วง ดังนั้น โครงสร้างโดยรวมของเปลือกโลกและเนื้อโลกจึงสามารถกำหนดได้โดยใช้แบบจำลองทางธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ใต้พื้นผิว

ดูเพิ่มเติม

ประวัติศาสตร์

อ่านเพิ่มเติม

  • ทรงรีอ้างอิง (PCI Geomatics)
  • ทรงรีอ้างอิง (ScanEx)
  • การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของโลกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเก็บถาวรเมื่อวันที่ 22 มกราคม 2552 ที่Wayback Machine
  • โจส เลย์ส "รูปทรงของดาวเคราะห์โลก"
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Figure_of_the_Earth&oldid=1355402506 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ รูปโลก

ในวิชาภูมิศาสตร์เชิงโครงสร้างรูปทรงของโลกหมายถึงขนาดและรูปร่างที่ใช้ในการสร้างแบบจำลองโลกชนิดของรูปทรงขึ้นอยู่กับการใช้งาน รวมถึงความแม่นยำที่ต้องการสำหรับแบบจำลองนั้น

แรงจูงใจ

พื้น ผิว โลกมีลักษณะทางภูมิประเทศที่หลากหลาย ทั้งภูมิประเทศและพื้นที่น้ำ โดยทั่วไปแล้วพื้นผิวโลกเป็นสิ่งที่นักภูมิประเทศ นักอุทกศาสตร์ และ นักธรณีฟิสิกส์ ให้ความสนใจ แม้ว่าจะเป็นพื้นผิวที่ใช้ในการวัดค่าต่างๆ ของโลก...

นางแบบ

แบบจำลองรูปทรงโลกนั้นมีความหลากหลาย ทั้งในด้านวิธีการใช้งาน ความซับซ้อน และความแม่นยำในการแสดงขนาดและรูปร่างของโลก

ทรงกลม

แบบจำลองที่ง่ายที่สุดสำหรับรูปร่างของโลกทั้งใบคือทรงกลม รัศมี ของโลก คือ ระยะทาง จากศูนย์กลางของโลกถึงพื้นผิวโลก ซึ่งประมาณ 6,371 กิโลเมตร (3,959 ไมล์) แม้ว่า "รัศมี" โดยปกติจะเป็นลักษณะเฉพาะของทรงกลมที่สมบูรณ์แบบ...