Geoid, model al figurii Pământului - adică a mărimii și formei planetei - care coincide cu nivelul mediu al mării peste oceane și continuă în zonele continentale ca o suprafață imaginară la nivel de mare definită de nivelul spiritului. Acesta servește ca suprafață de referință din care sunt măsurate înălțimile topografice și adâncimile oceanului. Disciplina științifică preocupată de figura precisă a Pământului și determinarea și semnificația acesteia este cunoscută sub denumirea de geodezie.
Geoidul este pretutindeni perpendicular la atragerea gravitației și aproximează forma unui sferoid oblat regulat (adică o sferă aplatizată). Cu toate acestea, este neregulat din cauza concentrațiilor locale de masă îngropată (plecări de la omogenitatea laterală la adâncime) și din cauza diferențelor de altitudine între continente și litoral. Matematic vorbind, geoidul este o suprafață echipotențială; adică se caracterizează prin faptul că pe întreaga sa măsură funcția potențială este constantă. Această funcție potențială descrie efectele combinate ale atracției gravitaționale a masei Pământului și repulsiei centrifuge cauzate de rotația Pământului în jurul axei sale.
Din cauza distribuțiilor neregulate de masă pe Pământ și a anomaliilor gravitației rezultate, geoidul nu este o suprafață matematică simplă. Prin urmare, nu este o suprafață de referință adecvată pentru o figură geometrică a Pământului. Ca figuri de referință ale Pământului, dar nu pentru topografia sa, se folosesc forme geometrice simple care se apropie de geoid. În multe scopuri, o reprezentare geometrică adecvată a Pământului este o sferă, pentru care trebuie precizată doar raza sferei. Când este necesară o cifră de referință mai precisă, se folosește un elipsoid de revoluție ca reprezentare a formei și dimensiunii Pământului. Este o suprafață generată prin rotirea unei elipse 360 ° în jurul axei sale minore. Un elipsoid care este utilizat în calculele geodezice pentru a reprezenta Pământul se numește elipsoid de referință. Această elipsă de revoluție este forma cea mai des folosită pentru a reprezenta o suprafață de referință geometrică simplă.
Un elipsoid de revoluție este specificat de doi parametri: o axă semimajor (raza ecuatorială pentru Pământ) și o axă semiminoră (raza polară) sau aplatizarea. Aplatizarea (f) este definită ca diferența de mărime între axa semimajor (a) și axa semiminor (b) împărțită de axa semimajor sau f = (a - b) / a. Pentru Pământ, axa semimajoră și axa semiminară diferă cu aproximativ 21 de kilometri (13 mile), iar aplatizarea este aproximativ o parte în 300. Plecările geoidului din cea mai bună armătură elipsoidă a revoluției sunt de aproximativ ± 100 de metri (330 de metri); diferența dintre cele două semiaxe ale elipsei ecuatoriale în cazul unui montaj elipsoid triaxial Pământul este de doar aproximativ 80 de metri.
Acest articol analizează dezvoltarea reprezentărilor geometrice simple ale Pământului, începând cu grecii antici. Apoi discută conceptul geoidului și modalitățile prin care urmărirea sateliților artificiali și cartografierea satelitului a suprafeței oceanului au ajutat la evaluarea geodezică a formei și câmpului gravitațional al Pământului. Se încheie arătând cum această lucrare a dus la valori mai rafinate pentru raza, masa și densitatea Pământului.
