Die Form der Erde ist nicht genau die einer Kugel. Was sind die Gründe?

Apr 30 2021

Antworten

GeoffreyBrickley Feb 25 2020 at 07:45

Ein Vorwand, meinen Lieblings-XKCD-Cartoon zu verwenden. Es hängt tatsächlich an der Tür zu meinem Büro. Denn... nun ja... das ist meine Sache.

Eigentlich

….

Also... Was alle sagen, ist sehr wahr. Es ist eine nahezu perfekte Kugel und ein nahezu perfektes abgeflachtes Sphäroid. Tatsächlich handelt es sich jedoch um eine abgeflachte Sphäroidform mit der Verzerrung des Schwerkraftmodells EGM96 (+- 56 Meter Welligkeit über den Globus) und zusätzlicher lokaler Topographie. Niemand, der bei klarem Verstand ist , wird das sagen.

offensichtlich... ich bin nicht bei klarem Verstand.

Es gibt einen Grund, warum ich eines der genauesten Erdmodelle überhaupt habe. hehe.

Wie dem auch sei ... Nehmen Sie die lokale Topographie weg und konzentrieren Sie sich für einen Moment auf diese Welligkeit. Das sind +- 56 Meter bei einem Erdradius, der für den abgeflachten Sphäroid mindestens und maximal über 6300 km beträgt, und das sind nicht besonders viele Wellen.

Datei:WGS84 mittlerer Erdradius.svg

Die meisten Leute werfen es weg. Es interessiert niemanden, es sei denn, Sie führen wirklich gute Berechnungen durch. Ich meine ... wie viele Raketenwissenschaftler gibt es da draußen? Niemand wäre dumm genug, sich mit einem dampfbetriebenen Raumschiff in den Weltraum zu begeben und zu glauben, die Mathematik des Planeten sei einfach , oder? Rechts? (Augenrollen – kein Schweigen nötig)

Also ... die offensichtlich größeren Zahlen ... diese riesige lokale Topographie , die offensichtlich monströs sein muss ! Es muss dafür sorgen, dass der Planet wie ein Golfball mit Grübchen aussieht, oder? Nicht glatt und rund? Ich meine den Himalaya! Sie sind riesig !

Übertreiben wir es also ein wenig... gehen wir von Turpan Pendi, China (-154 m) zum Everest (8.848 m). Das ist riesig!!. Ich werde ein Online-Tool anstelle meines eigenen verwenden, damit Sie mitmachen können. Ich gehe davon aus, dass Sie den Abstand berechnen können: x zum Quadrat plus y zum Quadrat plus z zum Quadrat und Quadratwurzel aus der Summe.

Breitengrad/Längengrad/Höhe ECEF über J-Script

Turpan Pendi, China (42,5806° N, 89,5663° E) hat einen Radius von: ~6.368.237 Metern.
Mount Everest, Nepal (27,9881° N, 86,9250° E) hat einen Radius von: ~6.382.306 Metern

Also definitiv eine große Veränderung an der Oberfläche, das ist ein ziemlicher Fehler. Aber würden Sie es wirklich sehen, wenn der Rest der Oberfläche glatt wäre? Wenn das 6 cm statt 6.000 km wären, würde der Fehlerunterschied 2/10 mm betragen. So wenig spielt die lokale Topographie eine Rolle. So wenig kommt es auf die Welligkeit an. Deshalb ist auch der abgeflachte Sphäroidanteil von Bedeutung.

Sie sind wahr, aber im Gesamtbild der Dinge spielen sie so wenig eine Rolle. Sie alle definieren die Erde und wenn Sie Präzisionsberechnungen unter Verwendung von Schwerkraft, Licht und Startvektoren von Raumfahrzeugen durchführen ... Dann ist es wichtig. Wenn nicht, dann ist es Lärm . Die Erde ist für dich eine Kugel. Das ist gut genug.

MichaelMoldenhauer1 May 10 2018 at 07:52

Eigentlich ist es ziemlich komplex!

Aus der Ferne betrachtet sieht es aus wie eine Kugel:

Aber das gilt nur für die erste Ordnung. Die Näherung zweiter Ordnung besagt, dass es wie ein abgeplatteter Sphäroid aussieht :

eine Kugel, die durch Zusammendrücken ihrer Pole „zerquetscht“ wurde. Dieser Effekt ist sehr gering – der Durchmesser der Erde am Äquator beträgt 12.756 km, während der Poldurchmesser (von Pol zu Pol gemessen) 12.714 km beträgt. Das sind etwa 42 km Unterschied – oder +/-21 km Abweichung von einer perfekten Kugel. Prozentual sind es 0,16 %. Sie können es im obigen Bild nicht erkennen.

Warum ist das? Das liegt daran, dass sich die Erde dreht und alle 86,356 Kilosekunden (etwas weniger als 24 Stunden / 86,4 ks) eine Umdrehung macht. Der Grund für diese Diskrepanz liegt darin, dass das, was wir „einen Tag“ nennen, eigentlich die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen der Sonne durch die Erde ist Himmelsmeridian unter der Erde, von der Erdoberfläche aus gesehen, was aufgrund der Bewegung der Erde in ihrer Umlaufbahn bei ihrer Rotation tatsächlich etwas mehr als eine axiale Drehung erfordert. Rotierende Objekte unterliegen einer inneren Zentrifugalkraft, die am Äquator am größten ist und daher dazu neigt, sich dort leicht auszubeulen.

Aber wenn wir weiter gehen, haben wir nicht mehr viel, bevor wir die Oberflächenmerkmale der Erde selbst mit Bergen erreichen

und Täler

und mehr. Der größte Unterschied zwischen den Oberflächenmerkmalen liegt ungefähr von der Spitze des Chimborazo bis zum Boden des Marianengrabens, etwa 18 km, etwas weniger als die Hälfte der Entfernung, die wir oben für die Abflachung angegeben haben.

Also in erster Linie eine Kugel.

Zweiter Ordnung: ein abgeplatteter Sphäroid.

In hoher Ordnung ein leicht faltiges, abgeflachtes Sphäroid mit einigen sehr zarten und komplexen Falten.

Trotz alledem ist die Erde bemerkenswert glatt – die Vertiefungen eines Golfballs

sind viel extremer als die Oberflächenmerkmale der Erde – ein normaler Golfball hat einen Durchmesser von etwa 42,67 mm und Löcher mit einer Tiefe von 0,254 mm. Dadurch weisen die Vertiefungen eine Abweichung von etwa 0,6 % auf, verglichen mit weniger als 0,08 % bei den Merkmalen der Erdoberfläche! Das wäre, als hätte man einen über 80 km hohen Berg!