2.        ΣΧΗΜΑ ΚΑΙ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΤΗΣ ΓΗΣ

2.3. Το Γεωειδές

Ήδη οι πρώτοι υπολογισμοί των διαστάσεων της Γης, που έγιναν με βάση τις μετρήσεις τόξου 1° σε διάφορα τμήματα της γης έδειξαν διαφορές που δεν μπορούσαν να αποδοθούν σε ανακρίβειες των μετρήσεων. Αυτές οι διαφορές οδήγησαν στην πεποίθηση ότι η Γη δεν μπορεί να αποδοθεί με ένα γεωμετρικό σχήμα όπως είναι το ελλειψοειδές εκ περιστροφής.

Επί πλέον η μελέτη της κατανομής της βαρύτητας απέδειξε ότι η διεύθυνση του νήματος της στάθμης δεν είναι παντού κάθετη προς το ελλειψοειδές. Αιτία είναι οι προσθέσεις ή οι αφαιρέσεις μαζών. Όπως φαίνεται στο (Σχ. 5) στα βυθίσματα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας έχουμε πρόσθεση μαζών, ενώ στις οροσειρές έχουμε αφαίρεση μαζών. Αυτές οι διαφορές οδήγησαν στη σκέψη ότι το πραγματικό σχήμα της Γης θα μπορούσε να καθοριστεί από την επιφάνεια της ήρεμης θάλασσας, αν δεχτούμε ότι αυτή εκτείνεται και κάτω από τις ηπείρους. Αυτή την επιφάνεια ο Listing το 1873 τη χαρακτήρισε ως γεωειδές. Η επιφάνεια του γεωειδούς σ' όλα τα σημεία της τέμνεται κάθετα από τη διεύθυνση του νήματος της στάθμης (από τη διεύθυνση της βαρύτητας). Η διεύθυνση της βαρύτητας εξαρτάται κυρίως από την κατανομή των μαζών. Επειδή οι μάζες -ιδιαίτερα στο στερεό φλοιό της Γης- δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες, η επιφάνεια του γεωειδούς δεν είναι ομαλή, αλλά ελαφρά κυματοειδής (Σχ. 5).

Σχ. 5. Το ελλειψοειδές και γεωειδές σε σχέση με την φυσική επιφάνεια της Γης. (J. Wagner 1979).

Συγκεκριμένα, στις θάλασσες και στους ωκεανούς η επιφάνεια του γεωειδούς βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια του ελλειψοειδούς, ενώ κάτω από τις ηπείρους περνά πάνω από το ελλειψοειδές. Η υψομετρική διαφορά μεταξύ των επιφανειών του ελλειψοειδούς και του γεωειδούς είναι πάντοτε μικρότερη από 100 m.