クイズ問題: 地球の球体を表す際に用いられる、地球重力の方向に垂直で、平均海水面とほぼ一致する曲線のことを何というでしょう?
答え: ジオイド

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: セルベーラ・デ・ロス・モンテス
text: 水平線(すいへいせん、horizon)とは、水面(海)と空の境界をなす線のこと。作図などにおいて、水平面に平行な線を「水平線」ということもある。
title: 地平線
text: 地平線(ちへいせん、horizon)とは、地面と空の境界をなす線のこと。あるいは、可視地表面と不可視地表面を区分する仮想の境界線。地表面が海などの水面であれば、水平線とも呼ばれる。
title: 地球流体力学
text: ここで、Ω はその地点における角速度ベクトル、g は対象となる惑星(地球)の万有引力とその地点における遠心力の合力である重力であり、その方向を鉛直座標 z とするのが慣例である。なお、海洋では海面(平均水位)を 0 として下向きに、気象では上向きに鉛直座標の方向を定めることが多い。F はそれ以外の外力であり、摩擦力などが含まれる。
title: 鉛直
text: より正確には地球の重力の等ポテンシャル面は回転楕円体の形なので、地表の鉛直方向は、極および赤道を除き、地球中心を指していない。さらに正確には地球の重力ポテンシャルは複雑で、地表付近の重力の等ポテンシャル面(ジオイド)は複雑に歪んでおり、回転楕円体面の法線方向と比べると、実際の地表の鉛直方向は傾斜していることになる。これは鉛直線偏差と呼ばれる。
title: 高度
text: 内陸部の陸地の「高さ」を算出するためには、遠方にある海水面との高さを比較しなければならないが、地球の表面は決して平面ではなく、球面であるので、平均海面を陸地の内部に延長するようにして想定した架空の面(曲面)を「ジオイド」と呼んでいる。言ってみれば、仮に海から内陸部奥深くまで運河を掘った場合に海水面がとるであろう高さを(現実には無いので、あくまで架空のものであるが)算出して求めている。さらにこの「ジオイド」というのは、厳密なことを言うと、地球の表面の重力というのは一様ではなく、いくらか偏っているので、その補正も加えなければならない。
title: ジオイド
text: ジオイドの定義、すなわち地球の平均海水面に一致する等ジオポテンシャル面は、地球の重力以外の影響を取り去った場合の全地球を覆う仮想的な海面に一致する。この場合の平均海水面は陸地にまで延長、すなわち、運河やトンネルを掘ってその場所まで海水を導いたとして考える。
title: ジオイド
text: ジオイド上のある点から地球楕円体に垂直な線分を地球楕円体表面まで伸ばしたときのその線分の長さをその点のジオイド高、ジオイド上のある点からジオイド面に垂直な線分を地表まで伸ばしたときのその長さを標高と呼ぶ。
title: 鉛直
text: 地球の重力ポテンシャルを完全な球対称(球体)とした場合、地表上のあらゆる鉛直線は地球の中心の一点で交わる。また重力の方向と一致することから、物体を自由落下させた時、物体が辿る経路は鉛直線に一致する。
title: アンナ・マリーア・ドルレアンス
text: 水平(すいへい)とは、静かな水面のように傾きがなく平らなさま。重力が働く方向に垂直な面を水平面(すいへいめん、Horizontal plane)という。水平方向と言う場合、水平面に対して平行な方向となる。対して、水平面に対し垂直なさまを鉛直と言う。
title: 渦巻
text: 地球上で一定の方角を保ったまま進んだ時の軌跡、つまり等角航路は、球面上の渦巻(対数螺旋)である。
title: 気圧の尾根
text: 気圧の尾根(きあつのおね、リッジ, ridge)とは地上天気図において高気圧または高圧部から等圧線が張り出している部分のことである。また、高層天気図においては等高線が張り出している部分のことを言う。
title: 緯度
text: 重力は等重力ポテンシャル面(ジオイド面)の法線方向であるから、ジオイド面が地球楕円体面と完全に一致すれば天文緯度と地理緯度は一致する。しかし実際は地下の質量分布が不均等であるため、ジオイド面が複雑に歪んでいる。その影響で、天文緯度と地理緯度の間には数秒程度の差がある(鉛直線偏差)。
title: 対流有効位置エネルギー
text: すると、仮想の空気塊の線(擬断熱上昇線)と実際の大気の線(状態曲線)が交わる点が出てくる。このうち、交点付近で擬断熱上昇線よりも状態曲線のほうが減少率が大きいものを自由対流高度、擬断熱上昇線よりも状態曲線のほうが減少率が小さいものを中立高度という。ここで、擬断熱上昇線と状態曲線に囲まれる部分のうち、自由対流高度が下で中立高度が上にあるものが、対流有効位置エネルギーになる。
title: ジオイド
text: ジオイド(英: geoid)とは、地球の平均海水面に極めて良く一致する等ジオポテンシャル面を言う。
title: 空
text: 空と空以外が作り出す境界線を英語では「skyline スカイライン」と言う。空と海面や湖面との境界線を水平線、空と大地との境界線を地平線という。
title: 大気力学
text: 大気力学において特徴的なのが大気の運動を表現する座標系であり、一般的に、東西方向は東を正とするx軸、南北方向は北向きを正とするy軸、鉛直方向は上を正とするz軸をとる。例えば10m/sの北東の水平風であれば東向き7.1m/s、北向き7.1m/s、上向き0m/sというように分解され、さらに回転の速度と向きを表す渦度を取り入れて表現される。また、球体表面上の現象を扱うため、地球の自転によって生じるコリオリの力を考慮に入れる必要があり、大気では水平移動量が鉛直移動量よりもはるかに大きいため鉛直成分を無視して近似したコリオリパラメータ2Ω sinφ(Ωは地球自転の角速度、φは緯度)を水平移流の系数として用いる。これに関連して、回転場では遠心力も働く。この2力は移流の原動力である気圧傾度力と打ち消し合い、これらが釣り合った(平衡した)状態で風が吹く。この平衡状態には3つある。
title: 傾き (数学)
text: 数学における平面上の直線の傾き(かたむき、英: slope)あるいは勾配(こうばい、英: gradient)は、その傾斜の具合を表す数値である。ただし、鉛直線に対する傾きは定義されない。一般的な用語として水平は傾いているとは言われないが、数学では「傾き0」とされ水平も傾きに含まれる。
title: ジオイド
text: 地表から地球楕円体に垂直な線分を地球楕円体表面まで伸ばしたときのその線分の長さを「楕円体高」と呼ぶ。良い近似で、標高 = 楕円体高 - ジオイド高 である(厳密にはジオイド面と地球楕円体は平行ではないから、わずかに差がある)。
title: アンダロ・ヴァルテッリーノ
text: 二つの交点のうち、天体の軌道が南半球から北半球に向かって北向きに交差する点を昇交点(ascending node, north node ともいう)、北半球から南半球に向かって南向きに交差する点を降交点(descending node, south node ともいう)と呼ぶ。天体の軌道面と基準面との交線(昇交点と降交点を結ぶ線分)を line of nodes と呼ぶ。基準面が黄道面の場合も赤道面の場合も、基準面に対する南北は地球の地軸の南北に合わせて定義されている。これ以外の基準面の場合には適当な定義が必要となる。
title: 地球
text: 現実の地球の形状をもっと詳細に考えるとき、平均的な海水面を大陸にも延長した仮想的な形状(ジオイド)を想定する。ジオイドは回転楕円体に近いとはいえ、地球内部の物質の分布が均一でないため、ずれが生じる。測地学では、地球楕円体とジオイドの違いをジオイドの高さと表現する。なお、地球表面は、天体間の引力、特に月による潮汐力による弾性変形によって、常に数センチから数十センチの伸縮があることに注意する必要がある。
title: 赤道
text: 赤道(せきどう、英語: Equator、スペイン語: Ecuador、ポルトガル語: Equador)とは、自転する天体の重心を通り、天体の自転軸に垂直な平面が天体表面を切断する、理論上の線である。緯度の基準の1つであり、緯度0度を示す。緯線の中で唯一の大円である。天体の赤道より北を北半球、南を南半球と言う。また、天文学では赤道が作る面(赤道面)と天球が交わってできる円のことを赤道(天の赤道)と呼ぶ。天の赤道は恒星や惑星の天球上の位置(赤緯、赤経)を決める基準にされる。
title: 大円
text: 理想化された地球の赤道も一つの大円であって、任意の経線はその反対側の経線とつなげば大円となる。大地と水の半球(英語版)を分けるのも大円である。地球は大円によってふたつの半球に分割する。ある点を大円が通るならばその点の対蹠点もその大円は必ず通過しなければならない。
title: 渦度
text: 大気力学においては、渦度ベクトルの中で3方向の成分の中で特に重要なのは鉛直方向の成分であり、これは鉛直渦度と呼ばれ、単に渦度といった場合、暗黙の了解として鉛直渦度を指すことが多い。鉛直渦度は、東西南北方向の長方形の単位領域に対して、長方形の辺に沿う方向の風速を考え、
title: 気圧の尾根
text: 天気図において,高気圧の中心から細長く延びた気圧の高い部分。そのなかで最も気圧の高いところを結んだ線を峰線(リッジライン)という。高気圧の中心からU字状に細長く伸びていることが多い。また、低圧部と低圧部の間の気圧が高い部分の稜線も気圧の尾根という。気圧の峰付近には下降気流があり,雲は消散し天気がよくなる。
title: 地球の大気
text: 大気は、温度(気温)変化を基準にして、鉛直方向に4つの層(外気圏を含めれば5つ)に区分されている。これを「地球大気の鉛直構造」という。高度が高くなるにつれ、鉛直方向では気圧や密度が単調に低下するほか、大気の流れの性質、分子組成などが変化する。
title: 地球楕円体
text: 地球楕円体(ちきゅうだえんたい、英: Earth ellipsoid)とは、測地学において地球のジオイド(平均海面)の形に近似した回転楕円体(扁球)を指す。その中心は地球の重心に、短軸は自転軸に一致させる。
title: 等高線
text: 地上天気図では等しい海面気圧を結んだ等圧線を描くが、これに対し高層天気図ではこの等高線を描いている。等高線の概念は地図における等高線と非常によく似ている。ここで、ある850hPaの等圧面を考える。この等圧面は水平面に平行ではあるが、完全になめらかではなく、ある程度のくぼみや起き上がっている部分などがある。つまり、等圧面の高さはどこにおいても同じではない。このような等圧面の高さを等圧面高度という。したがって、高層天気図では、この等圧面高度の等しい高さを結んだ線を描く必要がでてくる。このような必然性に応じて描かれるのが等高線である。
title: 地衡風
text: 大気や海洋のように水平スケールが鉛直スケールにくらべて圧倒的に大きい流れでは、静水圧近似
title: 軌道速度
text: 中心方向に対して横向きの軌道速度は、角運動量保存の法則、もしくはそれと等価なケプラーの法則のために、中心の物体との距離と反比例する。物体が軌道をある一定時間の間に周回する時、重心と物体を結ぶ線分が作る領域の面積は、その時物体が占めている軌道の位置によらず常に等しいということである。このことは近地点では遠地点より物体は速く動くことを意味する。なぜならより物体がより短い距離にある時は、同じ面積を掃くためにはより大きな角度を動く必要があるからである。この法則は通常「面積速度一定の法則」と呼ばれる。
title: ケプラーの法則
text: 第2法則は、太陽に近いところでは惑星は速度を増し、太陽から遠いところでは惑星は速度を落とすことを意味している。これは、惑星が軌道上を移動する際の面積速度が一定である事を意味し、「面積速度一定の法則」と呼ばれる事も有るが、面積速度とは、惑星の位置ベクトルと速度ベクトルの外積に他ならず、ニュートン力学における、角運動量保存の法則に相当する。
title: エミリー・ミード
text: 軌道傾斜角(きどうけいしゃかく、英語: Orbital inclination)とは、ある天体の周りを軌道運動する天体について、その軌道面と基準面とのなす角度を指す。通常は記号 iで表され、軌道の特徴を表す軌道要素の一つに含まれる事が多い。太陽系の惑星や彗星・小惑星などの軌道傾斜角の基準面は黄道面で、衛星の場合では基準面を主惑星の赤道面とする場合と黄道面を基準とする場合がある。
title: 経緯度
text: ただし歴史的には、地表の鉛直線に基づく垂直方向(天頂)が天球のどこを指すかによって決めた天文経緯度(astronomical longitude and latitude)が使われてきた。これは地球の重力の鉛直線偏差の影響(加えて地球の極運動の影響)を被っている。従って、距離・面積との関係も簡素にならない。
title: 重力
text: 引力は、地球が球対称ではないため厳密にではないが、ほぼ地球の中心方向に向かう。 それに対し重力は、遠心力が加わるため、地球の中心方向からやや赤道寄りに(北半球なら南寄りに)ずれ、大きさはやや小さくなる。
title: 地球楕円体
text: 地球楕円体の面に沿った経線弧(南北方向の測地線)を子午線弧と呼ぶ。歴史的には、子午線弧の研究を通じて、地球が球体を成していることが示され、また地球楕円体は、赤道半径に比べて極半径の小さい扁球なのか、それとも長球なのかを決める研究が行われた。
title: 半径
text: 古典的な幾何学では円や球の半径 (英: radius) は、その中心から周囲へ渡した任意の線分であり、またより現代的にはそれら線分の長さも表す。
title: 対流抑制
text: すると、仮想の空気塊の線(擬断熱上昇線)と実際の大気の線(状態曲線)が交わる点が出てくる。このうち、交点付近で擬断熱上昇線よりも状態曲線のほうが減少率が大きいものを自由対流高度、擬断熱上昇線よりも状態曲線のほうが減少率が小さいものを中立高度という。ここで、擬断熱上昇線と状態曲線に囲まれる部分のうち、中立高度(CINでは地上の標高と同じ場合が多い)が下で自由対流高度が上にあるものが、対流抑制エネルギーになる。
title: 天体力学
text: 第1法則が主張する楕円軌道の形状は長半径 (英: semi-major axis) a {\\displaystyle a} 、離心率 (英: eccentricity) e {\\displaystyle e} によって特定される。中心天体との距離が最も小さくなる軌道上の点を近点 (英: pericenter) と呼ぶが、特に太陽のまわりを運動する天体の場合は近日点 (英: perihelion)、地球のまわりを運動する天体の場合は近地点 (英: perigee) などと呼ぶ。中心天体との距離が最も大きくなる軌道上の点が遠点 (英: apocenter) である。中心天体と問題の天体の距離(動径) r {\\displaystyle r} は、中心天体と近点を結ぶ線分(これはアプス線(英語版)と呼ばれる)と動径がなす角 f {\\displaystyle f} を用いて
title: 標高
text: 標高がジオイドからの高さであるのに対し、楕円体高は準拠楕円体面から方向に測った高さである。また、準拠楕円体面からジオイドまでった高さをジオイド高という。ジオイド面上の垂直線(これは重力の方面)と格円体面上の法線は方向が一致しない。鉛直線と法線のなす角(すなわち両者のずれ)を鉛直線偏差という。一般に鉛直線偏差は微少であるので、高さと楕円体高、ジオイド高の関係は近似できる。
title: アンダロ・ヴァルテッリーノ
text: 交点(こうてん、orbital node)とは公転運動を行う天体の軌道が基準面と交わる二つの点のことである。基準面としては、地心軌道の天体では赤道面、日心軌道の天体では黄道面が用いられる。
title: 章動
text: 地球は、南極と北極を結ぶ極軸(自転軸)を中心に自転している。地球は完全な球形ではなく南北に潰れた回転楕円体であるため、地球の公転軌道面(黄道面)に近い方向にある太陽や月、惑星からの引力が潮汐力として働き、極軸の傾斜を起こそうとするトルクが働く。歳差と章動は、このトルクによって引き起こされるものであり、太陽や月、惑星が位置を変えていくことによって起こる短い周期で複雑な変動を章動と呼んでいる。
title: 測地学
text: 実際の地球の形状は、山あり海ありで起伏に富んでおり、完全な楕円体ではない。そこで、平均海水面を等重力ポテンシャルとする仮想的な面が考え出された。これをジオイドと呼ぶ。これは理想的には回転楕円体と一致するべきものであるが、実際には地球上の物質の不均一性により、ジオイドにも凹凸があることが分かってきた。
title: 公転
text: 太陽系においては、惑星や彗星・小惑星などが主星である太陽の周りを公転している。これらの公転軌道面はほぼ同一平面上にあり揺れ幅は数度である。各天体の軌道面を観測する場合に基準面として、地球の公転面である「黄道面」、主星である太陽以外のすべての天体の惑星の軌道を加重平均したものである「不変面」、太陽系のほとんどの質量を抱える「太陽の赤道面」などを基準に傾斜が測られる。下表参照。
title: 経度の歴史
text: 地球は完全な球体ではなく南北につぶれた形をしており、しかも細かな凹凸があるため複雑である。そのため現在では経緯度を定義するには、地形ではなく地球の重力ポテンシャルに基づき導出された地球の形に相当するジオイドを考え、それを良く近似し重心の位置も正確な回転楕円体を定義し、その表面上の法線から決定されている。
title: テ・ジナ
text: 等圧面(とうあつめん)は、気象学において大気中に想定する気圧が一定である面。
title: 離角
text: 離角(りかく)とは、位置天文学において、ある点から見た2つの天体のなす角度である。とりわけ「惑星の離角」と言った場合は、地球の中心から見た太陽と惑星のなす角度(地心真角距離)をさす。太陽と惑星の黄経の差と説明されることもあるが正しくない(一致しない)。
title: 地理座標系
text: 初期の航海者は海を平面だと考えており、鉛直データが用いられたが、これは真実とはかなり異なる。地球はその重力場内で等しい位置エネルギーの層が何重にも重なったものだと考えることもできる。高さはその表面からの鉛直距離で測られる。これらの層の形は不規則であるが、おおよそ楕円体である。高さを定義するのにどの層を用いるかは任意である。我々が用いる基準の高さは、世界の海の平均海面高に近い値である。これはジオイドと呼ばれる。
title: 楕円
text: 楕円(だえん、橢円ともいう。英: ellipse)とは、平面上のある2定点からの距離の和が一定となるような点の集合から作られる曲線である。
title: セルベーラ・デ・ロス・モンテス
text: 地球が球体であることから地球の半径と同じ半径をもつ円弧であり、観察者からの距離は約5kmほどである。観察者の位置が高ければ高いほど水平線は遠くなり、海岸の高層ホテルからでは水平線までの距離は16kmほどである。さらに、1960年代にアメリカ空軍が計測したところによると、高度約9,150mの大型ジェット機からでは395kmとなっている。 理論上高度約9,150mからでは341kmが限界となるので、395kmとする数値は高度12,300m程度から測定されたものと見られる。
title: 地磁気
text: 地磁気の磁力線は、赤道付近を除けば、地面に対して平行ではなく、地面と斜めに交わるかたちになっている。
title: 縦と横
text: 地球上で重力の影響を意識するときは、重力の働く方向を縦とし、それと直交する方向を横としている。これと同値なものとして、地球を球と見立てた時に、中心から伸びる放射状の全ての径の方向が縦であり、球の円周の接線を横であると定義することもできる。基準となるものがないときは、人の両目を結ぶ方向を横とし、その軸線と直交する方向を縦という。また円盤状の銀河においては、その円盤が回転する方向の面を横とし、その面と直交する方向を縦としている。
title: 世界線
text: 物体が速度一定である世界線のことを測地線という。世界線の曲線は次の三つに区別される。
title: 圧力勾配
text: 気象学においては、鉛直および水平方向に離れた2地点間での気圧の変化率・変化量を指す。気圧勾配、傾圧度、傾圧とも言う。
title: 水面
text: 地球の表面の約70%は海水面である。その海水面の高さは潮汐運動によって変化しつづけている。
title: 子午線
text: 子午線(しごせん、meridian)とは地球の赤道に直角に交差するように両極を結ぶ大円である。南北線(なんぼくせん)・南北圏(なんぼくけん)とも言う。同一経度の地点を結ぶ経線(けいせん、circles of longitude)と一致する。
title: コリオリの力
text: ここからは地球の自転によるコリオリの力の大きさを数学的に記述する。地球の角速度を ω {\\displaystyle \\omega } とすると、緯度 φ {\\displaystyle \\phi } における地平面内の南北方向の方向ベクトルの角速度は、 ω sin  φ {\\displaystyle \\omega \\sin \\phi } となるため、地球の自転によるコリオリの力の大きさは物体の速さを v {\\displaystyle v} として
title: 距離
text: 3次元空間において、球面上の異なる2点を結ぶ直線は必ず球体の内部を通る。実際は地球は球体ではないが球体であるとすると、地球上の2点を結ぶ直線も地球内部を通る。通常は地球上の距離は大圏コースによって地表を通る曲線の長さを距離とする。
title: 風成循環
text: 海洋の表層近く数十メートルまでの深さでは、コリオリ力と圧力傾度力と風応力がバランスする。コリオリ力の効果のため表層近くの海水は、風の方向を向いて直角右側に輸送される(北半球の場合。南半球では直角左側。)この流れは発見者のV・ヴァルフリート・エクマンにちなんでエクマン流と呼ばれる。エクマン流による輸送のため、北太平洋中緯度では南向きに、低緯度では北向きに海水が輸送され、領域中央部に海水が集合する。この様子は人工衛星搭載の海面高度計で、数センチメートル程度の海面の盛り上がりとして観測できる。海面は盛り上がり続けることはできず、表層の領域中央部に集合した海水は鉛直下向きの流れとなる。
title: 不変面
text: 孤立した(外力が及ばない)質点系における不変面は、質点の全角運動力ベクトルに垂直で、かつ系の重心を通る平面と定義される。外力が働かない限り、全角運動量ベクトルは時間に対しても空間に対しても一定であるので、「不変」面と呼ばれる。不変面は、惑星の摂動によって時間と共に変化する黄道面と比べ、単純な幾何学的特性に従い、孤立系の力学における必然的な帰結として導かれるもので、より自然で理に適った天体力学の基準面となる。不変面は、ラプラスが定義したことにちなんで「ラプラス面」と呼ばれる場合もあるが、一般的に「ラプラス面(英語版)」といえば、衛星などの歳差運動の軸に垂直な平面のことであり、両者を混同すべきではない。
title: 子午線
text: なお、鉄器などの影響を全く受けない状態で磁石の針が指し示す線(大圏)を磁気子午線といい、これに対して両極を結ぶ本来の子午線は真の子午線と呼ばれる(両者には偏差を生じる)。
title: 正距方位図法
text: 中心に対し、地球の裏側に当たる一点(対蹠地)が円周となる。円周に近づくほど引き伸ばされるため、歪みが大きい。飛行機の最短経路(大圏コース)や方位を見るために使われるもの。
title: 曲線あてはめ
text: 場合によっては、円錐曲線(円、楕円、放物線、双曲線など)や三角関数(サイン、コサインなど)の曲線を使うこともある。例えば、空気抵抗を無視すると、重力の影響下にある物体の軌跡は放物線を描く。したがって、そのような物体の観測結果に放物線を当てはめることは意味がある。潮の干満は正弦波のパターンを描くので、干満に関するデータには正弦曲線を当てはめることができる。あるいは、より正確には月と太陽の影響を考慮して、2種類の正弦曲線の合成を当てはめることもある。
title: 無角和種
text: 当時の自然哲学では、地球より外側の世界では真円の軌道をとり常に等速運動するものと考えられていた。実際は楕円軌道を描いている惑星の軌道を真円のみで説明しようとしたため、惑星は大きな円(従円)の円周を中心とする小さな円(周転円)の円周上を運動するという円軌道の組み合わせと考えられていた。いずれも左回りで、黄道とほぼ平行にされていた。この系での惑星の軌跡をエピトロコイドという。
title: 海面
text: 海面(かいめん)とは、一般には海洋の水面、表面(海水面)。海水面は、測地学的には海洋の平均的な高さ(平均海水面)を示す。
title: 大洋
text: 海流を起こす力には、風または海水の密度および高低差等があり、陸地や海底の形状または水深の影響を受ける。大洋のような深い海では、これら海流を起こす作用に地球の自転から生じるコリオリの力が大きく影響し、その方向が曲げられる。恒常的に吹く風が大洋表面の水を風向きと同方向に動かそうとすると、そこにコリオリの力が加わって北半球では右に、南半球では左に振られる。この表面流の動きは直下の水も動かそうとするが、これにもコリオリの力が影響して更に振られてゆく。これが力を弱めながら深い水深まで段階的に積み重なり、海水全体では表面流以上の角度を持つ方向に流れる。沿岸など浅い海ではその角度は15度程度にとどまるが、深い海では45-90度にまで及ぶ。これはエクマン輸送と呼ばれる。
title: 傾度風
text: 北半球の高気圧の場合は、空気塊は円を描きながら時計回りに循環している。このとき、気圧傾度力は気圧の高い部分から働く、すなわち外部に向かって働き、遠心力は円運動の外側、すなわち外部に向かって働き、そしてコリオリ力は流れの直角右向きに働くため内部に向かって働くことになる。よってこのことを式で表すと
title: 大円距離
text: 大円距離(だいえんきょり、英: great-circular distance、特に地球上においては大圏距離(たいけんきょり)とも)とは球面上の2点間の長さが最短となる距離である。
title: 赤道傾斜角
text: 赤道傾斜角(せきどうけいしゃかく、英語: axial tilt、obliquity)とは、惑星や衛星など、自転しつつ公転運動する天体の軌道面と赤道面のなす角である。自転軸と公転軸のなす角に等しいため、自転軸傾斜角とも言う。この角は、自転と公転の軸のずれを表す。
title: 地球の自転
text: 地球の地軸は、慣性空間に対しての方向を維持するため、ジャイロスコープの軸のように傾いている。太陽、月、惑星等から地球に働く外力によって、定まった方向から外れようとする。地軸の向きの周期的な大きな変化は歳差と呼ばれ、一方小さな変化は章動や極運動と呼ばれる。
title: 鉛直
text: 鉛直線は、重力の等ポテンシャル面(ジオイド)の法線となる。
title: ジオポテンシャル
text: 地球のジオイド面を基準として鉛直方向にz軸をとり、物体のする仕事を測る。ジオイド面からの高さhによってジオポテンシャルは定義され、
title: 角度
text: ユークリッドの著作『原論』では第1巻の定義8において、「互いに交わる2つの線 (line) の傾き (inclination)」(引用文献のままの表現ではない)と定義されている。\"傾き\" (inclination) という語の解釈次第では2つの直線で分割された領域のいずれかを含むと解釈することも可能であり、そう解釈している辞典もある。またこの定義と同じように「\"傾き\"である」という定義を採用している国語辞典もある。またこの定義での2つの線は線(原論では定義2)であって直線(原論では定義4)ではないので、曲線も含まれる。2つの半直線の傾きとしての角、つまりヒルベルトの定義による角は、定義9で直線角 (rectilinear) という名称で定義されている。
title: 一般相対性理論の概説
text: 測地線の性質は直線の性質とは異なる。例えば、平面上では平行線が交わることはないが地表上の測地線ではそうではない。例えば経線どうしは赤道において平行であるが極で交わる。同様に自由落下する試験粒子の世界線は時空測地線であり、時空において可能な限り直線である。しかし、これと特殊相対性理論の無重力次元で描かれる真の直線の間には大きな違いがある。特殊相対性理論においては、平行測地線は平行のままである。潮汐効果のある重力場では一般的にそうではない。例えば2つの物体が互いに相対的に静止しているがその後地球の重力場に落とされる場合、それらは地球の中心に向かって落ちるように互いに向かって移動する。
title: 円錐図法
text: 円錐図法の円錐と地球がひとつの緯度円で接する場合、この緯度を標準緯度という。円錐が地球に食い込むように置かれる場合、円錐と地球が交差する線は2つの緯度円であり、この場合は標準緯度が2つあるという。いずれにしても標準緯度では東西方向の長さが正しく表現される。
title: 潮汐加速
text: 月の質量は地球に比して相応のもので(約81分の1)、この両者は衛星を伴った惑星というより二重惑星として捉えられる。惑星を巡る衛星に観られるように、地球の自転軸と直角に交わる面(赤道)よりも、月の軌道面は地球が太陽を巡る軌道面(黄道面)に接近している。地球に潮汐を引き起こすためには月の質量は充分に大きく、また充分に近い。大洋の水の膨らみは月に面した側と、反対側にできる。平均的な潮汐の膨らみは月の軌道に同期しており、地球はこの膨らみの下で1日に1回自転している。ここで、地球の自転は潮汐の膨らみを月の直下から前に引き摺る。その結果、地球と月の中心を結ぶ線より離れた所に相当量の膨らみの質量が存在する。この偏りによって、地球の潮汐の膨らみと月との間の引力が、地球と月を結ぶ線から離れ、これにより地球と月の間にトルクが生ずる。これが月の周回を加速する一方で地球の自転を遅くする。
title: 潮汐
text: また一方で、その中間、つまり月から90度離れた位置の海面は、月から見て斜め方向であるため、重力場はわずかに地球中心向きの成分を持つ。このため、下向きの潮汐力が生まれる。この潮汐力の大きさは、月の直下および反対側で受ける潮汐力のちょうど半分である。
title: 日本経緯度原点
text: 天文測量によって求められる経緯度(天文経緯度)と、準拠楕円体とする回転楕円体上の位置を示す経緯度(地理経緯度)には、「垂直」の捉え方に違いがある(経緯度参照)。天文経緯度はジオイド面に対する法線(鉛直)を用い、地理経緯度は準拠楕円体に対する法線を用いる。両者の違いを示す角度を鉛直線偏差という。
title: フーコーの振り子
text: 地球上の実験地点の緯度 θ {\\displaystyle \\theta } と同一緯度の線に沿って接し、地球の自転軸と共通の軸を持つ円錐を考える。円錐を展開すると側面は扇形となり、扇形の中心角 α {\\displaystyle \\alpha } は扇形の弧の長さと扇形の半径の比に等しい。扇形の弧の長さは円錐底面の円周と等しい。また円錐の軸と円錐の母線(扇形の半径)のなす角は緯度 θ {\\displaystyle \\theta } に等しく、さらに円錐底面の円の半径と扇形の半径の比は sin  θ {\\displaystyle \\sin \\theta } と等しい。従って、扇形の中心角 α {\\displaystyle \\alpha } との関係は以下の式となる。
title: 二重惑星
text: 地球と月はお互いの重心を公転し合っているため、両者が太陽を回る軌道はゆるやかな波状にふらつくが、太陽の重力の影響のほうが大きいため、その波形の曲がり具合は太陽を公転する軌道の円弧で相殺されてしまうほど小さい。結果として月の軌道も太陽方向に凸になることはなく、常に外側に凸な軌道であり、太陽のまわりを公転する惑星軌道と大差なく見える点で「双方を惑星と見なす」というイメージに合致する。ただしこの定義は一般的にはなっていない。そしてこの定義も2天体間の距離に依存し、さらにその惑星が公転している恒星との間の距離にも依存する。しかしこの定義であれば、主惑星の密度や自転速度には依存しない。なお、元より軌道のみを考慮した基準であるため、「大きさが似通う」というイメージには合致しない。
title: 天頂
text: 地上から天頂方向は、観測地点の垂直方向、すなわち重力方向である鉛直線方向である。また、天球上で天頂の正反対にある点は天底 (英: nadir) と呼ぶ。
title: 水半球
text: 水半球(すいはんきゅう・みずはんきゅう)は、地球上(球体)の海の含まれる割合が、もっとも高くなる大円によって区切られた地球の半球。対して反対側の半球を陸半球という。
title: 地衡風
text: なお、等圧線が屈曲している場合には、気圧傾度力とコリオリの力に加えて遠心力が働く。この三つの力が釣り合った状態で吹く風を傾度風という。
title: 子午線
text: 子午線は南極点と北極点を結ぶ大円(地球において用いる場合は特に大圏ともいう。より正確には南北に若干扁平した楕円形状のほうが近い。)をこれら2点において二分する楕円弧となり、必ず南北に伸びる。同一の子午線上の各点の位置は同一の経度で与えられる。
title: 竹林明秀
text: 軌道傾斜角が95度以上の、地球の自転に対してやや逆行した軌道である。一般に軌道傾斜角がぴったり90度の場合、軌道面が変化するような理由は何もないから、常に天球に対して一定の軌道面となる。それに対し、軌道傾斜角を95度以上とした(だいたい97度から100度の)場合、地球は厳密には真球ではなくわずかに赤道がふくらんだ回転楕円体であるため、衛星に近い側による重力の影響が大きくなり、引かれる方向がわずかに地球の中心方向からずれ、結果として軌道面の変化を生じる。
title: 潮汐
text: 自転を考えない場合、共通重心まわりの運動を地球の極の方から見た右図で考えると、公転運動の際に図中の地球の下側の部分は常に下側の位置を変えず、他の部分も向きは変わらない。この運動による回転速度は地球上のどの点でも等しくなっている。よって、この運動によって生じる遠心力も、地球上のどこでも同じ大きさとなっている。 公転に連動して自転する座標系で考えると、月の直下では遠心力が弱く、反対側では遠心力が強くなり、地球から外向きの力が生まれているように見える。しかしこの力は常に外向きである。つまり、自転による遠心力そのものにすぎない。自転による遠心力も、見かけの重力場の差分に起因する広い意味での潮汐力だとも言えるが、時刻によらず常に外向きである。 そこに自転による地表面の通過があるので、地上の各地で干満が通過していくことになり、潮汐は起こる。
title: 地衡風
text: 気圧傾度力は気圧の高い方から低い方へ向かって等圧線に直角に働き、コリオリの力は北半球では風の進行方向を向いて右向きに(南半球では左向きに)働く。
title: 半径
text: 円筒軸からの距離を動径距離 (radial distance) や動径 (radius) と言い、円筒軸回りの偏角座標をしばしば角度位置 (angular position) や方位角 (azimuth) と呼ぶ。考えている点を通り基準面に平行な平面上で、動径と方位角は二次元の極座標系を定めるから、動径成分と方位角成分を併せて「極座標成分」(polar coordinates) と呼ぶ。残る第三の成分は、緯度 (longitudinal position) や軸位置 (axial position.) などと呼ばれ、あるいは基準面を水平面と見たときには高さ (height) や高度 (altitude) などとも呼ぶ。
title: 浮力
text: 浮力の原因はアルキメデスの原理によって説明される。物体は流体から圧力(静水圧)を受けている。このとき圧力は物体の上と下では異なり(富士山の頂上の気圧と麓の気圧のように)、下から受ける力の方が大きい。この物体が受ける上下の力の差が浮力である。すなわち、物体には上向きの力が作用する。
title: 等角航路
text: 等角航路(とうかくこうろ)とは、地球上の2点間を結ぶ航路のうち、進行方向が経線となす角度が常に一定となるものをいう。航程線とも呼ばれる。
title: ボビン (裁縫)
text: 地球を真球とみなしたとき、任意の卯酉線は大円となるが、実際には地球は回転楕円体(扁球)により近い形状をしているため、赤道以外の卯酉線は大円とはならない。これに対し、地球を真球・回転楕円体のどちらとみなすかに関係なく、赤道以外の緯線は大円にはなり得ない。
title: 重力圏
text: このようなことになるのは、月は地球とともに太陽の周りを公転しているため、太陽からの引力が公転速度による遠心力で相殺されて、同様に公転する地球から見ると、太陽が月に及ぼす引力は太陽が地球に及ぼす引力との差分(潮汐力)でしか働かないためである。このような場合には、地球の月に対する重力と、太陽の月に対する潮汐力(距離の3乗に反比例する)の比較で考えたほうが好都合であり、このようにして定まる領域を作用圏(影響圏、Sphere of Influence)と呼ぶ。作用圏の半径は近似計算によれば質量比の2/5乗に比例し、太陽に対する地球の場合93万 kmとなり、月は地球の作用圏の十分内側にある。一般的な重力圏という言葉の語感としては、この作用圏の解釈が妥当であるかもしれない。
title: 地球の重力
text: 同じ2つの要因は、実効重力の方向にも影響を与える。赤道からも極からも離れた場所では、実効重力の方向は正確に地球の中心を指さず、いくらか反対側の極を向いたジオイドの表面に垂直な方向を指す。この偏移の約半分は慣性のせいであり、もう半分は赤道の余分な質量のために真の重力の方向が変化しているせいである。
title: 近鉄モト2720形電車
text: 等圧線(とうあつせん)は、地上天気図で同じ気圧の地点を結んだ線。各地に位置するそれぞれの観測地点でのデータを海面上の高さに補正したもの(これを海面更正という)をもとに作成する。等圧線は前線をはさむ場合を除いて急激にカーブすることはなく、交差することもない。等圧線が混み合うほど気圧の傾きが急になるために風が強くなる。
title: 前線 (気象)
text: 気象でいう前線(ぜんせん、weather front)とは、2つの気団が接触したときに生ずる不連続面(前面、前線面)が地上と交わる線のことをいう。気温の分布を見ると、前線にあたるところでは気温や風向・風速が連続的ではなく急激に変化していることから、かつては「不連続線」とも表記された。「不連続線」は意味上誤りではないが、20世紀半ばから「前線」に取って代わられた。
title: 弧長
text: 相対性理論における時間様曲線(世界線)の弧長は、世界線に沿って経過する固有時である。
title: 角度
text: 弧度法は扇形に対して、その弧の半径の長さに対する比を以って角の大きさを測る尺度とする。すなわち、弧の長さが半径と等しくなるときの中心角(扇形の要が2つの半径となす劣角)を 1 ラジアン (rad) とする(radian の訳語として弧度も用いられるが、ラジアンと呼ぶほうが一般的である)。全方位角は 2π ラジアンである。
title: 潮汐力
text: ある物体が他の物体の重力場によって受ける潮汐力の大きさは以下のようになる。ニュートンの万有引力の法則を線形化すると、力を及ぼす物体 A が他方の物体 B に及ぼす潮汐力は、近似的には A の中心からの距離の3乗に反比例する。両者の中心を結んだ直線 L 上では、潮汐力の大きさ Ft は以下のようになる:
title: 水深
text: 水深(すいしん)とは、海面、湖面、河面、プール等の水面からその底面までの垂直距離である。
title: 中間圏
text: 中間圏(ちゅうかんけん、英: mesosphere)は、地球の大気の層の一つ。大気の鉛直構造において下から三番目(高度50kmから約80km)、成層圏と熱圏の間に位置する。成層圏との境界を成層圏界面、熱圏との境界を中間圏界面という。日本語からも分かるが、英語の\"meso\"とは、ギリシャ語の「中間、中央」などといった意味からきている。
title: 分布 (生物)
text: 生物の分布域を地図上に示した場合の広がりを水平分布と言う。これに対して地上では標高、水中では水深と分布とのかかわりを考えた場合、これを垂直分布と言う。この二つは、巨視的にはそれぞれの方向に気候が変化することが分布の違いに結び付く。具体的には、陸上では水平には極側、垂直には標高の高い側でより寒冷になるから、気候に結び付いてはっきりした帯状分布がある。特に植物群落の種と結び付いて論じられることが多い。
title: グローバル・ポジショニング・システム
text: また、地球の形が分かっており、地表(あるいは一定の高度)を移動していると考えられる場合、さらに1つの衛星からの距離を省略しても位置は求められる。地球の形(平均海面)は球体ではなく赤道付近が膨らんだ回転楕円体(扁球)であることは知られているが、これをよく近似した3次元曲面(WGS84など)を多くのGPS受信機がデータとして持っている。