ജിയോയിഡ്

ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെയും ഭ്രമണത്തിന്റെയും സ്വാധീനത്തിൽ കാറ്റും വേലിയേറ്റവും പോലുള്ള മറ്റ് സ്വാധീനങ്ങൾ ഇല്ലാതിരിക്കുമ്പോൾ കാണപ്പെടുന്ന സമുദ്രോപരിതലത്തിന്റെ ആകൃതിയാണ് ജിയോയിഡ് (/ ˈdʒiːɔɪd /), ഈ ഉപരിതലം ഭൂഖണ്ഡങ്ങളിലൂടെ വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നു. (വളരെ ഇടുങ്ങിയ സാങ്കൽപ്പിക കനാലുകൾ പോലുള്ളവ). ഇതിനെക്കുറിച്ച് ആദ്യം വിവരിച്ച ഗോസ്സ് പറയുന്നതനുസരിച്ച് ഇത് "ഭൂമിയുടെ ഗണിതശാസ്ത്ര രൂപം" ആണ്. ഇത് മിനുസമാർന്നതും ക്രമരഹിതവുമായ ഒരു ഉപരിതലമാണ്. അതിന്റെ ആകൃതി ഭൂമിയുടെ അകത്തും പുറത്തും പിണ്ഡത്തിന്റെ അസമമായ വിതരണത്തിന്റെ ഫലമാണ്. ഗുരുത്വാകർഷണ അളവുകളിലൂടെയും വിപുലമായ കണക്കുകൂട്ടലുകളിലൂടെയും മാത്രമേ ഇത് അറിയാൻ കഴിയൂ. ജിയോഡെസി, ജിയോ ഫിസിക്സ് എന്നിവയുടെ ചരിത്രത്തിൽ ഏകദേശം 200 വർഷമായി ഒരു പ്രധാന ആശയം ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ അവസാനത്തിൽ ജിയോഡെസിയിൽ സാറ്റലൈറ്റ് പുരോഗതിക്ക് ശേഷം മാത്രമാണ് ഇതിന്റെ ഉയർന്ന കൃത്യതയിലേക്ക് നിർവചിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്.

ഒരു ജിയോയിഡ് ഉപരിതലത്തിലെ എല്ലാ പോയിന്റുകൾക്കും ഫലപ്രദമായ ഒരേ ബലം (ഗുരുത്വാകർഷണ ഊർജ്ജത്തിന്റെയും അപകേന്ദ്ര സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജത്തിന്റെയും ആകെത്തുക) കാണപ്പെടുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണബലം ജിയോയിഡിന് ലംബമായി എല്ലായിടത്തും പ്രവർത്തിക്കുന്നു. അതായത് ഗുരുത്വാകർഷണവും ഭ്രമണ ത്വരണവും മാത്രമേ പ്രവർത്തിച്ചിട്ടുള്ളൂവെങ്കിൽ പ്ലംബ് ലൈനുകൾ ലംബമായും ജലനിരപ്പ് ജിയോയിഡിന് സമാന്തരമായും ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നു. പോസിറ്റീവ് ഗ്രാവിറ്റി അനോമലി (അധിക മാസ്) ഉള്ളിടത്തെല്ലാം ജിയോയിഡിന്റെ ഉപരിതലം റെഫെറെൻസ് എലിപ്‌സോയിഡിനേക്കാൾ ഉയർന്നതാണ്. കൂടാതെ നെഗറ്റീവ് ഗ്രാവിറ്റി അനോമലി (മാസ് കുറവ്‌) ഉള്ളിടത്തെല്ലാം റെഫെറെൻസ് എലിപ്‌സോയിഡിനേക്കാൾ താഴ്ന്ന് കാണപ്പെടുന്നു.


വിവരണം
2. റെഫെറെൻസ് എലിപ്‌സോയിഡ്
3. പ്രാദേശിക പ്ലംബ് ലൈൻ
4. ഭൂഖണ്ഡം
5. ജിയോയിഡ് 

റെഫെറെൻസ് എലിപ്‌സോയിഡിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി (ഇത് ഭൗതിക ഭൂമിയുടെ ഗണിതശാസ്ത്രപരമായ ആദർശവൽക്കരിച്ച പ്രാതിനിധ്യമാണ്) ജിയോയിഡ് ഉപരിതലം ക്രമരഹിതമാണ്. പക്ഷേ ഇത് ഭൂമിയുടെ ഭൗതിക ഉപരിതലത്തേക്കാൾ മൃദുവാണ്. ഭൗതിക ഭൂമിക്ക് +8,848 മീറ്ററിലും (എവറസ്റ്റ് കൊടുമുടി), −11,034 മീറ്ററിലും (മരിയാന കിടങ്ങ്) ചെറു കൗതുകസഞ്ചാരം ഉണ്ടെങ്കിലും, ഒരു എലിപ്‌സോയിഡിൽ നിന്നുള്ള ജിയോയിഡിന്റെ വ്യതിയാനം +85 മീറ്റർ (ഐസ്‌ലാന്റ്) മുതൽ −106 മീറ്റർ (തെക്കേ ഇന്ത്യ) വരെയാണ്. ഇത് മൊത്തം 200 മീറ്ററിൽ കുറവാണ്.

സമുദ്രം ഐസോപിക്നിക് ആണെങ്കിൽ (നിരന്തരമായ സാന്ദ്രത), വേലിയേറ്റങ്ങൾ, പ്രവാഹങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ കാലാവസ്ഥ എന്നിവയാൽ തടസ്സമുണ്ടെങ്കിൽ, അതിന്റെ ഉപരിതലം ഏകദേശം ജിയോയിഡിനടുത്തായിരിക്കും. ജിയോയിഡും സമുദ്രനിരപ്പും തമ്മിലുള്ള സ്ഥിരമായ വ്യതിയാനത്തെ സമുദ്ര ഉപരിതല ഭൂപ്രകൃതി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഭൂഖണ്ഡാന്തര ഭൂപ്രദേശങ്ങളെ തുരങ്കങ്ങളോ കനാലുകളോ ഉപയോഗിച്ച് മുറിച്ചുകടക്കുകയാണെങ്കിൽ, ആ കനാലുകളിലെ സമുദ്രനിരപ്പും ജിയോയിഡുമായി ഏറെക്കുറെ യോജിക്കും. വാസ്തവത്തിൽ, ജിയോയിഡിന് ഭൂഖണ്ഡങ്ങൾക്ക് കീഴിൽ ഒരു ഭൗതിക അർത്ഥമില്ല, എന്നാൽ ജിയോഡെസിസ്റ്റുകൾക്ക് ഈ സാങ്കൽപ്പികതയ്ക്ക് മുകളിലുള്ള ഭൂഖണ്ഡാന്തര പോയിന്റുകളുടെ ഉയരം അറിയാൻ സാധിക്കുന്നു. കൂടാതെ ഭൗതികമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള ഉപരിതലത്തിലെ സ്പിരിറ്റ് ലെവലിംഗ് പ്രകാരം ഭൂഖണ്ഡാന്തര പോയിന്റുകളുടെ ഉയരം അറിയാൻ കഴിയും.

ജിയോയിഡ് ഒരു സമതുലിത ഉപരിതലമായാൽ, ഗുരുത്വാകർഷണബലം എല്ലായിടത്തും ലംബമായിരിക്കുന്നു. അതിനർത്ഥം കപ്പലിൽ യാത്ര ചെയ്യുമ്പോൾ ജിയോയിഡ് അണ്ടുലേഷൻ ആരും ശ്രദ്ധിക്കുന്നില്ല. പ്രാദേശിക ലംബം (പ്ലംബ് ലൈൻ) എല്ലായ്പ്പോഴും ജിയോയിഡിന് ലംബവും പ്രാദേശിക ചക്രവാളം ടാൻജൻഷ്യലുമാണ്. അതുപോലെ, സ്പിരിറ്റ് ലെവലുകൾ എല്ലായ്പ്പോഴും ജിയോയിഡിന് സമാന്തരവുമായിരിക്കും.

ഒരു നീണ്ട യാത്രയിൽ, കപ്പൽ എല്ലായ്പ്പോഴും സമുദ്രനിരപ്പിലാണെങ്കിലും (വേലിയേറ്റത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ അവഗണിക്കുന്നു) സ്പിരിറ്റ് ലെവലിംഗ് ഉയരം വ്യത്യാസങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രത്തെക്കുറിച്ച് പരിക്രമണം ചെയ്യുന്ന ജിപിഎസ് ഉപഗ്രഹങ്ങൾക്ക് ഒരു ജിയോസെൻട്രിക് റഫറൻസ് എലിപ്‌സോയിഡുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മാത്രമേ ഉയരങ്ങൾ അളക്കാൻ കഴിയൂ. ഒരിക്കൽ ജിയോയിഡൽ ഉയരം ലഭിക്കാൻ, വിശകലനം ചെയ്യപ്പെടാത്ത ജിപിഎസ് റീഡിംഗ് ശരിയാക്കണം. പരമ്പരാഗത ലാൻഡ് സർവേയിംഗിലെന്നപോലെ, ടൈഡൽ മെഷർമെന്റ് സ്റ്റേഷനിൽ നിന്ന് സ്പിരിറ്റ് ലെവലിംഗ് അനുസരിച്ച് ഉയരം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് എല്ലായ്പ്പോഴും ജിയോയിഡൽ ഉയരമാണ്. ആധുനിക ജി‌പി‌എസ് റിസീവറുകൾ‌ക്ക് നിലവിലെ സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് വേൾഡ് ജിയോഡെറ്റിക് സിസ്റ്റം (ഡബ്ല്യുജി‌എസ്) എലിപ്‌സോയിഡിനേക്കാൾ ജിയോയിഡിന്റെ (ഉദാ. ഇജിഎം -96) ഉയരത്തിൽ നടപ്പിലാക്കിയ ഒരു ഗ്രിഡ് കാണപ്പെടുന്നു. തുടർന്ന്, ഡബ്ല്യുജിഎസ് എലിപ്‌സോയിഡിന് മുകളിലുള്ള ഉയരം ഇജിഎം (96 EGM96) ജിയോയിഡിന് മുകളിലുള്ള ഉയരം ശരിയാക്കാൻ ജി‌പി‌എസ് റിസീവറുകൾ‌ക്ക് കഴിയും. ഒരു കപ്പലിൽ നിന്ന് ജിയോയിഡിന് മുകളിലുള്ള ഉയരം പൂജ്യമല്ലാത്തപ്പോൾ, സമുദ്രത്തിലെ വേലിയേറ്റം, അന്തരീക്ഷമർദ്ദം (കാലാവസ്ഥാ പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ), പ്രാദേശിക സമുദ്രോപരിതല ചിത്രീകരണം എന്നിവ പോലുള്ള ഘടകങ്ങൾ പരസ്‌പര വിരുദ്ധതയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു.

അവലംബം

കൂടുതൽ വായനയ്ക്ക്



പുറത്തേക്കുള്ള കണ്ണികൾ

 Visualizing the geoid in 3D, with and without exaggeration
Main NGA (was NIMA) page on Earth gravity models 
International Geoid Service (IGeS) 
EGM96 NASA GSFC Earth gravity model
Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008, Released in July 2008) 
NOAA Geoid webpage
International Centre for Global Earth Models (ICGEM)
GeographicLib provides a utility GeoidEval (with source code) to evaluate the geoid height for the EGM84, EGM96, and EGM2008 earth gravity models. Here is an online version of GeoidEval.
Kiamehr's Geoid Home Page 
A free windows calculator which yields, among other calculation, the height difference between EGM96 geoid and mean sea level at every point on earth
Geoid tutorial from Li and Gotze (964KB pdf file)
Geoid tutorial at GRACE website
Precise Geoid Determination Based on the Least-Squares Modification of Stokes’ Formula(PhD Thesis PDF)
View EGM2008, EGM96 and EGM84 on Google Maps


വർഗ്ഗം:ഗ്രാവിമെട്രി
വർഗ്ഗം:ഭൗമഭൗതികം