Die räumlichen Variationen des Schwerefeldes
In guter
Näherung entspricht das Schwerefeld der Erde einer Kugel, und führt zu der
bekannten Erdbeschleunigung von 9,8m/s2. Doch ist das Schwerefeld
der Erde nicht so konstant, wie man gemeinhin annimmt. Bei genauerer
Betrachtung kommt in der zweiten Nachkommastelle die Abplattung der Erde zum
Ausdruck. Damit hat man das Erdschwerefeld mit einer Genauigkeit von 99,9
Prozent bereits bestimmt. Die Einflüsse
der ungleichen Verteilung von Wasser und Land, unterschiedliche interne
Massenverteilungen und die Gezeiteneinflüsse von Erde und Sonne sind, wie man
sieht, sehr klein.
Die
Bestandteile von „g“: (Quelle: ESA)
|
0=Erdabflachung und Rotation |
7= Gebirge und Ozeangräben |
Um die
Schwankungen sichtbar zu machen, beseitigt man üblicherweise die Hauptanteile
durch Subtraktion eines ellipsoiden Referenz- oder Normalschwerefeldes. Dies
enthält die Anteile der Kugelgestalt der Erde, der Abplattung im Schwerefeld
und der Zentrifugalbeschleunigung. Herausheben lässt damit sich dann die die
Struktur des Restfeldes, die sogenannten Schwerefeldanomalien.
Mit 1mGal,
also einem Millionstel von g, kann GOCE die Schwerefeldanomalie darstellen. Bei
dieser Genauigkeit können Strukturen mit einer Ausdehnung von 100km aufgelöst
werden.