測量士補の勉強をしております。 ジオイドについて教えてください。 標高を測る基準になるのがジオイドラインと書いてあり…

Question

測量士補の勉強をしております。
ジオイドについて教えてください。
標高を測る基準になるのがジオイドラインと書いてあります。
重力の大きい重いものがあるところにはジオイドラインが高くなるとのことなのですが
それがなぜなのか分かりません。
例えば山のふもとはジオイドが高くなるのですか。
教えてください。

Answer 1

ジオイド面は、標高0となる面ですが、注意してほしいのは、ジオイド面に沿っては水は隣に流出したり、逆に隣から流入したりと、水の出入りがないことです。
というか、観察に基づいて、水の出入りがないようにジオイド面を作っています。
ジオイド面からの高さを比較すると、水がどちら向きに流れるかが分かります。これが標高です。

万有引力の法則という言葉は聞いたことがあると思います。それによると、すべての物は引力を持ち、引力は重いほど強くなり(質量に比例し)、距離が離れるほど小さくなります(距離の2乗に反比例します)。
ですから、地盤が重い箇所は、軽い箇所より、引力が強くなっています。

ここで例えば楕円体面まで穴を掘ってみます。隣の方が引力が小さい場合、放っておくと隣から水が流れてきます。流入を抑えるには、引力の発生源(地球の中心)から遠ざかって、引力を少なくして、隣と同じにします。
こうして、水の出入りがないように、ある所(引力が強い所)では遠ざかり、別のところ(引力の弱い所)では近づいたり、と調整していくと、デコボコの面ができます。
最後にこれをもう上下に移動させて、平均海面にあわせると、ジオイド面の完成です。

ただ、引力だけでジオイド面を作るのは、厳密には間違っていて、
重力=引力+自転で生じる遠心力
を使ってジオイド面を作ることになります。

Answer 2

楕円体は数学的な地球モデル。ジオイドは力学的なもので、海抜ゼロメートルの面を地球全体に拡張した地球モデル。高山の直下ではゼロメートルラインは下がり、海溝上では海水面より僅かに持ち上がることもあるよ。エベレストの真下でもへこみは1メートルちょっとだけど。

Answer 3

ジオイド面が高くなるのは、山のふもとでは無く、山頂の下です。

参考 （ジオイド）
https://qzss.go.jp/overview/column/geoid_151225.html