Geodesia
1. INTRODUZIONE
2. GEOIDE ED ELLISSOIDE
Anche se la Terra non ha una curvatura uniforme e una superficie regolare,
per alcuni scopi particolari, come la realizzazione di carte geografiche, si
opera come se così fosse. La superficie di riferimento per eccellenza è il
livello del mare, ma poiché nemmeno questo è perfettamente uguale dappertutto,
ci si riferisce a una superficie ideale, il cosiddetto geoide. Per visualizzare
il geoide si deve immaginare la superficie terrestre come si presenterebbe se
non vi fossero fenomeni di marea e se i mari di tutta la Terra fossero
perfettamente comunicanti, e quindi rigorosamente allo stesso livello. Il
geoide viene definito come superficie equipotenziale della gravità, ovvero come
la superficie sulla quale l'accelerazione prodotta dalla forza di gravità è
identica in ogni punto. Il geoide è una superficie liscia che può
essere approssimata da un ellissoide. Quest'ultimo è un solido che si ottiene
facendo ruotare un'ellisse attorno al suo asse minore, e assomiglia a una sfera
schiacciata ai poli.
3. STORIA DELLA GEODESIA
Il geografo greco Eratostene, vissuto nel III secolo a.C., fu
uno dei primi a misurare con una buona precisione la lunghezza del meridiano
terrestre. Prima di ottenere risultati migliori fu necessario attendere il XVIII
secolo: nel 1735 le spedizioni francesi in Perù e in Lapponia (guidate
rispettivamente da Charles-Marie de La Condamine e Pierre-Louis Maupertuis)
misurarono per la prima volta un arco di meridiano ricorrendo al procedimento
della triangolazione. Le leggere discrepanze di misurazione dimostrarono che la
forma sferica della Terra è leggermente schiacciata ai poli, come era stato
previsto da Isaac Newton. Queste importanti acquisizioni permisero a
Jean-Baptiste-Joseph Delambre e a Pierre-François-André Mechain di fissare con
precisione la lunghezza del metro, definito come un decimilionesimo della
distanza fra equatore e Polo Nord, calcolata sul meridiano passante per
l'Osservatorio di Parigi.
4. TECNICHE ATTUALI DI MISURAZIONE
Dalla metà del XX secolo, i geodeti sfruttano onde
elettromagnetiche di varia lunghezza per compiere misurazioni su lunghe distanze
e in questo modo hanno potuto raffinare notevolmente i dati disponibili
precedentemente. Ad esempio, con il metodo noto come Very Long Baseline
Interferometry (VLBI, Interferometria a lunghissima base), si elaborano i
segnali provenienti da un quasar e ricevuti da due radiotelescopi astronomici
molto lontani tra di loro (anche decine di migliaia di chilometri). Il ritardo
temporale con cui il segnale perviene ai due radiotelescopi permette di
calcolare la distanza fra di essi con un margine di errore inferiore al
centimetro. Sempre più utilizzati per le misurazioni geodetiche sono i
satelliti artificiali. Il Global Positioning System (GPS) è un sistema
statunitense di 24 satelliti che permette a chiunque sia dotato di un apposito
strumento di ricezione di determinare le proprie coordinate in un punto
qualsiasi della superficie terrestre con una margine di errore in qualche caso
inferiore al centimetro. Anche la Russia dispone di un sistema satellitare
analogo, denominato GLONASS (Global Navigation Satellite System).
Esistono inoltre sistemi laser che permettono di misurare gli effetti della
gravità terrestre sull'orbita di particolari satelliti. I satelliti altimetrici
sfruttano un sistema radar per misurare il livello della superficie oceanica e
contribuire così a definire la forma del geoide. Le tecnologie satellitari, in
grado di rilevare i minimi cambiamenti relativi delle posizioni di diversi punti
sulla superficie terrestre, vengono inoltre impiegate per valutare i movimenti
relativi delle zolle crostali (Vedi Tettonica a zolle) ed effettuare
misurazioni utili alla previsione dei terremoti.
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