지구조석모델

그림 : 조석력(중력과 원심력의 합력)의 원리와 지구조석

지구는 태양주위를 일년에 한 차례 공전하고 있으며 하루에 한 바퀴씩 자전을 하고 있다. 그런데 지구가 달과 태양 및 행성들로부터 받고 있는 중력의 영향을 조금 더 자세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저 달의 영향이 지구에게 크며, 실제로 지구와 달의 질량중심이 태양주위를 타원궤도를 따라 공전하는 것으로 보는 것이 더 합리적이다.
여기에 행성들의 인력은 약간의 변화를 일으킨다. 중력의 직접적인 영향 다음으로 가장 큰 것이 조석력이다. 지구의 조석현상은 주로 달과 태양에 의하여 발생하는데, 조석력이 거리의
세제곱에 반비례하므로 다른 행성들에 의한 조석력은 매우 작아 보통 무시된다. 위 그림은 조석력이 작용하는 원리를 설명해주고 있다. 달에 의한 조석력을 먼저 고려하면, 지구와 달의 그 질량중심에 대한 회전에 따른 원심력과 달이 작용하는 중력의 합력이 조석력으로 작용하게 된다. 이러한 조석력에 의해 지구에 발생하는 대표적인 예로 밀물과 썰물로 잘 관찰되는
해양 조석이 있다.

한편, 해수로 덮이지 않은 육지 또한 조석력에 의한 변형이 일어나는데, 이러한 변위는 약 12시간반의 주기로 일어나며 그 진폭은 최대 27 cm에 달한다.(여기에 지구자전과 달의 공전궤도면이 약간 어긋나 있고 달의 궤도가 얼마간 타원형이므로 24시간 50분, 14일, 28일등의 주기 성분이 존재함) 태양에 의한 조석력은 달에 의한 조석력의 대략 절반 정도(0.46)이며 그 주기도 12시간, 24시간, 6개월 등으로 다르다. 국토지리정보원에서 개발한 지구 조석 모델은 지구상의 임의의 지점에서의 조석력, 조석 퍼텐셜, 조석지각변위, 그리고 조석에 의한 수직선 변이들을 계산하여 사용자에게 제공하고 있다.

조석 변위 : 조석력에 의하여 발생하는 변위 (수직, 동서, 남북 방향) 조석 퍼텐셜 : 관측 지점과 달, 태양의 상대적 위치로부터 얻어지는 조석중력 퍼텐셜. 조석퍼텐셜을 미분함으로써 중력 변화량이 계산된다. 중력 조석 : 관측 지점에의 이론적인 중력의 변화량 수직선 변이 : 조석력에 의해 발생하는 수직선의 미세한 변이 (남북, 동서방향)