La forma e il campo gravitazionale terrestri sono stati usati come base per un livello del mare valido a livello internazionale
Quanto è alto il Monte Everest? 8848 metri? 8844 metri? O 8850 metri? Per anni Cina e Nepal non hanno erano d’accordo. Nel 2019, il Nepal ha inviato una squadra di geodetici per misurare la montagna più alta del mondo. Un anno dopo una squadra cinese ha scalato la vetta. Lo scorso dicembre i due governi hanno annunciato congiuntamente il risultato della nuova misurazione: 8848,86 metri.
Quando zero non è sempre zero
Il livello del mare è il modo di definire il punto su cui misurare l’altezza degli oggetti. Ma questo parametro è difettoso: infatti non esiste una definizione fissa. Ogni paese utilizza valori diversi in base alle sue maree. Di conseguenza, il livello del mare in Germania è 31 centimetri più alto di quello italiano, 50 cm più alto di quello utilizzato in Spagna e ben 2,33 m più alto del Belgio, dove l’altezza zero si basa sulla bassa marea di Ostenda. Quando le mappe topografiche vengono utilizzate per spostamenti ed escursionismo, nessuno si accorge di questi problemi. Ma per gli specialisti di geodetica che cercano di arrivare a un’altezza universalmente accettata degli oggetti, il livello del mare può diventare un grande problema. Inoltre, nella progettazione di grandi strutture transfrontaliere gli ingegneri dovrebbero tenerne conto per evitare errori che potrebbero compromettere la stabilità delle strutture. Ad esempio, sull’Hochrheinbrücke, un ponte che collega la Germania e la Svizzera, una discrepanza di questo tipo è stata notata solo all’ultimo momento provocando disagi nella realizzazione.
Dalle rivelazioni spaziali al livello del mare
L’introduzione di un sistema di riferimento dell’altezza valido a livello internazionale è in realtà atteso da tempo. Ciò che serve è ovvio: uno zero universalmente accettato. L’International Height Reference System (IHRS) ha cercato un modo per calcolarlo. Usando le rivelazioni spaziali della forma della Terra e del campo gravitazionale ha stimato un livello del mare medio globale. La forma della Terra infatti è vicina alla forma sferica, ma appiattita ai poli e leggermente sporgente all’equatore. A causa della sua rotazione e della distribuzione irregolare delle masse, le irregolarità risultanti nel campo di gravità sono la base per il calcolo di questa altezza. Infatti sono questi fattori a determinare la distribuzione dell’acqua negli oceani. I matematici e i fisici hanno assunto che la superficie terrestre sia completamente ricoperta d’acqua, così hanno potuto calcolare un ipotetico livello medio del mare e di conseguenza una “altezza zero” valida in tutto il globo.
Ridisegnare le mappe del globo?
Ogni mappa del mondo deve quindi essere ridisegnata? Probabilmente non sarà necessario. Per la maggior degli usi le mappe esistenti potranno andare ancora bene. Ma per i ricercatori è importante trovare delle mappe universalmente riconosciute per gli usi internazionali. Gli autori ritengono che però non sarà uno sforzo così drammatico. Nei paesi industriali, infatti, si effettuano misurazioni della gravità da decenni e le deviazioni sono piuttosto piccole, solo nell’ordine dei decimetri. Ma per i grandi progetti anche queste piccole deviazioni possono causare seri problemi. Di conseguenza, sono fiduciosi che il nuovo sistema di riferimento sarà accettato rapidamente. Questo calcolo del livello del mare è stato possibile solo grazie alla disponibilità dei dati di missioni satellitari internazionali, come quella del satellite dell’ESA GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer).
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