ジオポテンシャルのソースを表示

{{Unreferenced|date=2008年4月}}     
'''ジオポテンシャル'''（Geopotential）とは、[[地球]]の[[重力ポテンシャル]]である（ただし地球自転による遠心力も勘案したもの）。[[ジオイド]]面決定とも直接的関係を持ち、[[測地学]]・[[測量]]の分野でも重要である。

またジオポテンシャルは、地球上のある場所の高度を示す指標であり、[[ジオイド]]面（[[平均海面]]）上で値を０とし、単位[[質量]]を[[ジオイド]]面からその場所の高度まで引き上げるのに要する[[仕事 (物理学)|仕事]]量で表される。すなわち、[[位置エネルギー]]を質量で割った値に等しい。

== ジオポテンシャル高度 ==
地球の[[ジオイド]]面を基準として[[鉛直]]方向にz軸をとり、物体のする仕事を測る。[[ジオイド]]面からの高さ''h''によってジオポテンシャルは定義され、
:<math>\Phi = \int_0^h g(\phi,z)dz</math>
ここで、<math>g(\phi,z)</math>は[[重力加速度]]であり、φは緯度である。

つまりΦは単位質量あたりの重力場の中でのポテンシャルエネルギーである。これを[[ジオイド]]面での標準重力加速度<math>g_0</math>で割った値：
:<math>Z_g=\frac{\Phi}{g_0}</math>
を、ジオポテンシャル高度（geopotential height）として定義する。

[[地球物理学]]者たちは、幾何学的な高さ（[[海抜]]）ではなく、このジオポテンシャル高度を用いる。多くの場面で計算に便利だからである。例えば、[[数値予報]]モデルの基礎となっている[[プリミティブ方程式]]においては、ジオポテンシャル高度を用いると[[遠心力]]や空気[[密度]]（測ることが困難）の取り扱いが簡単になる。

== ジオポテンシャルモデル ==
高精度のジオポテンシャルモデルが[[アメリカ国家地球空間情報局]]（NGR）により開発されており、Earth Gravitational Model 1996 および 2008 (EGM96、EGM2008) がある。これらは[[球面調和関数]][[級数]]で表現されている。

==関連項目==
* [[ジオイド]]
* [[:en:Physical geodesy]]

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[[Category:重力]]
[[Category:大気力学]]
[[Category:ポテンシャルエネルギー]]