Analisi delle variazioni temporali del campo gravitazionale terrestre osservato dai nuovi satelliti artificiali.

Capitolo 1 Introduzione La forma della Terra non e´ sferica ma pressoche´ ellissoidale perche´ determi- nata dall’equilibrio tra la forza gravitazionale interna e la forza centrifuga data dal moto di rotazione. Inoltre la non uniforme distribuzione di massa ha come conseguenza che il campo gravitazionale terrestre non ha un valore costante in ogni punto della superficie del pianeta, [4]. Oltre all‘ellissoide si utilizza il geoide, figura ideale ottenuta attraverso cal- coli ed approssimazioni di cui parleremo nel Cap.3, che viene definita come una specifica superficie equipotenziale del campo gravitazionale. Rispetto all’elissoide, il geoide esprime le ondulazioni dovute alla disuniforme distri- buzione delle masse interne della Terra. Per rappresentare la distribuzione del campo di gravita´ su tutta la superfi- cie del pianeta si costruiscono mappe che generalmente visualizzano l’altezza del geoide rispetto all’ellissoide. Nell’esempio in Fig.1.1 la scala cromatica indica una variazione di quota del geoide dell’ordine delle decine di metri a cui corrisponde una deviazione dalla accelerazione gravitazionale media da -70 mGal a +70 mGal1. Tuttavia, in aggiunta a tali disomogeneita` spaziali del campo, abbiamo anche delle variazioni nel tempo. Tali variazioni possono essere indotte da fenomeni episodici come i terre- moti, da fenomeni periodici come ad esempio le maree e gli effetti stagionali, o da variazioni secolari2, [5]. 1.1 Misura del campo gravitazionale Storicamente, le misura delle deviazioni dall’elissoide che definiscono il geoi- de viene effettuata attraverso stazioni di rilevamento poste al suolo. Seb- bene esse siano localmente precise non offrono una completa ed uniforme copertura a livello globale; la difficolta´ nello stabilire un riferimento comu- 1 Il Gal prende nome da Galileo e corrisponde a 1 cm s−2 2Variazioni temporali del campo caratterizzate da un andamento in prima approssimazione lineare, non legate a fenomeni periodici. 3