Erdmodelle

Erdmodelle, auch als Erd- oder Geomodell bezeichnet, sind representations of the Earth's structure and properties used in geosciences to interpret observations, test hypotheses and predict natural phenomena. They can be global or regional and may describe geometry, gravity, density, seismology and other physical fields.

Typen von Erdmodellen umfassen verschiedene Schwerpunkte. Geodätische und geodynamische Modelle beschreiben die Form der Erde (Geoid, Ellipsoid) sowie Deformationen der Lithosphäre. Gravitative Modelle befassen sich mit dem Erdschwerefeld (beispielsweise globale Modelle wie EGM, sowie Daten aus GRACE/GOCE). Mantel- und Krustalmodelle liefern Informationen zur Dichteverteilung und zur Seismik (seismische Geschwindigkeiten, Dichteprofile). 1D-Modelle wie PREM geben standardisierte radiale Profile von Geschwindigkeit und Dichte, während 3D-Modelle wie Crust2.0 oder Crust1.0 die Krusteneinheiten regional rekonstruieren. Seismische Modelle nutzen Tomographie und andere Geophysikmethoden, um tiefer liegende Strukturen abzubilden. Klima- und Eismodells ergänzen Erdmodelle durch Oberflächen- und Eisschichten sowie deren Massenbilanz.

Datenquellen und Methoden umfassen satellitenbasierte Gravimetrie (GRACE, GOCE), seismische Tomographie, Geodäsie (GPS), Bodendaten, Magnetotellurik, Bohrlöcher sowie Satellitenaltimetrie. Modelle werden durch Assimilation neuer Messdaten, geophysikalische Experimente und theoretische Annahmen kontinuierlich aktualisiert.

Anwendungen von Erdmodellen reichen von Geodäsie, Kartierung und Ressourcenexploration bis hin zu Hazard-Assessment, Klimaforschung und Meeres- sowie Eislandskarten. Es besteht oft ein Zusammenspiel zwischen globalen Referenzmodellen und regionalen Anpassungen, um regionale Besonderheiten akkurat abzubilden. Es ist zu beachten, dass Erdmodelle in der Wissenschaft von der Bezeichnung ER-Modell in der Informatik (Entity-Relationship-Modell) zu unterscheiden sind.