La Terre n’est pas une sphère. La force centrifuge qui s’exerce à l’équateur tend à la déformer ce qui lui vaut une forme aplatie aux pôles. Colin MacLaurin, un mathématicien écossais qui vécut au XVIIIème siècle, a montré que si la Terre était liquide, elle aurait la forme d’un ellipsoïde dont l’équation serait :

avec a = 6378,137 km et b = 6356,752 km.

Mais la Terre n’est pas une boule liquide. Elle est en grande partie solide et sa surface est irrégulière. Vous allez me dire : je chipote… Oui, mais c’est pour la bonne cause. Les GPS sont devenus des outils indispensables de localisation dans la vie courante. Or la précision des GPS est sensible au décalage gravitationnel des horloges et celui-ci dépend du potentiel gravitationnel du point où l’on se trouve :

Il est donc important de connaître de façon aussi précise que possible la valeur de ce potentiel en tout point. La notion de géoïde répond à ce besoin. C’est une surface équipotentielle prise comme référence pour déterminer ledit potentiel gravitationnel. Le géoïde ne se confond pas avec l’ellipsoïde de MacLaurin. La présence des reliefs et des masses océaniques influent sur la gravité. Mais il s’en écarte somme toute assez peu : guère plus de 110 m !

Les relevés de gravimétrie nous permettent aujourd’hui de connaître la forme du géoïde au centimètre près.