Гравиметрия

Гравитационные аномалии Земли (по данным спутниковой миссии GRACE)

Гравиме́трия (от лат. gravis — «тяжёлый» и греч. μετρέω — «измеряю»); геодезическая гравиметрия, гравитационное зондирование) — наука об измерении величин, характеризующих гравитационное поле Земли и других небесных тел.

История

Первое измерение силы тяжести выполнил Галилей, измерив путь, пройденный падающим телом за первую секунду падения.

Задачей ранних измерений было определение гравитационной постоянной (g) как фундаментальной константы. О том, что сила тяжести на Земле изменяется в зависимости от широты места, стало известно в 30-х годах XVII века. Измерения выполняли нитяными маятниками длиной 1-2 метра. Замечательное свойство маятника выполнять колебания длительное время, позволяющее найти с приемлемой точностью период колебаний, стало причиной господства маятникового метода в гравиметрии вплоть до середины XX века.

Теоретические основы

Сила тяжести, то есть сила, действующая на единичную массу на Земле, складывается из сил тяготения и силы инерции (центробежной силы), вызванной вращением Земли:

,
где  — гравитационная постоянная,  — единичная масса,  — элемент массы Земли,  — радиус-векторы точки измерения и элемента массы,  — угловая скорость вращения Земли; интеграл берётся по всем массам.

При гравиметрических наблюдениях посредством спутников объектом измерения является лишь поле тяготения Земли или другой планеты, то есть первый член.

Потенциал поля силы тяжести определяется соотношением:

,
где  — широта точки измерения.

Условие постоянной силы тяжести определяет множество эквипотенциальных поверхностей — т. н. уровненных поверхностей; уровненная поверхность, для которой сила тяжести совпадает с силой тяжести на среднемноголетнем (невозмущённом) уровне моря называется геоидом.

Для удобства представления, не зависящего от локального распределения масс, силу тяжести делят на два компонента: нормальную часть , представляющую силу тяжести однородного референц-эллипсоида (то есть эллипсоида вращения с массой и скоростью вращения, равным земным, и максимально соответствующего геоиду), и аномальную , равную разнице между наблюдаемой и нормальной силами тяжести .

В международной гравиметрической системе IGSN 71 для нормальной силы тяжести принята формула с поправочными коэффициентами, определёнными по совокупности гравиметрических данных на 1967 г.:

м / с².

Предмет и применение гравиметрии

Гравиметрия рассматривает теории и методы измерения силы тяжести для решения различных задач геодезии, геофизики и других наук о Земле.

Гравиметрия в геодезии

Основное содержание гравиметрии в геодезии — теории и методы определения внешнего поля потенциала и силы тяжести Земли (g) по измерениям на земной поверхности и по астрономо-геодезическим данным. Гравиметрия в геодезическом контексте включает в себя теорию нивелирных высот и обработку астрономо-геодезических сетей. Одно из основных геодезических приложений гравиметрии — построение моделей геоида. Точное знание геоида необходимо, в частности, в навигации — для пересчёта геодезических (эллипсоидальных) высот, непосредственно измеряемых GPS-приёмниками, в высоты над уровнем моря, а также в физической океанологии — для определения высот морской поверхности.

Гравиметрия в геофизике

В геофизике гравиметрия используется в целях исследования внутреннего строения Земли, а также других планет. В контексте разведочной геофизики гравиметрия обычно называется гравиразведкой.

Гравиметрия в других науках о Земле

С запуском спутниковой миссии GRACE в 2002 г. впервые появилась возможность измерять временны́е изменения земного поля тяготения в региональном масштабе. Эти измерения позволяют, в частности, получать дополнительную информацию о процессах, связанных с изменением климата.

Единицы измерения и стандарты

Единицей измерения в гравиметрии является гал (русское обозначение: Гал; международное: Gal), равный 1 см/с². Названа в честь итальянского учёного Галилео Галилея. В начале XX века был определён абсолютный стандарт силы тяжести Земли, основанный на гравиметрических измерениях в Потсдаме (сила тяжести в Потсдаме — 981 274 мГал), однако уже в 30-е годы XX века были получены данные о том, потсдамский стандарт завышен на 13—14 мГал. Результатом стало создание единой мировой опорной гравиметрической сети International Gravity Standardization Net (IGSN), в 1971 г. она была принята вместо потсдамской системы (стандарт IGSN 71), в которой абсолютный стандарт силы тяжести Земли, не привязанный к координате, составляет 978 031,8 мГал.

Оборудование

Наземные гравиметрические наблюдения производятся с помощью гравиметров или акселерометров. В гравиметрических наблюдениях посредством спутника используются, как правило, высокоточные измерения его орбиты.

См. также

Литература

  • Геодезическая гравиметрия : [арх. 19 октября 2022] / Л. В. Огородова // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
  • Грушинский Н. П. Гравиметрия // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2 Добротность — Магнитооптика. — 704 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-061-4.
  • Грушинский Н. П. Основы гравиметрии. — М.: «Наука», 1983. — 351 с.
  • Хаббард У. Б., Спэттери В. Л. Внутреннее строение Юпитера. Теория гравитационного зондирования // Юпитер. — М., 1978.
  • Сукач М. К. Гравитационное зондирование грунтов. — Киев: Наукова думка, 1998. — ISBN 966-00-0462-1.
  • Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли и планет. — М.: Наука, 1978. — 192 с.

Ссылки

Read other articles:

Brave EntertainmentJenisSwastaIndustriMusikHiburanGenreK-pophip hopR&BelektronikDidirikanFebruari 2008PendiriKang Dong ChulKantorpusatDangyung Building 74-3 Nov Nonhyundong, Gangnam-gu, Seoul, Korea SelatanTokohkunciKang Dong ChulPemilikKang Dong ChulSitus webwww.bravesound.com Brave Entertainment (Hangul: 브레이브 엔터테인먼트) adalah perusahaan hiburan Korea Selatan yang didirikan pada tahun 2008 oleh Brave Brothers.[1] Perusahaan Brave Entertainment didirikan...

 

Angkatan Udara Estonia (bahasa Estonia : Õhuvägi) adalah cabang penerbangan dari Angkatan Pertahanan Estonia. Angkatan udara menelusuri sejarahnya hingga tahun 1918, dan didirikan kembali dalam bentuknya yang sekarang pada tahun 1991.[1]Angkatan Udara EstoniaÕhuvägiLambang Angkatan Udara EstoniaAktif1918–1940 1991–SekarangNegara EstoniaCabangAngkatan Pertahanan EstoniaTipe unitAngkatan UdaraPeranPertempuran UdaraJumlah personel1,570 personelMarkasPangkalan Udara Äma...

 

Sebuah lukisan yang menggambarkan hukum rajam. Rajam adalah siksaan dan hukuman mati bagi pelanggar hukum dengan cara dilempari batu.[1][2][3][4] Prosesi rajam dilakukan dengan cara tubuh pelanggar hukum ditanam berdiri di dalam tanah setinggi dada, lalu dilempari batu hingga mati. Hukuman rajam adalah hukuman yang sangat kejam dan melanggar hak asasi manusia. berbeda dengan hukuman mati lainnya karena eksekusi rajam lebih lambat, di mana pelaku akan disiksa de...

American politician This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: William M. Kinsey – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (August 2020) (Learn how and when to remove this template message) William Medcalf KinseyU.S. Representative from MissouriIn officeMarch 4, 1889 – March 3, 1891 Perso...

 

My Life, My Secret PengarangAlberthiene EndahNegaraIndonesiaBahasaIndonesiaSubjekKrisdayantiGenreOtobiografiPenerbitGramedia Pustaka UtamaTanggal terbit24 Juni 2009Jenis mediaCetakHalaman360 halamanISBNISBN 978-9-7922-4703-9 My Life, My Secret: Catatan Hati Krisdayanti adalah sebuah buku otobiografi dari penyanyi Indonesia Krisdayanti yang ditulis oleh Alberthiene Endah. Buku ini dirilis pada tanggal 24 Juni 2009 oleh perusahaan penerbit Gramedia Pustaka Utama.[1] Ini merupa...

 

American college basketball tournament 1995 NCAA Division Iwomen's basketball tournamentTeams64Finals siteTarget CenterMinneapolis, MinnesotaChampionsConnecticut Huskies (1st title, 1st title game,2nd Final Four)Runner-upTennessee Volunteers (5th title game,8th Final Four)SemifinalistsStanford Cardinal (4th Final Four)Georgia Bulldogs (3rd Final Four) NCAA Division I women's tournaments «1994 1996» The 1995 NCAA Division I women's basketball tournament featured 64 teams. The Final F...

العلاقات الأردنية البالاوية الأردن بالاو   الأردن   بالاو تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الأردنية البالاوية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين الأردن وبالاو.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدولتين: وجه المقارنة الأر�...

 

Shida Kartli შიდა ქართლიMkhareShida Kartli dan sebagian wilayahnya yang berada di bawah otoritas Republik Ossetia SelatanCountry GeorgiaIbu kotaGori[1]Subdivisions1 kota dan 5 distrikPemerintahan • GubernurGiorgi Khojevanishvili[2]Luas • Total5.729 km2 (2,212 sq mi)Populasi (Sensus 2014[3]) • Total263.382[a]Zona waktuUTC+4 (Waktu Georgia)Kode ISO 3166GE-SKIPM (2017)0.741[4]high · ...

 

Pembelian Sursock adalah pembelian tanah terbesar yang dilakukan oleh orang Yahudi pada periode awal imigrasi Yahudi ke Palestina. Wilayah yang dibeli mencakup Lembah Jezreel dan Teluk Haifa, serta wilayah lain di Mandat Palestina.[1][2] Lembah Jezreel dianggap sebagai wilayah paling subur di Palestina.[3] Referensi ^ Laurens, Henry (2002). La Question de Palestine (dalam bahasa Prancis). vol.2 (Une mission sacrée de civilisation). Paris: Fayard. hlm. 143–148....

Manisha KoiralaLahirManisha Bharat KoiralaPekerjaanAktrisTahun aktif1989 – sekarangSuami/istri- Manisha Koirala (lahir pada Agustus 16, 1970 di Kathmandu, Nepal), adalah seorang Aktris Nepal yang bekerja di industri film Bollywood, India. Filmography Tahun Film Peran Catatan 1989 Pheri Bhetaula Nepali film 1991 Saudagar Radha First Love Letter Radha 1992 Yalgaar Meghna Kumar 1993 Insaaniyat Ke Devta Nisha Anmol Anmol Dhanwan Anjali Chopra 1994 Yun Hi Kabhi Pooja 1942: A Love Story Raj...

 

قرن: قرن 13 - قرن 14 - قرن 15 عقد: 1300  1310  1320  1330  1340  1350  1360  سنة: 1335 1336 1337 - 1338 - 1339 1340 1341 1338 هـ هي سنة في التقويم الهجري امتدت مقابلةً في التقويم الميلادي بين سنتي 1919 و1920.[1][2] [3] ريتشارد فون فايتسكر أحداث قيام الولايات المتحدة بإنشاء علاقات مع الاتحاد الس...

 

American astrophysicist (1910–2004) John D. KrausBorn(1910-06-28)June 28, 1910Ann Arbor, Michigan, U.S.DiedJuly 18, 2004(2004-07-18) (aged 94)Liberty Township, Delaware County, Ohio, U.S.[1]NationalityAmericanAlma materUniversity of MichiganAwardsIEEE Edison Medal (1985)Scientific careerFieldsPhysicsInstitutionsOhio State UniversityHarvard UniversityUniversity of Michigan John Daniel Kraus (June 28, 1910 – July 18, 2004) was an American physicist and electrical engi...

Brett Gardner Gardner con la maglia degli Yankees nel 2011 Nazionalità  Stati Uniti Altezza (5'10) 178 cm Peso (173 Lb) 81 kg Baseball Ruolo Esterno sinistro Squadra  New York Yankees CarrieraSquadre di club 2008- New York Yankees Statistiche Batte sinistro Lancia sinistro Media battuta ,256 Valide 1 470 Punti battuti a casa 578 Fuoricampo 139 Punti 943 Basi totali 2 284 Basi rubate 274 Statistiche aggiornate al 2021 Modifica dati su Wikidata · Manuale Bre...

 

Liam PaynePayne di GlasgowInformasi latar belakangNama lahirLiam James PayneLahir29 Agustus 1993 (umur 30)Asal Wolverhampton, West Midlands, InggrisGenrePop R&B elektronikPekerjaanPenyanyi, penulis laguInstrumenVokalTahun aktif2010-sekarangLabelColumbia, Capitol, RepublicArtis terkaitOne DirectionSitus webliampayneofficial.com Liam James Payne[1] (lahir 29 Agustus 1993) adalah seorang penyanyi dan penulis lagu berkebangsaan Inggris. Payne membuat debutnya sebagai seorang peny...

 

Частина серії проФілософіяLeft to right: Plato, Kant, Nietzsche, Buddha, Confucius, AverroesПлатонКантНіцшеБуддаКонфуційАверроес Філософи Епістемологи Естетики Етики Логіки Метафізики Соціально-політичні філософи Традиції Аналітична Арістотелівська Африканська Близькосхідна іранська Буддій�...

Family of language varieties Spanish languageA manuscript of the Cantar de mio Cid, 13th century Overview Pronunciation stress Orthography Names History Old Middle Influences Grammar Determiners Nouns gender Pronouns personal object Adjectives Prepositions Verbs conjugation irregular verbs Dialects Andalusian Andean Argentine Belizean Bolivian Canarian Caribbean Central American Chilean Colombian Costa Rican Cuban Dominican Ecuadorian Equatoguinean Guatemalan Honduran Mexican Murcian New Mexi...

 

1944–1945 war between Finland and Germany Lapland WarPart of the Eastern Front of World War IIA sign which the Germans left in Muonio, Lapland, written on it: 'As thanks for not demonstrating brotherhood in arms!'Date 15 September 1944 – 27 April 1945 (7 months, 1 week and 5 days) LocationSuursaari (Gogland) and LaplandResult Finnish victoryBelligerents Germany FinlandMinor air support: Soviet Union[a]Commanders and leaders Lothar Rendulic Mathias Kräutler Aug...

 

18th Century German inventor and diver Peter Kreeft (born 1739 in Wieck auf dem Darß died 20 January 1811 in Barth) also spelled Kraeft or Kreft, was a German sea captain, shipping correspondent, ship owner and merchant in Barth, Swedish Pomerania, who invented an early version of a surface-supplied diving suit with helmet. Life and work Illustration of the Kreeft diving suit The invention of the surface supplied helmet diving suit was a major development in underwater diving. A document fro...

American Broadcasting-Paramount Theatres, Inc.Bekas kantor pusat American Broadcasting-Paramount Theatres yang berlokasi di 1501 Broadway.SebelumnyaUnited Paramount Theatres(1949–1953)American Broadcasting-Paramount Theatres(1953–1965)American Broadcasting Companies, Inc.(1965–1985)ABC Television, Inc.(1986–1989)JenisPublicIndustriFilm, radio, television, penerbitan, rekamanNasibPurchased and dissolvedPendahuluUnited Paramount TheatresAmerican Broadcasting CompanyPenerusCapital Cities...

 

2020年夏季奥林匹克运动会纳米比亚代表團纳米比亚国旗IOC編碼NAMNOC納米比亞國家奧林匹克委員會網站olympic.org.na(英文)2020年夏季奥林匹克运动会(東京)2021年7月23日至8月8日(受2019冠状病毒病疫情影响推迟,但仍保留原定名称)運動員11參賽項目5个大项旗手开幕式:Jonas Junius(拳击)和Maike Diekmann(赛艇)[1]闭幕式:Beatrice Masilingi(田径)[2]獎牌榜排名第77 �...