Гравиметрия. Гравитационное поле презентация

используется для измерения и определения геометрических параметров Земли, геологического строения ее поверхности, изучения ее общего внутреннего строения и для решения других задач.
Наш соотечественник М.В. Ломоносов, интересуясь проблемами тяготения, высказал идею измерения силы тяжести. Им был предложен газовый гравиметр – «универсальный барометр», в котором сила тяжести компенсировалась упругостью пружины или газа.
Эта идея была воплощена в жизнь только в 20-м веке. Трудность состояла в том, чтобы точно измерить упругие деформации весьма малой величины. В данный период  для этих целей применяют индукционные, емкостные, фотоэлектрические и другие методы регистрации.

Гравиметрия

Земли равна примерно 978 Гал, на полюсах – 982,5 Гала.
Единицы измерения сила тяжести:
g ≈ 9.8 m s-2 1 Гал = 1 см с-2 = 10-2 м с-2 ≈ 0.001 g 1 мГал = 10-3 см с-2 = 10-5 м с-2 ≈ 10-6 g
1 mГал = 10 нм с-2
Гравитационное поле, или поле тяготения — физическое поле, через которое осуществляется гравитационное взаимодействие.

В рамках  классической физики гравитационное взаимодействие описывается «законом всемирного тяготения» Ньютона, согласно которому сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками с массами   и   пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

территориях. Этот метод помогает выявить крупные глубоко погребенные зоны поднятий в изверженных и метаморфических породах, слагающих фундамент, подстилающий осадочную толщу. Выделение в фундаменте таких крупных элементов помогает разобраться и в основных чертах строения осадочной толщи пород. 
Современная магнитометрия имеет два типа приборов для измерения наклонения - инклинаторы стрелочный и индукционный. Инклинатор стрелочный представляет собой магнитную стрелку с горизонтальной осью вращения, проходящей через центр тяжести стрелки.

а затем поворотом оси вращения стрелки на 90° устанавливают стрелку по магнитному меридиану. Угол между направлением магнитной оси стрелки и горизонтальной плоскостью соответствует магнитному наклонению в месте измерения. Предельная точность определения наклонения стрелочным Инклинатор не превышает ± 2¢.

в проводнике, движущемся в магнитном поле. Существенной частью прибора является катушка, вращаемая около одного из своих диаметров. При вращении такой катушки в магнитном поле земли в ней не появляется эдс лишь в том случае, когда ее ось вращения совпадает с направлением поля. Это положение оси, отмечаемое отсутствием тока в гальванометре, на который замкнута катушка, отсчитывается на вертикальном круге.

однако спутники, направляемые к Марсу, Венере, Юпитеру и другим планетам также могут использоваться для гравиметрических наблюдений.

Гравитационные аномалии Земли
(по данным спутниковой миссии GRACE)

низкий, реализованная в проекте CHAMP (Challenging Minisatellite Payload);
система спутник – спутник, в которой оба спутника низкие, реализованная в проекте GRACE (Gravity Recovery andClimate Experiment);
спутниковая градиентометрия, реализуемая в проекте GOCE (Gravity Field and Steady State Ocean Circulation Explorer);

года 

геоида до 1—2 см на масштабах порядка 100 км.

Данные со спутника GOCE нашли многочисленные применения, в том числе при изучении опасныхвулканических регионов и прояснении поведения океана. Динамика океана являлась одной из главных целей спутника. Сопоставляя полученную информацию о форме геоида с информацией о высоте поверхности океана, полученной высотометрическими спутниками, учёные смогли проследить направление и скорость геострофических океанских течений.

вариаций, связанных, в частности, с процессами изменения климата

орбите на высоте 500 км. Спутники были запущены с космодрома Плесецк 17 марта 2002.

По данным GRACE была построена наиболее точная на данный момент карта глобального гравитационного поля Земли.
По наблюдениям с 2002 по 2005 годы было доказано быстрое таяние льда Гренландии.
В 2006 группа исследователей во главе с Ralph von Frese и Laramie Potts по данным GRACE обнаружила в Антарктиде геологическое образование диаметром около 480 км

Спутники пролетают над каждым участком Земли приблизительно раз в месяц, что позволяет прослеживать естественные перемещения масс 

= Gravity Data, A = Altimetry Data)

осредненные гравитационные аномалии 5’x5’
WGM2012 = EGM2008 + DTU10 + рельеф ETOPO1
EIGEN-6C4 = EGM2008 + DTU10+ LAGEOS + GRACE + GOCE + ETOPO1

Комбинированные морские

DNSC08, DTU10, DTU13 - EGM2008 , Cryosat, Jason
(альтиметрия 1’х1’)

Pavlis ,
S.A. Holmes , S.C. Kenyon , J.K. Factor

в свободном воздухе) высокого разрешения (2 угловые минуты), вычисленную на сферической геометрии.
Создатель: Международное Бюро Гравиметрии (BGI)
Сотрудничество с международными организациями
Комиссия по геологической карте Мира (CGMW)
ЮНЕСКО
Международной ассоциации геодезии (IAG)
Международного союза геодезии и геофизики (IUGG), Международного союза геологических наук (IUGS)

Производная от гравитационных моделей EGM2008 и DTU10 и включают поправки за рельеф 1-минутного разрешения, полученные с использованием модели рельефа ETOPO1.