Language
Country/Area
No result found
Знаете ли вы, как на самом деле измеряется и интерпретируется гравитация Земли?
В нашей повседневной жизни гравитация кажется вечным и стабильным явлением. Однако на самом деле измерение и понимание земной гравитации — сложная и деликатная задача в науке. Аномалии силы тяжести относятся к различиям между наблюдаемыми значениями силы тяжести и теми, которые предсказываются прогностическими моделями. Этот процесс измерения не только отражает форму Земли, но и дает ценную информацию о подземной структуре.
С 1669 года измерение силы тяжести и изучение ее изменений стали частью научных исследований.
Когда Землю упрощают до идеальной сплюснутой сферы, мы можем рассчитать гравитацию в каждой точке с помощью простого алгоритма. Однако реальная земная поверхность имеет холмистые горы и различный состав земной коры, что влияет на распределение гравитационного поля. Поэтому в процессе измерения гравитационных аномалий нам в первую очередь необходимо опираться на какую-то модель. Эти модели обычно основаны на упрощенных предположениях. Например, Земля образует эллипсоид под действием силы тяжести и вращения.
В процессе измерений исследователи использовали портативный прибор, называемый гравиметром, для тщательной регистрации гравитационных аномалий в различных точках. Гравитационные аномалии обычно сравниваются с использованием различных теоретических моделей, включая модели аномалии Бугена, аномалии свободного пространства и модели изостатических аномалий.
Благодаря тщательному анализу гравитационных данных геологи могут сформулировать выводы о подземной геологии.
Отправной точкой этих моделей является международный эталонный эллипсоид, и так называемая нормальная гравитация модифицируется в соответствии с этой идеализированной формой. Основанные на этом гравитационные аномалии могут отражать состояние и особенности внутреннего строения Земли. На измерение силы тяжести также влияют приливные силы, поэтому требуется множество корректировок, таких как приливная коррекция, коррекция рельефа и коррекция свободного пространства.
При измерении гравитационных аномалий приливная поправка влияет примерно на 0,3 миллигал, в основном из-за гравитационного влияния Луны. Влияние рельефа будет искажать результаты измерений из-за высокогорья и долин, что требует соответствующих поправок с учетом местного рельефа.
Правильный расчет гравитационных аномалий не только требует прецизионных инструментов, но и требует от исследователей детального понимания местной плотности горной породы и ее структуры.
Поправка на свободное пространство учитывает разную высоту точек измерения относительно опорного эллипсоида, что означает, что гравитационное притяжение под землей немного уменьшается. Кроме того, поправка пластины Бугана учитывает влияние внешних материалов на гравитацию, которая связана с измеренной высотой местности. Расчет этих гравитационных аномалий в конечном итоге поможет ученым разгадать тайны подземелий.
Считается, что, как и другие явления во Вселенной, изменения гравитации могут дать важные геологические подсказки. Например, в океанических бассейнах аномалия Бугана в основном положительна, но в высококонтинентальных регионах она отрицательна, поскольку толстая кора низкой плотности позволяет земле «плавать» поверх более плотной мантии.
Кроме того, измерение гравитации Земли не ограничивается землей; с развитием технологий спутники также широко используются для измерения гравитации. Такие данные могут предоставить более глобальные данные о гравитации, выявить глубокие геологические структуры и даже вулканическую активность. как забор.
Структура и динамика недр Земли содержат важную информацию, скрытую в этих гравитационных аномалиях.
Аномальные измерения гравитации рассказывают нам много историй о Земле, включая ее структуру поперечного сечения, кинематические изменения и внутреннюю динамику. Благодаря этим аномалиям ученые могут обнаруживать подземные металлические рудные тела, соляные купола и т. д. и даже строить предположения о более глубоких подземных структурах, таких как древние скрытые траншеи.
Нет сомнений, что обнаружение гравитационных аномалий связано не только с изменением плотности, но и со сложными геологическими процессами. Как эти процессы влияют на нашу природную среду и наше понимание Земли? Стоит ли задуматься?
