地球科学概论 第5讲 地球重力场.pdf

第 5 讲 地球重力场 申文斌，邓洪涛 ，徐新禹 ，罗佳 2014.5.7 1 内容提要 l  0 引言 l  1 基本概念 l  2 重力场的测定 l  3 重力场的应用 2 0 引⾔ l  万有引力定律 GMm F = l2 测定地球质量？ 1 基本概念 l  重力 p  重力是地球引力与地球自转离心力的合力 Ø  前者是质体物质产生的万有引力 Ø  后者是由于地球自转产生的惯性离心力 l  重力与密度的关系 p  物质的密度 + 物质的体积 à 物质的质量 p  地面上一点的引力是整个地球质量的综合影响 Ø  结合高等数学知识 ，思考如何计算地球对地面一点的引力 l  重力场 p  地球重力形成的力场 4 1 基本概念 l  位（势） p  复习高中或大学物理中有关势的概念 l  （地球）重力位 p  重力位 引力位+离心力位 p  重力位的各方向导数（梯度）即重力 l  （地球）重力等位面 p  地球上重力位相等的所有点构成的封闭面 p  思考 ：地球重力等位面会相交吗？ 5 1 基本概念 l  大地水准面 p  延伸到大陆内部 ，与平静的海面重合的数学面(Gauss) p  延伸到大陆内部 ，与平均海面重合(Listing) p  平均海面最为接近的重力等位面(现代定义) 6 2 重⼒场的测定 l  重力场的相关参量 ： p  重力位 p  重力 p  大地水准面 p  重力异常 p  垂线偏差 p  重力梯度 l  一般来讲重力的测定实际上是测量重力加速度 l  重力场的表达形式（参量 《－》模型） 7 2 重⼒场的测定 l  最初的重力测量大都采用绝对重力测量模式 p  1590伽利略利用自由落体测定重力加速度 8 2 重⼒场的测定 l  可倒摆 9 2 重⼒场的测定 l  可倒摆 在印度⽤可倒摆进⾏绝对重⼒测量 10 2 重⼒场的测定 l  现代自由落体式重力仪 FG5 可移动式绝对重⼒仪 1 测量精度：微伽 11 2 重⼒场的测定 l  弹簧式相对重力仪 F ma ＝ 12 2 重⼒场的测定 l  在珠峰附近实施相对重力测量 13 2 重⼒场的测定 l  应用于石油勘探的CG-5相对重力仪 14 2 重⼒场的测定 l  航空重力测量 未来重点发展⽅向