Normál föld és ez a szám a valós Föld
Normál föld és ez a szám a valós Föld
Ábra gravitációs mező a föld szorosan összefüggenek, és a tanulmány, lényegében egyetlen feladat. A bonyolult szerkezet a gravitációs mező miatt alakítani szabálytalanságok a föld és a tömeg eloszlása a sűrűség jellemzőket, pózol jelentős meghatározásának nehézsége potenciális súlyosságát W. A feladat meghatározása a potenciális W nagymértékben megkönnyíti, ha a Föld gravitációs tere képviselt formájában két területen: a mag, vagy a rendes és a maradék, vagy rendellenes és egyes tanulmányok külön-külön.
A fizikai modell a Föld ugyanazon a szinten tart egy úgynevezett ellipszoid forradalom, a külső felülete, amely az a szint, és a gravitáció minden ponton mentén irányul normális hozzá.
Háttér központ ellipszoid egy vonalba esik a tömegközéppontja a Föld, és forgástengelye - a Föld forgástengelyének. A gravitációs mező által létrehozott szint ellipszoid felületén és a világűrben, az úgynevezett normális gravitációs tér és a gravitációs erő - normális és betűvel jelöljük y.
Meghatározó paraméterek ellipszoid szinten lehet számítani a normál potenciál U és egyéb elemek a normál nehézségi erőtér a felszínén, és a külső térben. Elfogadásával felszíne felett a referencia ellipszoid, a feladat a tanuló A Föld alakja lehet csökkenteni meghatározza a fizikai felület eltérése a felszínen a ellipszoid, és a probléma meghatározása a tényleges kapacitás W gravitációs meghatározására kis különbségek T = W -U megzavarja, az úgynevezett föld potenciál pont a Föld felszínén.
Level ellipszoid kapott a fizikai modell a Föld meghatározása az alakja és gravitációs mező, az úgynevezett normál Földön. Azáltal számos felmérési feladatok Geofizikai és égi mechanika elterjedt ábrázolása a potenciális V. A Föld gravitációs (beleértve a légkörben) sorozataként bővülés gömbi harmonikusok geocentrikus koordinátákat r, F és L, R. F. Geocentrikus sugara, szélességi és hosszúsági, ill. Attraction potenciális Vo Normál Earth (ellipszoid szinten) a következő:
ahol az index „O” jelű paraméterei normális földi; f- univerzális gravitációs állandó; Mo - súlya szinten ellipszoid; r- geocentrikus helyvektora pont a felszínén; és - félig nagytengelye ellipszoid; / R 0 - zonális harmonikus együtthatók a másodfokú a Legendre polinomok P2n (sin P).
Normál paraméterek a Föld, attól függően, hogy nagyságát és jelentőségét a következőképpen osztályozzák.
zéró rendparaméterek: a geocentrikus gravitációs állandó fM; normál potenciálja a gravitációs erő a föld felszínén U0 Normál; Föld egyenlítői sugár a; A normál gravitációs erő az egyenlítőn.
A paraméterek a sorrendben tömörítés: normál harmonikus együttható geopotential másodfokú J2; Föld geometriai tömörítés A = (A-b) / a; gravimetrikus kompressziós föld P = (, ahol p - normális gravitációs erő a rúdra; kis paraméterekkel rendelkezik, amelyek függvényében a Föld szögsebesség oo, és a nulla-rendű paraméterek, nevezetesen:
Paraméterek magasabb rendű: 1 arányban képletű normális gravitációs; harmonikus együtthatók normál potenciális vonzás J4 °, JB 0 és t. d.
Alapvető geodéziai állandók
Mivel a különleges jelentőségét bizonyos paraméterek a normál földi nevezzük alapvető geodéziai állandók Ide tartoznak jelenleg a következő értékeket: FM, és J2. . ahol - szögsebessége a Föld forgását. Egyéb paraméterei a normális földi származnak állandó. Ezek előállíthatók ismert közötti kapcsolatok különböző paramétereit.
Között az alapvető állandók is: a fény sebessége vákuumban, geocentrikus gravitációs állandó, és a hangulat FMA egyetemes gravitációs állandó f.
Alapvető geodéziai állandókat határoztuk meg műholdas megfigyelések, távoli űrhajók, és az eredményeket a asztrometriai és gravimetrikus mérés.
Föld Normál beállítások határozzák meg a következő feltételeknek:
1) a szintje a központ a ellipszoid forgási egybe kell esnie a tömegközéppontja a Föld, és a fő tehetetlenségi tengelye, amely a forgástengely - a Föld forgástengelyének;
2) a szögsebesség rotációs ellipszoid és a tényleges szintjét a föld meg kell egyeznie;
3) Mo szintű ellipszoid tömegű legyen egyenlő a tömeg M valós Föld (FMO = fM);
4) geopotential zonális harmonikus együtthatókat a második teljesítményszint ellipszoid J2 ° és a tényleges föld / g meg kell egyeznie;
5) A rendes potenciális Uo gravitációs szinttel felületén ellipszoid egyenlőnek kell lennie a tényleges lehetőségeit Wo gravitációs felületén a geoid.
Amikor megoldására számos problémát geodézia helyett Uo számának alapvető geodéziai állandók a félig nagytengely és a szint ellipszoid. Ezután az ötödik állapotban formulázzuk másképpen: félig fő tengelye a ellipszoid és a szint úgy kell beállítani, hogy a térfogata volt, a hangerőt a geoid.
Idővel a felhalmozási mérési adatokat geodéziai alapvető állandók fokozatosan finomítani. A ajánlásaival összhangban a XVII Közgyűlése az International Union of Geodéziai és Geofizikai (IUGG) és annak tagja International Association Geodéziai (IAG) tartott Canberra (Ausztrália, 1979), elfogadta az alábbi táblázatban szereplő alapvető geodéziai állandók:
fM = (3 896005 ± 0,5) · augusztus 10 -2 m 3;
w = 7.292.115 11-Yu-rad-sec „1.
Ezek az állandók a kiindulási pont az elfogadott geodéziai vonatkoztatási rendszer 1980-ban
Ismerve az alapvető geodéziai állandók, ki tudjuk számítani a többi paraméter a normális földi pontos képleteket. Íme néhány képletek létrehozása közötti kapcsolatok különböző paramétereit normális földi eltekintve kis mennyiségű másodrendű, ami elegendő a sok magasabb geodéziai feladatok a jelenlegi szakaszban.
Tömörítés a föld és a kapcsolódó / 2 g, és a képlet
ahol <7 определяется по формуле (1.14).
Normál potenciális Uo szintjén ellipszoid felület
Mo tömege ellipszoid és normál nehézségi erő az egyenlítőn ve rokonságban
Normál gravitációs y0 a felület szintezése ellipszoid át szélességi B lehet kiszámítani a következő képlettel
A normális gravitációs erő (mgal) vannak az alábbi képlet szerint a külső térben
ahol H - feletti magassága ellipszoid, m.
Fent alapvető geodéziai állandók megfelelnek az alábbi értékeket a poláris laposabbá a földet, hanem a normális gravitációs erő az egyenlítőn szinten ti ellipszoid:
Az ábra az igazi Föld
A ismert paraméterek és a tájolását a föld ellipszoid a szervezetben földön feladata tanulmányozása alakja csökkenti, hogy meghatározzuk a geodéziai magasság pontokat a föld felszínén, mérve a felszínen a ellipszoid a normals hozzá, azaz. E. definíciója szegmensek NMR = MC (ábra. 5, a) rámutat az ismert koordináták ellipszoid. Azonban a geodéziai magassága bármely pontján nem lehet közvetlenül mérni. Ezért terjed két részre, és mindegyik külön határozzuk meg, különböző mérési adatokat.
ábra. 5. geodéziai magasság pont (a) és (b) komponensek: 1 - a fizikai a Föld felszínén;
2 - kvázi-geoid (geoid); 3 - ellipszoid
Összhangban az elmélet M. S. Molodenskogo geodéziai magassága bármely pontján M a föld felszínét képlettel számítottuk ki
ahol - a magassága a anomália; H a normál magassága az adott pont. Rendellenességek magasságok viszonylag kicsi, és általában nem haladja meg a 100 m és a magassága a szokásos pontok a hegyekben elérheti a több kilométer hosszú.
M anomália magassága bármely pontján M képviseli, mint
ahol Tm = Wm -Um - perturbáltam földpotenciálon pontjában M; WM és WO - a valós értékek gravitációs potenciál Mina geoid felületén; UM és UQ - potenciális értékek a normál nehézségi erő ugyanazokon a helyeken; t - értéke a normális gravitációs erő egy magassága H = ellipszoid, számított képlet (1,18).
Normál magassága bármely M pont meghatározható a következő képlettel
ez határozza a geometriai szintezés, a következő méréseket a gravitáció. A képlet (1,21) t -érték normál gravitációs magasságban
H = ellipszoid; g - az igazi értékek pontok gravitációs szintező vonalak; dh - elemi túllépni.
Keresztül M a föld felszínén (. Ábra 5b) végezzen a normál MS és a felület a föld ellipszoid jelölik: N = = VS - quasigeoid feletti magassága ellipszoid; H = CF - a magassága ezen a ponton a fenti quasigeoid. Az egyes konkrét M pont a föld felszínén magassága N quasigeoid számszerűen egyenlő magasságú anomália, t. E. N =, és a H magasság a fenti pontok quasigeoid számszerűen egyenlő a normál magasságú t. E. N = N m- Ezért ahelyett, hogy a kifejezések (1,19) a ugyanazt a szigort és a pontosság, írhatunk
Képlet (1,22) általában használt, és a gyakorlatban, de az értékek és N = H = N kiszámítása a képletek (1,20) és a (1,21), bár a fizikai értelmében a mennyiségek és az N, és H = N és H különböző. Szigorúan véve, a számítási képletben (1,19) N normál magasságú mérve a felszínen a ellipszoid, és a képlet (1,22), a H magasság felszínétől mért quasigeoid. Mindkét képlet ugyanazt értéket a geodéziai magasság H r és elméletileg szigorú.
Annak meghatározására, N quasigeoid Heights (magasságokban anomáliák) a kontinentális része a világ működnek komplex geodéziai, csillagászati, gravimetrikus, és most graviinertsialnyh és műholdas mérések.
A feldolgozás mértékben támogatni, beleértve a műholdas meghatározásokat úgy találta, hogy a felület a geoid (quasigeoid) miatt bonyolult a Föld gravitációs mezeje inhomogenitás. Ami a föld felszínén ellipszoid ez nagy (nagyságrendben 1000 km vagy annál több), és egy viszonylag kis (nagyságrendileg 100 km vagy kevesebb) hullám szélességi és hosszúsági szakaszon. Így a legnagyobb negatív geoid magasság figyelhető meg az Indiai-óceán (körülbelül -105 m) és az Antarktisz közelében (Ross-tenger -61 m), és a legnagyobb pozitív magasság a Csendes-óceán (közel Új-Guinea 77 m) és az Észak-Atlanti-óceán ( akár 66 m). Azt is megállapították, hogy az alak a Föld körte alakú: az északi féltekén kissé megnyúlt felé a pole, és a déli, éppen ellenkezőleg, lapított. Az egyenlítő a Föld elliptikus a hosszúsági félig fő tengelye körülbelül 15 ° nyugatra.