|
Гравиметрия
[от лат. gravitas – тяжесть и …метрия; gravimetry] – науч. дисциплина, являющаяся частью геофизики. Исследует структуру поля силы тяжести на поверх. Земли и в окружающем пространстве. Основоположники этих исследований – Г. Галилей, И. Ньютон и Х. Гюйгенс. Данные Г. используются в астрономии, космич. исследованиях, геодезии, геологии и физике Земли. В астрономии сведения о силе тяжести необходимы для определения масс и фигур Луны, Солнца и планет Солнечной системы; в космич. исследованиях – для расчета орбит космич. аппаратов; в геодезии – для изучения фигуры Земли; в геологии и физике Земли – для моделирования плотностных неоднородностей в зем. коре, верх. мантии и более глубоких геосферах, геологич. картирования и поисков м-ний полез. ископ. (см. Гравиразведка). Эксперимент. базой Г. служат измерения силы тяжести, производимые динамическими или статическими методами. К динамическим относят наблюдения за периодом качания маятника (см. Маятниковый прибор) и баллистический метод – измерение времени падения пробного тела в вакууме, а также струнный метод – измерение частоты колебания струны. Статические методы основаны на регистрации изменений положения пробного тела, удерживаемого в корпусе измерительного прибора негравитационными силами – упругими, электромагнитными или электростатическими (см. Гравиметр). Основные источники погрешностей при измерениях в фиксированных точках – баротемператур. возмущения, при измерениях в движении – инерциальные ускорения, возникающие при движении носителя измерительного прибора. Для приведения измерений приращений силы тяжести к общ. уровню используется единая взаимноувязанная система данных – государственная сеть гравиметрических пунктов, которая служит основой для создания опорных гравиметрич. сетей разных классов. В зависимости от условий наблюдений эксперимент. Г. подразделяют на Г. наземную (см. Гравиметрическая съемка), гравиметрию морскую, гравиметрию подземную и аэрогравиметрию. Режимные (повторные) измерения направлены на изучение изменений поля силы тяжести во времени (см. Вариации силы тяжести). Важную информацию о структуре гравитационного поля в околоземном пространстве дают наблюдения за возмущениями орбит космич. аппаратов (см. Гравиметрия спутниковая). Теоретическая база Г. – закон всемирного тяготения Ньютона (см. Гравитация) и разделы математич. физики, исследующие решения уравнений стационарных потенциальных полей – Лапласа и Пуассона. На них основаны методы определения фигуры Земли и решения интерпретационных задач, которые подразделяются на прямые и обратные. Прямыми называют задачи расчета гравитационного влияния возмущающих тел известной формы с заданным распределением плотности; обратными – задачи определения плотности и геометрич. параметров возмущающих тел по измеренным значениям поля силы тяжести. Для получения геологически содержательных решений обратных задач необходимо располагать априорной информацией о среде, ограничивающей множество возможных решений. Такая информация извлекается из данных геологич. и геофизич. исследований др. методами. Кроме того, решения обратных задач могут быть получены на основе представлений о внутр. строении Земли. К таковым относится, в частности, гипотеза изостазии.
|
