Геодезическая гравитация

Geoscience Australia и Австралийский национальный университет совместно разрабатывают геодезический гравитационный компонент программы AuScope, направленный на улучшение понимания временных изменений силы тяжести на Австралийском континенте. Программа geodetic gravity имеет два отдельных результата, они заключаются в:

• используйте абсолютную гравиметрию в качестве независимого метода измерения вертикальных перемещений земной коры и/или других долговременных гравитационных сигналов, представляющих интерес. Этот метод основан на принципе, согласно которому сила тяжести изменяется по мере возникновения деформации между поверхностью и центром Земли

• это улучшит наше понимание временной деформации земной поверхности, вызванной приливными изменениями силы тяжести, вызванными движениями Солнца и Луны. Эти движения также вызывают океанские приливы, которые деформируют поверхность, когда вокруг Земли перемещаются большие приливные массы воды. Эта деформация может составлять порядка сантиметров и может повлиять на другие фундаментальные системы точных геодезических измерений вГлобальная навигационная спутниковая система (ГНСС), Интерферометрия со сверхдлинной базовой линией (VSDBI)иСпутниковый лазерный дальномер (SLR).

Приборы и программа наблюдений разделены на два направления: абсолютное и относительное. Программа "Абсолютная гравитация" включает в себя запись наблюдений в течение 24-48 часов с использованием абсолютного гравиметра FG5 примерно на 10 геодезических объектах по всей Австралии. Эти данные доступны через Geoscience Australia.Портал геодезических и гравиметрических данных. Эти сайты расположены совместно с GNSSПостоянно работающие опорные станции (CORS).

Гравиметр FG5 может измерять ускорение свободного падения (g) с точностью до одной части из 10⁹(8-й знак после запятой в м/с-2), что эквивалентно изменению высоты на ~3 миллиметра. Таким образом, мониторинг небольших изменений силы тяжести в течение длительных периодов времени позволит точно измерять изменения высоты поверхности независимо от других методов съемки.

Программа relative gravity состоит из серии относительных гравиметров, подходящих для приливной гравиметрии, которые будут использоваться для улучшения понимания временных изменений силы тяжести, вызванных приливными силами. Исследователи полагаются на прогнозирующие модели, которые еще предстоит протестировать на большей части австралийского континента. В настоящее время существуют некоторые сомнения в точности моделей, особенно в северной части континента.

Наибольшее улучшение в понимании моделей приливов будет достигнуто при наблюдении за доминирующими частотами приливов, которые относятся к суточному и полусуточному диапазонам приливов, примерно к одному и двум периодам/циклам в день соответственно.

Для получения достаточно точных данных о местных параметрах приливов требуется до шести месяцев сбора данных с каждого объекта. Данные собираются в течение многих лет наблюдений с объектов по всему континенту. Это необходимо для более глубокого понимания моделей океанической нагрузки, которые применяются по всей Австралии. Хотя неопределенности в этих моделях обусловливают наиболее острую потребность в измерениях земных приливов по всей стране, создание каталога приливов по всей стране также принесет другие преимущества, потенциально включая дополнительные знания о подповерхностной структуре Земли, которые могут быть использованы для геодинамических исследований.