تبلیغات
کمپ نقشه برداری و ژئوماتیک - مهندس جمشید عبدالهیان - تغییرات شتاب ثقل در سطح زمین

تصاویر منتخب

تغییرات شتاب ثقل در سطح زمین

تغییرات شتاب ثقل در سطح زمین

در تقریب اول، شکل زمین کروی و در تقریب دوم، بصورت یک بیضوی دو محوری با فشردگی در حدود 1/300 است. این بیضوی دارای قطر اطول با نصف طول تقریبی 6378.137 کیلومتر و نصف قطر اقصر 6356.752 کیلومتر با اختلاف طول در حدود 21 کیلومتر است.


زمین حول قطر اقصرش با سرعت زاویه ­ای ω دوران می­کند، که منجر به شتاب مجازی گریز از مرکز می­شود. بنابراین شتاب ثقل روی زمین برابر برآیند دو شتاب جاذبه (به لحاظ جرم زمین) و شتاب گریز از مرکز(به لحاظ دوران زمین) می­باشد. جهت شتاب گریز از مرکز عمود بر محور دوران زمین و به سمت خارج و جهت شتاب جاذبه به سمت مرکز زمین می­باشد.

مقدار شتاب گریز از مرکز در قطبین صفر و در استوا ماکزیمم است. واحد اندازه گیری شتاب ثقل سانتی متر بر مجذور ثانیه می­باشد که آن را به افتخار نام فیزیکدان معروف، گالیله، یک گال می­نامند.

عوامل تغییر شتاب ثقل در سطح زمین از قطب تا استوا عبارتند از:

الف- عرض جغرافیایی

ب- ارتفاع

ج- تغییرات نامنظم جرم در داخل زمین

 

الف تغییرات شتاب ثقل به لحاظ عرض جغرافیایی

شتاب ثقل بر حسب عرض جغرافیایی از استوا تا قطب تغییر می­کند. در بررسی این تغییرات، زمین با صرفنظر کردن از توپوگرافی آن، به شکل یک بیضوی متشکل از یک کره به شعاع b و دو لپ هلالی شکل در طرفین آن در نظر گرفته می­شود. شتاب ثقل در موقعیت های قطب و استوا را می توان در یک جریان تکاملی فرضی زمین از حالت کروی به شعاع b بدون دوران تا زمین بیضوی با وجود دوران بررسی کرد.

1-    فرض کنیم زمین به شعاع b بدون دوران است (دیگر دو لپ موجود نیست) در این حالت شتاب ثقل در موقعیت قطب به لحاظ نزدیکی آن به کره، بزرگتر از شتاب ثقل در موقعیت استوا (21 کیلومتر دورتر) می­باشد و مقدار اختلاف 6.63 Gal است.

2-    آرایش توده ها  با الحاق دو لپ به طرفین کره زمین به شکل بیضوی در آمده و هر دو شتاب ثقل در استوا و قطب افزایش می یابند. ولی مقدار افزایش در استوا به لحاظ آرایش توده ها بیشتر از قطب و مقدار اختلاف آن 4.85 Gal می باشد.

3-    زمین دورانی-  با فرض دوران زمین بیضوی، میدان مجازی دافعه گریز از مرکز ایجاد شده موجب کاهش شتاب ثقل در استوا به میزان 3.39 Gal می شود.

بنابراین در مجموع، شتاب ثقل از عرض جغرافیایی صفر(استوا) تا عرض جغرافیایی نود درجه (قطب) به اندازه 5.17 Gal تغییر می کند که به تغییرات ناشی از عرض جغرافیایی معروف است. یعنی به طور عمده شتاب ثقل از استوا به سمت قطب به اندازه 5.17 Gal هم در نیم کره شمالی و هم در نیم کره جنوبی افزایش می یابد.

ب- تغییرات شتاب ثقل به لحاظ ارتفاع

تغییر ارتفاع سطح فیزیکی زمین از سطح دریا در نقاط مختلف نیز باعث تغییر شتاب ثقل می شود. نرخ تغییر به ازای هر متر ارتفاع تقریباً برابر است با -0.3086 mGal ( علامت منفی نشان دهنده کاهش مقدار شتاب ثقل با افزایش ارتفاع می باشد. به عبارتی با افزایش یک متر ارتفاع از سطح زمین، شتاب ثقل تقریباً 0.3 mGal  کاهش می یابد).

پ- تغییر شتاب ثقل به لحاظ توزیع نامنظم جرم در داخل زمین

توزیع جرم در داخل زمین منظم یا یکنواخت نبوده، بلکه دانسیته جرمی از نقطه ای به نقطه دیگر متفاوت می باشد. از آن جا که عامل به وجود آورنده شتاب جاذبه جرم اجسام می باشد و از طرفی به علت نامنظم بودن توزیع جرم در داخل زمین، توزیع شتاب ثقل روی زمین نیز نامنظم  بوده و دارای دامنه تغییرات در حدود 200 الی 300 میلی گال می باشد، که در مقایسه با دو مورد قبلی قابل ملاحظه می باشد.

مجموع تغییرات شتاب ثقل در سطح زمین در مقایسه با مقدار متوسط جهانی شتاب ثقل، حدود 981Gal ، هنوز یک مقدار کوچک بوده و در حد اجزای گال می باشد.

برچسب ها شتاب ثقل

نظرات

ارسال نظر

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.

درباره سایت

ابتدا حضور جنابعالی را نه به عنوان مهمان بلکه میزبان اصلی وبلاگ نقشه برداری و امور ژئوماتیک خیر مقدم عرض می نمایم. از آنجا که اینجانب جمشید عبدالهیان کارشناس ارشد ژئودزی دارای تجربه کاری برای سازمان نقشه برداری کشور ، سازمان جغرافیایی ، اداره ثبت اسناد و اکنون شرکت مهندسی مشاور مهاب قدس و از طرفی تنها کارشناس رسمی دادگستری در رشته نقشه برداری در غرب مازندران می باشم لذا بر خود لازم و تکلیف دانسته تا هر چند اندک سهم خود را در اعتلای نقشه برداری ادا نمایم. بدین لحاظ با تکیه بر تجربیات گذشته خود که بیش از 25 سال در زمینه اکثر علوم و گرایش های نقشه برداری می باشد مطالب علمی و تجربی مرتبط با علم و فن نقشه برداری و علوم ژئوماتیک، در اختیار همکاران، فعالان و علاقمندان قرار می¬گیرد. و در این راستا از دانش و تجربه سایر همکاران نیز بهره مند خواهیم شد.
مطالبی که در این پست قرار می¬گیرد شامل : ژئودزی ، ژئودینامیک ، نقشه برداری زمینی ، نقشه برداری زیر زمینی ، میکرو ژئودزی ، مسیر ، کاداستر، GPS، RS ، GIS و کارشناسی دادگستری و... خواهد بود و جهت اهتمام هر چه بیشتر ، نظرات همه خوانندگان و همکاران برای اینجانب بسیار ارزشمند خواهد بود.
با احترام؛ جمشید عبدالهیان

بایگانی

نویسندگان

پیوندها

تصاویر برگزیده

شبکه های اجتماعی