240 likes | 459 Views
A Föld elméleti alakja. Történeti áttekintés Alapelv Mérési módszerek A Föld nehézségi erőtere. A Föld elméleti alakja – Történeti áttekintés. Erastothenes (ie. 275-194) Út: 50 nap R 7423 km Mai: 6371 km. A Föld elméleti alakja – Történeti áttekintés. Fokmérések, XVIII sz.
E N D
A Föld elméleti alakja • Történeti áttekintés • Alapelv • Mérési módszerek • A Föld nehézségi erőtere
A Föld elméleti alakja – Történeti áttekintés • Erastothenes (ie. 275-194) • Út: 50 nap • R7423 km • Mai: 6371 km
A Föld elméleti alakja – Történeti áttekintés • Fokmérések, XVIII sz. • Francia Tudományos Akadémia • Expedíciók • Lappföld (1730-1736) • Peru (1735-1745) • Geometriai lapultság kérdése • Fizikai közelítés : • Newton • Clairaut (1743):Theorie de la figure de la Terre • Tömegvonzás hatása • Bouguer - Andok • XIX sz. Everest - India
Bouguer ellipszoidi normális helyi függőleges
A Föld elméleti alakja – Történeti áttekintés • Carl Friedrich Gauss (1828) • George Gabriel Stokes (1849) • Föld elméleti alakja meghatározható tisztán fizikai mérések alapján Stokes elmélete • Alapfelület, amelyre a fizikai méréseket vonatkoztatjuk • Listing Geoid fogalma (1873) • F.R. Helmert (1880): Első teljes felsőgeodézia könyv
A Föld elméleti alakja - Irodalom • Gauss, C.F., 1828: Bestimmung des Breitenunterscchiedes zwischen den Sternwarten von Gottingen und Altona, Gottingen. • Stokes, G.G. (1849): On the variation of gravity at the surface of the Earth, Transactions of the Cambridge Philosophical Society, V. 8, p. 672. • Listing, J.B. (1873): Über unsere jetzige Kenntnis der Gestalt und Grosse der Erde, Nachr. d. Kgl., Gesellsch. d. Wiss. und der Georg-August-Univ., 33-98, Gottingen. • Helmert, F.R. (1880): Die mathematischen und physicalischen Theorien der hoheren Geodasie, Teubner, Leipzip, Frankfurt. • Heiskanen, W.A. and H. Moritz (1967): Physical Geodesy, W.H. Freeman, San Francisco. • Torge, W., 2001: Geodesy, Walter de Gruyter, Berlin.
A Föld elméleti alakja – Stokes elmélete Graviméter Terepfelszín Fneh Geoid
A Föld elméleti alakja – Stokes elmélete • Problémák • A nehézségi erőt nem ismerjük mint folytonos függvényt • A pontos sűrűségeloszlás ismeretlen
A Föld elméleti alakja – Modern módszerek Altiméteres magasságmérés- Satellite Altimetry Műholdról műholdra követés – Satellite to Satellite Tracking
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér • A nehézségi (erő) vektor és komponensei • Gravitációs erő (Föld - tömegpont) • Centrifugális erő • Egyéb égitestek ( Hold, Nap, stb. ) • Potenciál- és potenciálkülönbség fogalma • Szintfelület fogalma • Függővonal fogalma • Geoid fogalma
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér Tömegvonzás hatása P(XP,YP,ZP) Fi dM i dV i l i Xi,Yi,Zi Ft M
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér Föld tengely körüli forgásának hatása P FC p R
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér Egyéb égitestek tömegvonzása FN P FH
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér Nehézségi erő FN P FC FH Ft g M
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér • Nehézségi vektor • 3 komponens • Egyetlen skalár • potenciál Pi ds P0 Wi W0 g
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér Szintfelületek származtatása P0 ds Wi 90˚ W0 g
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér Terep P Közepes óceán / tengerszint WP W0geoid
A Föld elméleti alakja – Helyettesítő felületek • Szferoid ( szintszferoidok) • Háromtengelyű ellipszoid (-) • Forgási ellipszoid Pl. WGS 84 • a = 6 378 137 m • f = 1/298.257223563 (b = 6 356 752.314 m) • GM = 3986005 x 10-8 m3/sec2 • ω = 7292115 x 10-11 rad/sec
A Föld elméleti alakja – Normál nehézségi erőtér • Normál ellipszoid • Tömeg = Föld tömege • Forgási szögsebesség = Föld forgási szögsebesség • Ekvipotenciális felület • Inercianyomatékok különbsége azonos • Normál nehézségi gyorsulás • P = 9.83 218 636 85 m/s2 • E = 9.78 032 677 15 m/s2
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér anomáliái Ellipszoidi normális Függővonal • Potenciálzavar : T = W0 - U0 • Geoid magasság (geoid unduláció) : N • Függővonal-elhajlás : • Nehézségi anomália : Δg = |g | - | | W0 N U0 Geoid g Normál ellipszoid
A Föld elméleti alakja – A nehézségi erőtér Terep P Közepes óceán / tengerszint h H WP Forgási ellipszoid N W0geoid N = h - H
A Föld elméleti alakja – A geoid http://icgem.gfz-potsdam.de/ICGEM/ICGEM.html