重力和重力异常.ppt

地球重力场示意图
地球在不断地自转，地球表面上任何物体都具有一个离心力C，其大小由下式来决定

r——m到自转轴的垂向距离；
ω——地球自转的角速度。重力与地球引力、离心力间的关系重力的相关概念P质量点受到的影响：整个地球重力和重力场
在地球附近的空间，一切物体都要受到被近似地
拉向地心的力，这个力就是重力。有重力作用的
空间，称为重力场。
场的简单性质：物质性、叠加性、与实物同占
同一空间。

P=mg
P和g都是矢量，方向与铅垂线方向一致。
重力测量中，并不研究P，而是研究
P/m=g（重力场强度/重力加速度）

正常重力公式
地球表面的重力加速度随着地点不同而不同
主要原因：
①地球不是一个圆球体，而且地球自然表面是起伏不平的；
②地球绕一定的轴作自转运动，绕太阳作公转运动；
③地球内部的质量（密度）分布是不均匀的；
④人类在近地表的活动遗迹。假设
①地球是一个密度均匀而且光滑的理想椭球体，或是一个密度成层分布的光滑椭球体；
②在同一层内密度是均匀的、各层的界面也都是共焦旋转椭球面；
③则球面上各点的重力位或重力值可以根据地球的引力参数、地球长半径、扁度、自转角速度等计算得出；
④由此计算的重力位及重力值称正常重力位及正常重力值。重力观测值可分为三部分：正常重力场、
随时间变化的重力场和重力异常。
正常重力场
由公式
g0=ge(1+βsin2φ-β1sin22φ)
计算出来的重力称为正常重力值，相应的
重力场称为正常重力场，其公式称为正常
重力公式。正常重力公式随时间变化的重力场
（1）长期变化
与地壳内物质缓慢运动和构造活动有关。
（2）短期变化
日变，变幅0.2-0.3mgal(2-3g.u)，表现为
海洋潮汐和地壳形变（固体潮），后者
引起大地水准面位移，从而又导致重力
的变化。日变曲线广义讲，从重力观测值g中减去正常重力和随时间变化的重力，即得到的偏差部分称为重力异常
如果不校正到大地水平（准）面，而是某一基点，得到相对重力异常。引起重力异常的原因：
1.相对与地表光滑的椭球面而言，
起伏的地表(高程）及其以下物质
层的存在；
2.地球（壳）内部存在密度非均匀
体；
3.固体潮、日月引力引起的随时间
变化重力异常的实质重力的数学表达式地球的全部质量对A点所产生的引力分量为:
这样重力g在x，y，z三个坐标方向的分量分别为在直角坐标系下有：重力异常三、重力位、重力等位面和正常重力公式引力场强度的环流等于0