Anomalia Bouguera - Bouguer anomaly

W geodezji i geofizyką The Bouguer anomalii (nazwane Pierre Bouguer ) jest grawitacyjnie anomalia , skorygowana na wysokości, na której jest mierzone i przyciągania terenu. Sama korekta wysokości daje anomalię grawitacji w swobodnym powietrzu .

Mapa anomalii Bouguera w stanie New Jersey (USGS)

Definicja

Anomalia Bouguera zdefiniowana jako: ${\displaystyle g_{B}}$

${\displaystyle g_{B}=g_{F}-\delta g_{B}+\delta g_{T}}$

Tutaj,

• ${\displaystyle g_{F}}$ jest anomalią grawitacji w swobodnym powietrzu.
• ${\displaystyle \delta g_{B}}$ jest poprawką Bouguera, która pozwala na grawitacyjne przyciąganie skał między punktem pomiarowym a poziomem morza;
• ${\displaystyle \delta g_{T}}$ jest korektą terenu, która pozwala na odchylenia powierzchni od nieskończonej płaszczyzny poziomej

Z kolei anomalia swobodnego powietrza jest związana z obserwowaną grawitacją w następujący sposób: ${\displaystyle g_{F}}$${\displaystyle g_{obs}}$

${\displaystyle g_{F}=g_{obs}-g_{\lambda }+\delta g_{F}}$

gdzie:

• ${\displaystyle g_{\lambda }}$ jest poprawką na szerokość geograficzną (ponieważ Ziemia nie jest idealną kulą; patrz normalna grawitacja );
• ${\displaystyle \delta g_{F}}$ jest korektą na swobodny przepływ powietrza .

Zmniejszenie

Zmniejszenie Bouguer nazywa proste (albo niekompletny ), jeśli teren jest w przybliżeniu o nieskończonej płaskiej płycie zwanej płyty Bouguer . Rafinowany (lub pełna ) redukcja Bouguer usuwa skutki terenu dokładniej. Różnica między nimi nazywana jest efektem terenu (lub korektą terenu ) i wynika z różniczkowego efektu grawitacji nierówności terenu; jest zawsze ujemna.

Prosta redukcja

Przyspieszenie grawitacyjne na zewnątrz płyty Bouguera jest prostopadłe do płyty i do niej, o wielkości 2πG razy masa na jednostkę powierzchni, gdzie jest stała grawitacji . Jest niezależna od odległości od płyty (co najprościej można udowodnić za pomocą prawa grawitacji Gaussa , ale można to również udowodnić bezpośrednio za pomocą prawa grawitacji Newtona ). Wartość wynosi 6,67 × ^10-11  N · m ²  kg ⁻² , czyli 4,191 × 10 ⁻¹⁰  N · m ²  kg ⁻² razy masa na jednostkę powierzchni. Przyjmując 1  Gal  = 0,01 m · s ⁻² (1 cm · s ⁻² ), otrzymujemy 4,191 × 10 ⁻⁵  mGal · m ²  kg ⁻¹ razy masa na jednostkę powierzchni. Dla średniej gęstości skały (2,67 g cm- ³ ) daje to 0,1119 mGal m ^-1 . ${\displaystyle g}$${\displaystyle G}$${\displaystyle G}$${\displaystyle g}$

Redukcja Bouguera dla płyty Bouguer o grubości wynosi ${\displaystyle \scriptstyle H}$

${\displaystyle \delta g_{B}=2\pi \rho GH}$

gdzie jest gęstość materiału i jest stałą grawitacji. Na Ziemi wpływ na grawitację elewacji jest zmniejszony o 0,3086 mGal · m ^-1 podczas wznoszenia , minus grawitacja płyty Bouguera, co daje gradient Bouguera 0,1967 · mGal · m ^-1 . ${\displaystyle \rho }$${\displaystyle G}$

Mówiąc bardziej ogólnie, dla rozkładu masy z gęstością zależną tylko od jednej współrzędnej kartezjańskiej z , grawitacja dla dowolnego z jest 2π G razy większa od różnicy masy na jednostkę powierzchni po obu stronach tej wartości z . Połączenie dwóch równoległych nieskończonych płyt o jednakowej masie na jednostkę powierzchni nie powoduje żadnej grawitacji między nimi.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

• Lowrie, William (2004). Podstawy geofizyki . Cambridge University Press . ISBN   0-521-46164-2 .
• Hofmann-Wellenhof, Bernard; Moritz, Helmut (2006). Geodezja fizyczna (2nd. Ed.). Springer . ISBN   978-3-211-33544-4 .

Linki zewnętrzne

• Anomalie Bouguera w Belgii. Niebieskie regiony są związane z masami deficytowymi pod powierzchnią
• Siatka anomalii grawitacyjnych Bouguera dla sąsiednich Stanów Zjednoczonych opracowana przez [United States Geological Survey].
• Mapa anomalii Bouguera w Grahamland FJ Davey (et al.), British Antarctic Survey, BAS Bulletins 1963-1988
• Bouguer anomalia map przedstawiających południowo-wschodniej Urugwaj „s Měřín Lagoon anomalia (większe amplitudy niż +100 mgal ) i szczegółowo miejscu .
• Lista map magnetycznych i grawitacyjnych według stanu [United States Geological Survey].