Гравитационное поле Земли это:

Гравитационное поле Земли
        поле силы тяжести (См. Сила тяжести); силовое поле, обусловленное притяжением (тяготением) Земли и центробежной силой, вызванной её суточным вращением. Зависит также (незначительно) от притяжения Луны, Солнца и др. небесных тел и масс земной атмосферы. Г. п. З. характеризуется силой тяжести (см. Гравиметрия), потенциалом силы тяжести и различными производными от него. Потенциал имеет размерность см2.сек–2. За единицу измерения первых производных потенциала, в том числе силы тяжести, в гравиметрии принимается миллигал (мгл), равный 10–3 см.сек–2, а вторых производных — этвеш (Е), равный 10–9 сек–2. Часть потенциала силы тяжести, обусловленная только притяжением масс Земли, называется потенциалом земного притяжения, или геопотенциалом.
         Для решения практических задач потенциал земного притяжения представляется в виде ряда
        
         где ρ — геоцентрическое расстояние; φ и λ — географическая широта и долгота точки, в которой рассматривается потенциал; Pnm присоединённые функции Лежандра; GE — произведение постоянной тяготения на массу Земли, равное 398 603·109 м3 сек–2, а — большая полуось Земли; Cnm и Snm безразмерные коэффициенты, зависящие от фигуры Земли и внутреннего распределения масс в ней. Главный член ряда — C20) учитывает сжатие Земли. Последующие члены, коэффициенты которых на три порядка и более меньше, чем C20, отражают детали фигуры и строения Земли. Из-за отсутствия точных данных об истинном распределении масс внутри Земли и о её фигуре невозможно непосредственно вычислить коэффициенты Cnm и Snm. Поэтому они определяются косвенно по совокупности измерений силы тяжести на поверхности Земли и по наблюдениям возмущений в движении близких искусственных спутников Земли (ИСЗ). В табл. приведены результаты определения коэффициентов разложения, установленные на основе наблюдений движения ИСЗ. Аналогичными рядами описывается поле силы тяжести Земли.
         Для удобства решения различных задач Г. и. З. условно разделяется на нормальную и аномальную части. Основная — нормальная часть, описываемая несколькими первыми членами разложения, соответствует идеализированной Земле («нормальной» Земле) простой геометрической формы и с простым распределением плотности внутри неё. Аномальная часть поля меньше по величине, но имеет сложное строение. Она отражает детали фигуры и распределения плотности реальной Земли. Нормальная часть поля силы тяжести рассчитывается по формулам распределения ускорения нормальной силы тяжести γ. В СССР и др. социалистических странах наиболее часто используется формула Гельмерта (1901—09):
         γ = 978030 (1 + 0,005302 sin2φ — —0,000007sin 22φ) мгл.
        Формула Кассиниса (1930), называемая международной, имеет вид:
         γ = 978049 (1 + 0,0052884 sin2φ — 0,0000059 sin2 2φ) мгл.
         Существуют другие, менее распространённые, формулы, учитывающие небольшое долготное изменение γ, а также асимметрию Северного и Южного полушарий. Ведётся подготовка к переходу к единой новой формуле с учётом уточнённого абсолютного значения силы тяжести. С помощью формул распределения нормальной силы тяжести, зная высоты пунктов наблюдений, а также строение окружающего рельефа и плотности слагающих его пород, вычисляют Аномалии силы тяжести, которые применяются для решения большинства задач гравиметрии.
         Потенциал силы тяжести используется при изучении фигуры Земли, близкой к уровенной поверхности Г. п. З., а также в астродинамике при изучении движения искусственных спутников в Г. п. З. (уровенной называется поверхность, во всех точках которой потенциал имеет одинаковое значение; сила тяжести направлена к ней по нормали). Одна из уровенных поверхностей, которая совпадает с невозмущённой средней поверхностью океанов, называется Геоидом. По направлению силы тяжести устанавливается отвес и определяется положение астрономического зенита. Поскольку уклонения отвеса приближённо равны отношению горизонтальной составляющей притяжения к силе тяжести, то знание их величин в определённом смысле позволяет судить и о Г. п. З.
         Вторые производные потенциала силы тяжести применяются при решении геологоразведочных и геодезических задач. Вертикальный градиент силы тяжести (См. Градиенты силы тяжести), соответствующий нормальной части Г. п. З., от полюса к экватору изменяется всего на 0,1% от его полной величины, равной в среднем для всей Земли 3086 этвеш. Намного меньше по абсолютной величине нормальные горизонтальные градиенты силы тяжести и вторые производные потенциала силы тяжести, характеризующие кривизну уровенной поверхности Земли. Аномальная часть вторых производных потенциала позволяет судить о плотностных неоднородностях в верхних частях земной коры. По величине она достигает в равнинных местах десятков, а в горных — сотен этвеш. В гравиметрической разведке (См. Гравиметрическая разведка), помимо вторых производных потенциала силы тяжести, используются третьи производные потенциала, получаемые путём пересчёта по аномалиям силы тяжести. Сила тяжести измеряется Гравиметрами и маятниковыми приборами (См. Маятниковый прибор), а вторые производные потенциала силы тяжести — гравитационными вариометрами (См. Гравитационный вариометр).
         Коэффициенты (умноженные на 10°) разложения потенциала земного притяжения в ряд по сферическим функциям, определённые по наблюдениям движения искусственных спутников Земли (по данным Смитсоновской астрофизической обсерватории, США, опубл. 1970)
        --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
        | m                  | 0                   | 1                   | 2                   | 3                   | 4                   | 5                   |
        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | С2m                | -1082,63         | -                    | 2,41               | -                    | -                    | -                    |
        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | S2m                | -                    | -                    | -1,36              | -                    | -                    | -                    |
        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | C3m                | 2,54               | 1,97               | 0,89               | 0,69               | -                    | -                    |
        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | S3m                | -                    | 0,26               | -0,63              | 1,43               | -                    | -                    |
        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | C4m                | 1,59               | -0,53              | 0,33               | 0,99               | -0,08              | -                    |
        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | S4m                | -                    | -0,49              | 0,71               | -0,15              | 0,34               | -                    |
        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | C4m                | 0,23               | -0,05              | 0,61               | -0,43              | -0,27              | 0,13               |
        |------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
        | S5m                | -                    | -0,10              | -0,35              | -0,09              | 0,08               | -0,60              |
        --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
        
         Лит.: Жонголович И., Внешнее гравитационное поле Земли и фундаментальные постоянные, связанные с ним, «Тр. института теоретической астрономии», 1952, в. 3; Бровар В. В., Магницкий В. А., Шимбирев Б. П., Теория фигуры Земли, М., 1961; Грушинский Н. П., Теория фигуры Земли, М., 1963.
         М. У. Сагитов, В. А. Кузиванов.
        

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Гравитационное поле Земли" в других словарях:

  • Гравитационное поле земли —         (a. gravitational field of the Earth, Earth gravitational field; н. Schwerefeld der Erde; ф. champ de gravite de la Terre; и. campo de gravedad de la tierra) силовое поле, обусловленное притяжением масс Земли и центробежной силой, к рая… …   Геологическая энциклопедия

  • Гравитационное поле Земли — Гравитация (всемирное тяготение, тяготение) (от лат. gravitas  «тяжесть»)  дальнодействующее фундаментальное взаимодействие в природе, которому подвержены все материальные тела. По современным данным, является универсальным взаимодействием в том… …   Википедия

  • ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ — (поле тяготения), один из видов поля физического, посредством которого осуществляется гравитационное взаимодействие (притяжение) тел, например Солнца и планет Солнечной системы, планет и их спутников, Земли и находящихся на ней или вблизи нее тел …   Современная энциклопедия

  • Гравитационное поле — (поле тяготения), один из видов поля физического, посредством которого осуществляется гравитационное взаимодействие (притяжение) тел, например Солнца и планет Солнечной системы, планет и их спутников, Земли и находящихся на ней или вблизи нее тел …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Гравитационное взаимодействие — Гравитация (всемирное тяготение, тяготение) (от лат. gravitas  «тяжесть»)  дальнодействующее фундаментальное взаимодействие в природе, которому подвержены все материальные тела. По современным данным, является универсальным взаимодействием в том… …   Википедия

  • Гравитационное красное смещение — В физике, гравитационное красное смещение является проявлением эффекта изменения частоты испущенного некоторым источником света (вообще говоря, любых электромагнитных волн) по мере удаления от массивных объектов, таких как звёзды и чёрные дыры;… …   Википедия

  • Гравитационное замедление времени — В физике, гравитационное красное смещение является проявлением эффекта изменения частоты света (вообще говоря, любых электромагнитных волн) по мере удаления от массивных объектов, таких как звёзды и чёрные дыры; оно наблюдается как сдвиг… …   Википедия

  • Гравитационное излучение —         излучение гравитационных волн, или волн тяготения (См. Тяготение), неравномерно движущимися массами (телами).          Существование гравитационных волн следует из общей теории относительности (теории тяготения) А. Эйнштейна,… …   Большая советская энциклопедия

  • гравітаційне поле землі — гравитационное поле Земли gravitational field of the Earth, Earth gravitational field *Schwerefeld der Erde силове поле, зумовлене тяжінням маси Землі і відцентровою силою, яка виникає внаслідок добового обертання Землі. Незначною мірою залежить… …   Гірничий енциклопедичний словник

  • Гипотетические естественные спутники Земли — Земля с двумя спутниками: изображение, полученное при помощи программы Celestia Гипотетические естественные спутники Земли  небесные тела, обращающиеся вокруг Земли …   Википедия

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»