Gradiometri
Gradiometri er måling af en komponent i et gradientfelt ; H. af gravitationsfeltets eller magnetfeltets gradient . En vektorkomponent registreres samtidigt med to sensorer, der har en fast afstand. Gradiometri bruges i geomagnetik og gravimetri og blev teoretisk oprettet i 1920'erne. Gradientmåling kræver præcise og hurtige målinger, hvilket har været muligt inden for magnetik siden udviklingen af fluxgate-magnetometeret i 1937. Tilsvarende enheder i gravimetri opstod i 1990'erne. Ved at måle forskelle er der ikke behov for at reducere de målte værdier i gravimetri ; i magnetik er der ingen daglig hastighedskorrektion.
Gradiometer i geomagnetik
Der er to arrangementer for gradiometre i magnetik.
Gradiometre med en lille sensorafstand bruges til luftmålinger . Sensorerne er monteret i en fast afstand fra hinanden - for det meste lodret. På grund af den lille afstand er der ingen positionelle ustabiliteter, der kan forårsage målefejl. Dette reducerer dog også opløsningen .
Lodrette gradiometre bruges også til arkæologisk efterforskning .
Store vandrette sensorafstande på over 20 meter bruges til havmålinger. Sensorerne trækkes i stor afstand fra skibet og er forbundet med et kabel. Den fleksible forbindelse kan forårsage ustabilitet i positionen. Opløsningen øges med afstanden mellem sonderne.
Når du bruger fluxgate-sensorer, er den målte variabel normalt den lodrette komponent og også den nordlige komponent i magnetfeltet til havmålinger. Protonprecession, Overhauser eller cæsiummagnetometre bruger derimod magnetfeltmængden.
Gradiometer i gravimetri
Tyngdekraftens gradientmåling har været opereret med satellitstøtte i flere år . Omkring 1980 begyndte udviklingen af nye, gyrobaserede målesystemer for automatisk at kunne registrere tyngdefeltet med lavtflyvende kunstige jordsatellitter . På grund af den teknisk meget krævende metode var det dog ikke en succes før i slutningen af 1990'erne.
Et af de vigtigste af disse projekter er opførelse og efterfølgende drift af GOCE (Gravity and Steady-State Ocean Circulation Explorer) -satellitten , som er udviklet i samarbejde mellem rumorganisationerne ESA og NASA siden 1995 . Dens sonder bestod af høj præcision accelerometre , der blev monteret på ultra-stabile strukturer og udkragninger og blev formodes at måle alle ni værdier af tyngdekraften tensor kontinuerligt . Man håbede, at dette ville gøre det muligt for den globale geoid at blive bestemt med mindst centimeter nøjagtighed og en opløsning på omkring 100 kilometer.
I kombination med andre målinger ( frem for alt GPS , satellit- højdemåling og satellit-til-satellit-sporing ) kan der også forventes vigtige bidrag til oceanografi og anden geovidenskab. Næsten vigtigere end dataene på geoiden er dens langsomme tidsændringer, som kan registreres med GOCE for første gang.
Den målte variabel i gravimetri er i det væsentlige den lodrette komponent i tyngdefeltet, da de andre komponenter på den anden side er ubetydelige små.
litteratur
- Geldart Telford: Anvendt geofysik. Cambridge University Press, Cambridge 1990, ISBN 0-521-32693-1
