1. Krótka charakterystyka znanych anomalii.
Anomalia grawimetryczna:
-Odniesiona do powierzchni Ziemi
Δg = gp - γQ
γQ = γ0 + (δγ/δh)*Hn przyspieszenie normalne w pkt. Q
gp - Przyspieszenie rzeczywiste w pkt. P na pow. Ziemi
-Odniesiona do geoidy
Δg = g0 - γ0
g0 - Przyspieszenie w pkt. na geoidzie
γ0 - Przyspieszenie na elipsoidzie
Anomalia wolnopowietrzna:
-Odniesiona do powierzchni Ziemi
Redukcja wolnopowietrzna : zakładamy, że teren jest falisty, mamy pkt. na pow. Ziemi i przenosimy go na geoidę. Nie usuwamy mas, z założenia znajdują się pod geoidą, nie spłaszczamy terenu.
g0 = gp - (δg/δh)*Ho
ΔgF = gp - (δg/δh)*Ho - γ0
δgF = - (δg/δh)*Ho - gradient przyspieszenia rzeczywistego
ΔgF = gp + δgF - γ0
Anomalia Faye'a:
Redukcja Faye'a: zakładamy, że teren jest falisty, spłaszczony. Masy nie są usuwane tylko przesuwane pod geoidę. Przenosimy stanowisko na geoidę.
Polega na wprowadzeniu poprawki topograficznej do anomalii wolnopowietrznej.
ΔgFA = ΔgF + δgt = gp + δgt - (δg/δh)*H - γ0
δgt - poprawka topograficzna
Anomalie Faye'a są wykorzystywane przy obliczaniu wysokości quasigeoidy.
Anomalia Bouguera:
Redukcja Bouguera zakładamy, ze teren płaski, usuwamy masy i przenosimy pkt. na geoidę.
Otrzymujemy z anomalii wolnopowietrznej poprzez redukcję topograficzną (usunięcie mas).
ΔgB = gp - δgtop + δgF - γ0
δgtop = -δgp + δgt - redukcja topograficzna (redukcja z/w na płytę + poprawka topograficzna)
Anomalia Poincarego-Preya:
Używana do wyznaczenia wartości przyspieszenia wewnątrz ziem.
1. - δgp + δgt
2. dodanie redukcji wolnopowietrznej + δgF
3.Przywracamy wpływ mas topograficznych, w pkt. wew. Ziemi P'
2. Wyznaczenie undulacji Geoidy (N) techniką usunięcia i odtworzenia.
Wzór ogólny :
N = NGM + Nt + NΔg
NGM -
NT - wysokość wyznaczana na podstawie poprawki
NΔg -
1. Obliczamy
gc = gp - δgGM - δgt
δgGM - wpływ modelu globalnego
δgt - wpływ topografii
2.Wykonujemy redukcje z fizycznej powierzchni ziemi na pow. ekwipotencjalną zwaną cogeoidą.
g0c = gpc - (δgpc/δh) (Hp - Nt)
3.Obliczamy anomalię Bouguera
Δgc = g0c - γ0c
4.Na podstawie tych anomalii wyznaczamy wysokość geoidy z pola resztkowego
NΔg = (R/4πγ) $ σ1$ [S(ψ) Δgo dσ1]
5.Przywracamy wpływ GM i wpływ topografii.
N = Nt + NΔg
Nt = (δWt/ γ)
3. Model Pratta-Hayforda i Airy'ego-Heiskanena.
Pratta-Hayforda: Zakłada że bloki litosferyczne mają jednakową masę i sięgają na jednakową głębokość. Bloki wyższe mają mniejszą gęstość i odwrotnie. Jest wtedy równy nacisk na powierzchnie kompensacji.
Airy'ego-Heiskanena: zakłada że masy topograficzne sięgają głęboko w głąb Ziemi i są zanurzone w astenosferze. Różna głębokość zalegania słupów litosferycznych o jednakowej gęstości. Masa słupów zależy od wysokości, nie jest jednakowa dla wszystkich bloków.
4. Potencjał siły ciężkości dany jest wzorem:
Opisz składowe:
Pnm(u) = Są to funkcje Legandre'a I rodzaju o stopniu n i rzędzie m (funkcje stowarzyszone znormalizowane)
Cnm, Snm = Różnice współczynników pola rzeczywistego i pola normalnego (współczynniki normalizacji)
G - Stała grawitacyjna
M - Masa Ziemi
a- dłuższa półoś elipsy
cos(θ) = u
V - wartość potencjału przyciągania
T - Potencjał zakłócający