、地球的重力 今重力概念 地球重力是指地球表面某一点所 受的地心引力F和地球自转离心力 C的合力。 C 今重力方向 R 根据F=Gm/R2,C=mO2r可知: 地心引力以赤道最小,两极最大, 而离心力以赤道最大,两极为零 离心力相对地心引力是很小的, 即便在离心力最大的赤道上,离 心力也只不过是该处地心引力的 1/289。可见离心力只在很小程度 上使重力小于地心引力,而重力 F一地球的引力 方向仍大致指向地球的质量中心 C一地球离心力 G一重力
三、地 球 的 重 力 ❖重力概念 地球重力是指地球表面某一点所 受的地心引力F和地球自转离心力 C的合力。 ❖重力方向 根 据 F＝Gm/R2 ，C＝mω2r 可知： 地心引力以赤道最小，两极最大， 而离心力以赤道最大，两极为零， 离心力相对地心引力是很小的， 即便在离心力最大的赤道上，离 心力也只不过是该处地心引力的 1/289。可见离心力只在很小程度 上使重力小于地心引力，而重力 方向仍大致指向地球的质量中心 r R 地球的物理性质
地球的重力一地表重力场的变化 受重力影响的空间称为重力场。重力场中某 点的重力强度(即重力值)常以该点的重力加 速度来表示,其常用单位是cm/s2。这个单位称 为伽,它的千分之一则称为毫伽。 由于地心引力和离心力均随纬度而变化,故地 球表面(大地水准面)赤道处的重力值最小, 为978.0318伽,两极处的重力值最大,为 983.2177伽,比赤道增加0.53%。即在赤道重 1kg的物体在两极便为1005.3g。据此,1971年 国际大地测量和地球物理协会通过大地水准面 上某一点的重力值的计算公式 g0=978.0318(1+0.0053024sin2 0.000058sin22t) 式中g。-—某一点海拔Om时的重力加速度 ψ一一为地理纬度。该公式称为国际重力公式
三、地球的重力－地表重力场的变化 ❖ 受重力影响的空间称为重力场。重力场中某一 点的重力强度（即重力值）常以该点的重力加 速度来表示，其常用单位是cm/s2 。这个单位称 为伽，它的千分之一则称为毫伽。 ❖ 由于地心引力和离心力均随纬度而变化，故地 球表面（大地水准面）赤道处的重力值最小， 为978 . 0318伽，两极处的重力值最大，为 983.2177伽，比赤道增加0.53%。即在赤道重 1kg的物体在两极便为1005.3g。据此，1971年 国际大地测量和地球物理协会通过大地水准面 上某一点的重力值的计算公式： ｇ 0 ＝ 978 . 0318 （ 1 ＋ 0 . 0 0 5 3 0 2 4 sin2ψ－ 0.000058sin22ψ） 式中 ｇ0――某一点海拔0m时的重力加速度。 ψ――为地理纬度。该公式称为国际重力公式 地球的物理性质
地环的里力一重力校正与异常 ◇国际重力公式是建立在地球为一均质体的假定基础之上的,所求得的重力值 也是以海平面为基准的。由重力公式所求得的重力值称为正常重力值或理论 重力值。实际上,由于地球物质分布不均匀,各处密度和分布状态不同,地 形高低不同,由地面重力仪实测的重力值往往与正常重力值不一致。而人们 所要了解的往往是地球内部密度的变化情况,因此,就要消除高度(根据重 力g=Gm/r2计算以及实验测定,高度每升高1m,g值便减少0.3083毫伽)和地形 高出海平面而组成地形的物质也会形成引力)等因素对重力值所造成的影 响,对实测重力值进行一定的折算,这个折算过程称为重力校正。其中消除 高度对重力值影响的部分称为高程校正或自由空气校正;消除组成地形物质 引力对重力值的影响的部分称为中间层校正;高程校正和中间层校正又合称 为布格校正。其校正公式如下 gb=g+(0.3083h-0.119h)×10-3 式中g-布格校正重力值,伽;g一实测重力值,伽;h—测点高程,米; 0.3083—高度每变化1m重力的变化量,毫伽;0.1119密度为2.67g/cm3的1m 高的岩石所产生的重力,毫伽。 ◇经过校正,便可把某一点的重力观测值换算成与该点位置相当的海拔高度为 零的重力值。校正后的重力值若仍明显偏离正常值,则称其为重力异常。实 测校正值大于理论值时称为正异常;反之称为负异常。这种异常反映了地球 内部物质密度的变化,它是研究地质构造和地球内部物质变化的重要信息
三、地球的重力－重力校正与异常 ❖ 国际重力公式是建立在地球为一均质体的假定基础之上的，所求得的重力值 也是以海平面为基准的。由重力公式所求得的重力值称为正常重力值或理论 重力值。实际上，由于地球物质分布不均匀，各处密度和分布状态不同，地 形高低不同，由地面重力仪实测的重力值往往与正常重力值不一致。而人们 所要了解的往往是地球内部密度的变化情况，因此，就要消除高度（根据重 力g=Gm/r2计算以及实验测定，高度每升高1m，g值便减少0.3083毫伽）和地形 （高出海平面而组成地形的物质也会形成引力）等因素对重力值所造成的影 响，对实测重力值进行一定的折算，这个折算过程称为重力校正。其中消除 高度对重力值影响的部分称为高程校正或自由空气校正；消除组成地形物质 引力对重力值的影响的部分称为中间层校正；高程校正和中间层校正又合称 为布格校正。其校正公式如下： ｇb ＝ｇ＋（0.3083h－0.1119h）×10-3 式中 ｇb—布格校正重力值，伽；ｇ—实测重力值，伽；ｈ—测点高程，米； 0.3083—高度每变化1m重力的变化量，毫伽；0.1119—密度为2.67g/cm3的1m 高的岩石所产生的重力，毫伽。 ❖ 经过校正，便可把某一点的重力观测值换算成与该点位置相当的海拔高度为 零的重力值。校正后的重力值若仍明显偏离正常值，则称其为重力异常。实 测校正值大于理论值时称为正异常；反之称为负异常。这种异常反映了地球 内部物质密度的变化，它是研究地质构造和地球内部物质变化的重要信息。 地球的物理性质
地球的重力一地内重力变化 今由于地球内部质量随深度分布的不均「地球内部的重力变化 匀性,导致重力在地球内部呈不规则 0 0km--981伽 变化。总的趋势是在地表以下2900km 655km--995伽 以上呈波浪状变化,而2900km以下随10o 深度增加呈递减趋势。具体表现为:00200-9%6 今地表重力值为约981伽,向下递增至 3000 2750km--1050伽 655km处达到第一次最大值,为995伽, 然后向下递减,至2000km深处为9864000 伽,再向深处又快速递增,到2750km 处达到极大值1050伽,再向下又减小, 5000 到2900km深处为1030伽,其后开始锐0 减,至地心地球质量为零,重力也为 0 500 1000 零 重力(厘米/秒2)
三、地 球 的 重 力－地内重力变化 ❖ 由于地球内部质量随深度分布的不均 匀性，导致重力在地球内部呈不规则 变化。总的趋势是在地表以下2900km 以上呈波浪状变化，而2900km以下随 深度增加呈递减趋势。具体表现为： ❖ 地表重力值为约981伽，向下递增至 655km处达到第一次最大值，为995伽， 然后向下递减，至2000km深处为986 伽，再向深处又快速递增，到2750km 处达到极大值1050伽，再向下又减小， 到2900km深处为1030伽，其后开始锐 减，至地心地球质量为零，重力也为 零。 2750km－－1050伽 2000km－－986伽 655km－－995伽 0km－－981伽 地球的物理性质