4. This book bridges the gap between the
classic texts on potential theory and
modern books on applied geophysics.
Introductory chapters discuss potential
theory with emphasis on those aspects
particularly important to earth scientists,
such as Laplace's equation, Newtonian
potential, magnetic and electrostatic
fields, conduction of heat, and spherical
harmonic analysis. Later chapters apply
these theoretical concepts specifically to
the interpretation of gravity and magnetic
anomalies, with emphasis on anomalies
caused by crustal and lithospheric
sources. The book is ideal for graduate
students and researchers in applied
geophysics.
5. Gravite’ninGlobalDeğişimi
GRACE haritası, dönme ve Dünya
şeklinin devasa etkileri hesaba
katıldığında, yerçekiminin dünya
genelinde değiştiğini gösteriyor. Bu
anomaliler, Dünya içindeki kütle
dağılımındaki büyük ölçekli farklılıklarla
ilgilidir.
Özetlemek gerekirse, Dünya'nın yerçekimi alanı öncelikle bir kürenin yerçekimi kuvveti ile
tanımlanır, dönme nedeniyle önemli sapmalar, enlemle yarıçapta değişiklik ve çok daha az
ölçüde gelgitler (güneş ve ayın göreli konumu) nedeniyle oluşur. Dünya yüzeyinde ki
yerçekiminde ki değişiklikler, aynı zamanda, yükseklik ve ilgili faktörlerdeki değişikliklerle de
ilgilidir. Bu faktörler hesaba katıldığında bile, bu farklılıklar Gal aralığında değil mGal
aralığında ölçülse de, gravite alanındaki varyasyon devam eder.
Bu yerçekimi haritasının Yerçekimi Geri
Kazanımı ve İklim Deneyi sırasında Dünya
yüzeyinin üzerinde toplandığını unutmayın.
(GRACE) görevi. Bu, Dünya'nın yerçekimi
alanının şimdiye kadarki en doğru
haritasıdır.
Dünya’da Yerçekimi’nin Global Değişimleri
6.
7. Newton'un hareket yasaları, Dünya'nın yerçekimi alanının gezegen ölçeğindeki
özelliklerini tanımlar.
Newton'un evrensel yerçekimi yasası, Dünya ve Dünya'nın yerçekimi alanındaki
herhangi bir nesne dahil olmak üzere herhangi iki kütle arasında var olan yerçekimi
kuvvetini ve ivmeyi açıklar. Dünya veya diğer gezegenlerden kaynaklanan yerçekimi
alanı, ivmenin bir yerden bir yere değişmesiyle tanımlanabilir. Yalnızca ivmenin
büyüklüğü gösterilirse, alan skalar alan olarak tanımlanır. Yön gösterilirse, alan bir
vektörel alan olarak tanımlanır. Yerçekimi ivmesi vektör alanının yönelimi açısından
oryantasyonu (dikey) tanımlıyoruz
Yerçekimi ivmesinin birimleri genellikle mGal'dir. 105 mGal = 1 ms-2. Yerçekimini
hesaplamada yaygın bir hatanın MKS'yi mGal'e çevirmeyi unutmak olduğunu
unutmayın!
Newton yasaları, (a) enlemde ki (yarıçap, dönüş) değişiklik, (b) yükseklikteki değişiklik,
(c) gelgit etkileri (Güneş ve Ay'ın konumu) nedeniyle Dünya yüzeyindeki yerçekiminde
ki büyük ölçekli değişiklikleri başarıyla tanımlar.
Yerçekimi anomalileri, kütle dağılımında ki farklılıklar nedeniyle Dünya'da çok çeşitli
ölçeklerde varlığını sürdürmektedir.
Ek Kaynaklar: Blakely, Bölüm 1, 3, 7'yi okuyun
Özet
8. 1. Yerçekimi, güneşin ve ayın konumu ve kütlesi nedeniyle Dünya yüzeyinde değişir. Ayın tam
tepede olduğu (ay öğlen) Dünya yüzeyindeki bir noktayı düşünün. Bu geometride Ay, yalnızca
Dünya'nın kütlesi nedeniyle o noktadaki yerçekimi ivmesini etkili bir şekilde azaltarak yukarı
doğru bir ivmeye neden olur. Yaklaşık 12 saat sonra, Ay, Dünya'nın tam olarak karşı
tarafındadır (ay gece yarısı), yalnızca Dünya'nın kütlesi nedeniyle Dünya yüzeyinde aynı
noktada yerçekimi ivmesini etkili bir şekilde arttırır. Ay öğlen ve ay gece yarısı arasındaki
noktada (mGal cinsinden) yerçekimi ivmesindeki değişimi hesaplayın. Yarıçapı RE = 6.378x106
m olan küresel bir Dünya varsayalım, Dünya'nın merkezinden Ay'a olan uzaklık RM = 3.8x 108
m ve Ay kütlesi 7.3 1022 kg.
2. Paleontolojik veriler ve astrofiziksel modeller, 600 milyon yıl önce (Ma) bir Dünya yılında
yaklaşık 423 gün olduğunu gösteriyor. Hiçbir veri Dünya'nın yörüngesinin değiştiğini
göstermez, bu nedenle değişim, Dünya'nın zamanla dönüşünü yavaşlatan gelgit
sürtünmesine atfedilir. Dünyanın şeklinde bir değişiklik olmadığı varsayıldığında, dönüşteki
bu değişiklik nedeniyle ekvatorda 600 Ma'dan günümüze yerçekiminde ki artış nedir?
Tahminle, Dünya'nın yaklaşık 4 milyar yıl önceki dönüş periyodu 6 saatti. Dönmede ki bu
değişiklik nedeniyle ekvatorda yerçekimi farkı nedir? Cevabınızı mGal ile ifade edin.
3. Üç eğriyi gösteren bir grafik çizin: açısal hızdaki değişimden dolayı enlemin bir fonksiyonu
olarak yerçekimindeki değişimin, Dünya'nın düzleşmesi nedeniyle yerçekimindeki değişimin
ve bu iki grafiğin toplamının. Yerçekimi üzerinde en büyük etkiye sahip olan faktörü tartışın?
Bu çizimi yapmak için istediğiniz herhangi bir yöntemi kullanabilirsiniz. Başlamanın basit bir
yolu gnuplot kullanmaktır (ek materyalde açıklanmıştır).
Modül Sonu Soruları
9. • Gözlemsel gravite haritaları, arazide toplandığı şekliyle gravite verilerinin konturlanmasıyla
yapılır. Genellikle harita değerleri, yerçekimi ölçerdeki ‘Gravimetri’ zamanla mekanik sapmayı
hesaba katan bir "kayma" düzeltmesini içerecek şekilde ayarlanmıştır. Tipik olarak, gözlemlenen
yerçekimi haritalarına başka hiçbir düzeltme uygulanmaz.
• Bir serbest hava anomali haritası, yerçekiminin enlem ve yüksekliğe bağlı değişimlerine (dg/dR)
göre ayarlanmış yerçekimi verilerini içerir. Serbest hava anomali haritaları, izostatik olarak
dengelenmiş arazi ile ilişkili bölgesel gravite anomalilerini belirlemek için çok kullanışlıdır.
Serbest hava anomalileri çoğunlukla okyanus araştırmaları için çizilir ve bu nedenle okyanus
yerçekimi haritaları genellikle hendekler ve sırtlar gibi büyük batimetrik özellikler gösterir.
• Bir Bouguer veya basit Bouguer, yerçekimi haritası, bir serbest hava anomali haritasındaki tüm
düzeltmeleri içerir ve arazinin ortalama yoğunluğunu basit bir şekilde hesaplar, esasen araziyi
yalnızca her gravite ölçüm noktasındaki yükseklik verilerini kullanarak modeller. Basit
Bouguer gravite haritaları, genellikle jeolojik süreksizliklerle (örneğin, faylar, havzalar,
girintiler) ilişkilendirilen Dünya'daki yoğunluk değişimlerini ortaya çıkarır, ancak arazi
varyasyonlarının "basit" bir şekilde hesaba katılması nedeniyle, basit Bouguer gravite haritaları
genellikle "başlangıçtır".
• Eksiksiz Bouguer anomali haritaları, tıpkı basit Bouguer anomali haritaları gibidir, ancak
arazideki varyasyonu ve bunun yerçekimi üzerindeki etkisini daha iyi hesaplar. Komple
Bouguer gravite haritaları, jeolojide yoğunluk değişimlerini anlamak için en yaygın şekilde
kullanılır.
• İzostatik anomali haritaları, izostatik olarak dengelenmiş araziyi de hesaba katmaya çalışarak
araziyi daha da düzeltir (örneğin, dağ sıralarının altındaki kabuğun kalınlaşması veya geniş
arazilerde kabuğun incelmesi.
Gravite Verisini Göstermenin Yolları
