ژئودزیژئوماتیک

کاربردهای میدان ثقل زمین

میدان ثقل زمین,ژئودزی

کاربردهای میدان ثقل زمین

مطالعه میدان ثقل زمین و کمیت‌های مرتبط با آن از دیرباز مورد توجه محققین علوم مرتبط با زمین بوده است. بررسی دقیق حرکت و تعادل اجسام، مستلزم شناخت میدان ثقل زمین است. نیروی ثقل زمین به‌عنوان یکی از مؤثرترین نیروها در قوانین حرکت و تعادل، هر آنچه در ارتباط با حرکت و تعادل اجسام است را به‌طور مستقیم و غیرمستقیم تحت تأثیر قرار می‌دهد. در تحقیقات مربوط به زمین‌لرزه و بخصوص در پیش‌بینی زمین‌لرزه‌ها، مؤلفه‌های مختلف میدان ثقل مورداستفاده قرار می‌گیرند و محققان درزمینه‌های ژئودینامیک، داده‌های ثقلی را از اساسی‌ترین اطلاعات برای انجام فعالیت‌ها در این زمینه می‌دانند.

از مهم‌ترین کاربردهای میدان ثقل می‌توان به کاربرد در اکتشافات نفت و گاز و منابع انرژی زیرزمینی اشاره کرد. در صنایع دفاعی و نیروهای هوایی و دریایی از ثقل‌سنجی جهت هدایت موشک‌های بالستیک استفاده می‌شود. از دیگر کاربردهای میدان ثقل درزمینه حرکت و تعادل، می‌توان به پرتاب ماهواره‌های مصنوعی، تخمین و مدل‌سازی بهینه مدار ماهواره‌ها و ارسال ماهواره‌های زمین‌ثابت اشاره کرد که در هرکدام از آن‌ها مؤثرترین نیرو در ایجاد تعادل، نیروی ثقل زمین است. مبحث ارتفاعات و یکسان‌سازی سطوح مبنای ارتفاعی مختلف، کاملاً در حیطه و قلمروی تئوری پتانسیل است. تعیین دقیق میزان اختلاف صفر ارتفاعی سامانه‌های ارتفاعی محلی از سطح ژئوئید و همچنین تعریف دقیق ژئوئید و کوازی‌ژئوئید به‌عنوان سطوح مبنای ارتفاعات ارتومتریک و نرمال، مستلزم علم دقیق از میدان ثقل زمین است. با علم به اینکه هرگونه تغییر در توزیع دانسیته زمین باعث تغییر در میدان ثقل آن می‌شود، آگاهی از میدان ثقل زمین و نحوه تغییرات آن درزمینه اکتشافات منابع زیرزمینی، کشف فروچاله‌ها، پیش‌بینی زلزله، بررسی حرکات تکتونیکی صفحات پوسته زمین و بررسی فرآیندهای آتشفشانی دارای کاربرد می‌باشد.

 زمین ثابت = Geostationary

در اختیار داشتن اطلاعات دقیق از میدان ثقل زمین در علوم وابسته‌ی زمین همانند اقیانوس‌شناسی، هیدرولوژی و ژئوفیزیک از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. پدیده جزرومد باعث تغییر در میدان ثقل زمین می‌شود، بنابراین با بررسی تغییرات میدان ثقل زمین می‌توان نحوه‌ی تأثیر این پدیده بر روی مشاهدات ماهواره‌های مختلف ثقل‌سنجی و ارتفاع‌سنجی را موردبررسی قرارداد. همچنین بررسی پدیده جزرومد در اقیانوس‌شناسی و ناوبری دریایی نیز بسیار حائز اهمیت است. در علم اقیانوس‌شناسی و هیدرولوژی اطلاعات دقیق از میدان ثقل، دانش مفیدی را به محققان در بررسی تغییرات جهانی سطح دریاها، بررسی حرکات تکتونیکی صفحات دریایی، مطالعه جریان‌های دریایی و ذوب کوه‌های یخ و تغییرات ذخایر آب می‌دهد. در علم ژئوفیزیک بررسی دانسیته لایه‌ها و سنگ‌های درونی، ارائه مدل‌های ژئولوژیکی دقیق و به دست آوردن اطلاعات در مورد رفتار زمین و نحوه‌ی تکامل آن، نیازمند اطلاعات دقیقی از میدان ثقل زمین می‌باشد. این کاربردها که تنها بخشی از کاربردهای میدان ثقل زمین می‌باشند، اهمیت آگاهی از میدان ثقل زمین را مشخص می‌سازد.

با پی بردن اهمیت میدان ثقل زمین در علوم مختلف باید به دنبال راهی برای رسیدن به آن باشیم. دستگاه‌ها و ابزارهای زیادی وجود دارند که به کمک آن‌ها قادریم مشاهده مستقیم از شتاب ثقل زمین و یا سایر کمیت‌های مرتبط با میدان ثقل داشته باشیم. اما اندازه‌گیری مستقیم شتاب ثقل و دیگر کمیت‌های مرتبط با میدان ثقل در تمامی نقاط فضا امکان‌پذیر نیست. بنابراین آگاهی از میدان ثقل زمین در تمام فضا، مستلزم مدل‌سازی این میدان می‌باشد. به این ترتیب مدل‌سازی که درواقع بیان ریاضی یک پدیده‌ی فیزیکی است از اهمیت زیادی برخوردار است.

پاسخ دهید