Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide

Transcripción

1 1.1 Metrología 1.2 Efemérides de los satélites y cálculo de modelos gravitatorios desde satélite 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 1.4 Geodinámica 1.5 Geología 1.6 Prospecciones Geofísicas 1.7 Ingeniería civil 1.8 Arqueología y patrimonio Geodesia Geofísica Fuerzas tectónicas cambio climático: Circulación oceánica Rotación terrestre Variaciones temporales del geoide (hidrogeología, geodinámica Sísmica) 1.10 Redes gravimétricas LA GRAVEDAD CONTINE INFORMACIÓN SOBRE EL LUGAR DE MEDICIÓN (UTILIDAD GEODÉSICA). SOBRE LA DISTRIBUCIÓN DE MASAS EN EL INTERIOR TERRESTRE (UTILIDAD GEOFÍSICA). Y, EN CASO DE MEDIDAS REPETIDAS, SOBRE VARIACIONES TEMPORALES EN LA CORTEZA TERRESTRE (UTILIDAD GEODINÁMICA).

2 1.1 Metrología La medida de gravedad es necesaria en los laboratorios de física para la obtención de los estándares de fuerza y sus cantidades derivadas: 1 N = 1 m Kg Sg -2 Presión (tensión mecánica): 1 Pa = 1 N m -2 Trabajo (energía): 1 J = 1 N m Potencia (flujo de energía): 1W = 1 J Sg Metrología Fuerza de gravitación universal Aristóteles ( A.C.)

3 1.1 Metrología Fuerza de gravitación universal Galileo-Galilei ( ) g O = 9.8 m/sg Metrología Fuerza de gravitación universal Isaac Newton ( ) m' m F = K 2 r

4 1.1 Metrología Fuerza de gravitación universal Balanza de Torsión de Cavendish (1784) M m F 158 Kg F m 730 g M 1.1 Metrología Fuerza de gravitación universal Balanza de Torsión de Cavendish (1784)

5 1.2 Efemérides de los satélites. Cálculo de modelos gravitatorios por satélite Efemérides de los satélites 1.2 Efemérides de los satélites. Cálculo de modelos gravitatorios por satélite Cálculo de modelos gravitatorios por satélite Principio de equivalencia 1 2 V v = cte 2 V KM a n ( r, θ, λ) = ( C cos mλ + S sen mλ) P ( cosθ ) n= 0 m= 0 a r n+ 1 nm nm nm Potencial cinemático

6 1.2 Efemérides de los satélites. Cálculo de modelos gravitatorios por satélite V Cálculo de modelos gravitatorios por satélite 1 KM 1 + C rj a P rj ( cosθ ) j = j V v = cte 2 KM 1 P2 a 3 a r j 2 ( cosθ ) C + cte = KM v 20 1 a a r j 1 2 j 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Mareógrafo de Alicante

7 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Permanent Service of Mean Sea Level:1800 Estaciones aproximadamente Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar

8 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Terremoto de Niigata, Junio de Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 2000 MSL (mm) Stockholm Aberdeen Newlyn Brest 0 Cascais Year

9 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar GPS Nivelación Mareógrafo Estación GPS De referencia (correcciones Diferenciales) TGBM NMM

10 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar

11 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Variabilidad del nivel medio del mar 1.4 Geodinámica 11

12 1.5 Geología 1.5 Geología

13 1.5 Geología Subsidencia en Taiwan 1.5 Prospecciones Geofísicas

14 1.7 Ingeniería Civil 1.7 Ingeniería Civil Northwich, Inglaterra Mapas de anomalías residuales de 1998 y 2001 A y B debidos a variaciones Topográficas, C y D debido a la subsidencia

15 1.7 Ingeniería Civil Introducción de la medida de gravedad en las redes de nivelación para corregir la falta de paralelismo de las superficies equipotenciales 1.7 Ingeniería Civil

16 1.7 Ingeniería Civil 1.8 Arqueología y Patrimonio La Lonja (Valencia)

17 Reducción de observables geodésicos Geodesia Geodesia Determinación del geoide como superficie de referencia vertical Geoide Global EGM96

18 1.9.2 Geofísica UB91 Profundidad del Moho Fuerzas tectónicas Calculado Modelo Babuska

19 1.9.4 Cambio Climático: Circulación Oceánica Ecuaciones de Navier-Stokes u v P P g ζ P = 2ω senφ R φ g ζ P = 2ω senφ R cosφ λ Cambio Climático: Circulación Oceánica

20 1.9.5 Rotación Terrestre Variaciones temporales del modelo de geoide: Hidrogeología Comparación entre las variaciones anuales del geoide obtenidas a partir de la misión GRACE y el modelo hidrogeológico GLDAS

21 1.9.6 Variaciones temporales del modelo de geoide: Hidrogeología Descenso del porcentaje del nivel de agua subterranea en EEUU Variaciones temporales del modelo de geoide: Geodinámica Comparación entre las variaciones anuales de la gravedad obtenidas a partir de la misión GRACE y el modelo geodinámico NKG2005LU

22 1.9.6 Variaciones temporales del modelo de geoide: Sísmica Huella sísmica del terremoto de Sumatra, Diciembre de Redes Gravimétricas International Gravity Standarization Net (IGSN71)

23 1.10 Redes Gravimétricas Red Peninsular RGFE Redes Gravimétricas Red Gravimétrica de Orden Cero

24 1.10 Redes Gravimétricas Red Gravimétrica de la Provincia de Valencia 1.1 Metrología 1.2 Efemérides de los satélites y cálculo de modelos gravitatorios desde satélite 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 1.4 Geodinámica 1.5 Geología 1.6 Prospecciones Geofísicas 1.7 Ingeniería civil 1.8 Arqueología y patrimonio Geodesia Geofísica Fuerzas tectónicas cambio climático: Circulación oceánica Rotación terrestre Variaciones temporales del geoide (hidrogeología, geodinámica Sísmica) 1.10 Redes gravimétricas