Otázka č.7 TÍHOVÉ POLE ZEMĚ HLADINOVÉ PLOCHY A JEJICH VLASTNOSTI GEOID KVAZIGEOID Vypracovala: Bc. SLEZÁKOVÁ Gabriela Predmet: HE18 Diplomový seminár Skupina: H2KNE1 Akadem. Rok: L 2013/2014

TÍHOVÉ POLE ZEMĚ Tíhové pole (TP) vzniká v okolí rotujícího hmotného tělesa. Je prostor, ve kterém se projevuje působení síly zemské tíže. Je charakterizováno jeho intenzitou, která má fyzikální rozměr zrychlení = TÍHOVÉ ZRYCHLENÍ. TP je tvořeno 2 poli: pole síly přitažlivé (gravitační) G, pole síly odstředivé P. Důsledkem tíhového pole Země je , že každé těleso o hmotnosti m při volném pádu se pohybuje zrychlením g k Zemi. P G F

SÍLA ZEMSKÉ TÍŽE (F) Výslednicí přitažlivé (gravitační) a odstředivé síly. síla přitažlivá (gravitační) G – Newtonův gravitační zákon Dvě tělesa o hmotnostech m1 , m2 se navzájem přitahují stejně velkými gravitačními silami opačného směru. Velikost těchto gravitačních sil G je úměrná součinu hmotností obou těles a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdáleností l . síla odstředivá P – působí kolmo ve směru osy rotace Země. F je proměnlivá v čase – uplatňují se gravitační účinky Měsíce a Slunce a nepravidelnosti v rotaci (pohyb pólů). , kde G = 6,6742·10 -11 [m3·kg-1·s-2] je gravitační konstanta.

SÍLA ZEMSKÉ TÍŽE (F) Tíhový potenciál W [m2s-2] je roven součtu gravitačního V a odstředivého potenciálu Q (skalární veličiny), gravitační potenciál W – je práce, kterou musí vykonat gravitační síla, aby přitáhla těleso o jednotkové hmotnosti do daného bodu nebo je taky práce, která se musí vykonat, aby se těleso o jednotkové hmotnosti přemístilo z daného bodu v gravitačním poli do nekonečna (mimo vliv g. pole), odstředivý potenciál Q – je roven první derivaci odstředivé síly. Vzhledem k nerovnoměrnému rozložení hustoty hmot v zemském tělese je velmi komplikované určit přesnou hodnotu grav. potenciálu a tím i tíh. potenciálu.

SÍLA ZEMSKÉ TÍŽE (F) Metodami měření tíhového zrychlení se zabývá gravimetrie. Metody měření: absolutní metody – statické gravimetry, relativní metody – dynamické gravimetry. Absolutní gravimetr FG5 Relativní gravimetr

HLADINOVÉ PLOCHY Hladinová plocha je plocha konstantního potenciálu tíže W=konst. v každém bode je kolmá na směr tíže, vzdálenost hladinových ploch klesá se vzrůstajícím tíhovým zrychlením (tíhové zrychlení roste od rovníku k pólům), hladinové plochy se směrem k pólům sbíhají. BRUNSŮV TEORÉM dW=-g . dh dW= W2-W1, mezi dvěmi hlad. plochami je dW= konst. Po jedné hlad. ploše je W=konst, narůsta tíh. zrychlení směrem k pólům. Aby platil BT , tím že narůstá g, musí klesat dh (sbíhavost).

GEOID Geoid je spojitá hladinová plocha s potenciálem W0= konst, kterou nelze matematicky definovat. Můžeme si ho také představit jako hladinu klidných oceánů prodlouženou pod kontinenty. Pro přesný průběh geoidu by muselo být přesně známe rozložení hmot uvnitř Země.

KVAZIGEOID Kvazigeoid je plocha geoidu velmi blízka, není však hladinovou plochou (na mořích a oceánech jsou identické, jinde se liší o několik centimetrů až decimetrů, ve vysokých horách o několik metrů). Průběh kvazigeoidu lze určit z měření. Je nulovou výškou ve výškovém systému Bpv. Základní princip: výšku geoidu nad referenčním elipsoidem nemůžeme přesně určit z důvodu neznámého skutečného rozložení hustoty hmot mezi geoidem a povrchem Země.

KVAZIGEOID M.S. Moloděnský jako první přišel na myšlenku rozdělit výšku HB na dvě části zavedením nové pomocné plochy – kvazigeoidu. Výškový systém Bpv používá normální Moloděnského výšky HNB = vzdálenost mezi kvazigeoidem po bod B na zemském povrchu. Dokázal, že „normální výšku“ HNB lze přesně určit z nivelačních a tíhových měření vykonaných jen na zemském povrchu (bez hypotéz o rozložení a hustotě hmot mezi geoidem a zemsk. povrchem). „Normální výšky“ HNB závisí jen na přesnosti nivelačního a gravimetrického měření.

KVAZIGEOID Výška určená nivelačním měřením musí být opravena o korekci ze sbíhavosti hladinových ploch normálního tíh. pole a o korekci z vlivu anomálie tíže. Anomálie výšky ζB - je výška kvazigeoidu nad elipsoidem. Body na zemském povrchu jsou pak jednoznačně určeny svými geodetickými souřadnicemi φ, λ a normálními výškami HN . Normální výšky určují tvar skutečné (reálné) Země.

Děkuji za pozornost