A függőleges gravitációs gradiens kedvezőtlen változatai
Yu. V. Antonov, AK Rybin, Voronezh Állami Egyetem
A függőleges gravitációs gradiens mérése a volt Szovjetunió különböző régióiban (Pamir, Tien Shan, Kaukázus, Krím, stb.) [1-4] a földkéreg dinamikus állapotának függőleges gradiensét a mérések eredményére figyelték. Az ellenőrzési és rangmérési eltérések közötti eltérések gyakran nem egyeztek meg a várt mérési hibákkal, az egy ponton megfigyelt megfigyelések sokasága alapján. Ebben az esetben az egyetlen mérés hibáját kétszer-háromszor durvábbá tette, mint a valódi hiba, és a megfigyelések száma nagyobb volt, mint az egyetlen megfigyelési hiba, amellyel egy közös mérési hiba elérhetõ, például ± 10-15 et. Ezenkívül a korábbi tanulmányok [1-4] kimutatták, hogy a függőleges gradiens nemkívánatos változatai bolygó jellegűek és a Föld saját oszcillációihoz kapcsolódnak. A nem árapályos változások mérése azonban korlátozott mértékben történt, különösen a szinkron megfigyelések esetében, így több kutatásra van szükség ahhoz, hogy megbízhatóbb következtetéseket lehessen szerezni a változások természetéről.
A fenti okok és a számított és mért megfigyelési hibák közötti ellentmondások tisztázása érdekében helyszíni vizsgálatokat végeztek Voronezh és Bishkek városaiban. A megfigyelések messze távol voltak a városoktól (legalább 25 km) zárt térben, hogy kizárják az időjárási viszonyok (elsősorban a szél) hatását, ami lehetővé teszi a mérések instrumentális hibájának megbízható becslését. Így minden zavar, a földrengések kivételével, gyakorlatilag megszűnt.
A feldolgozási eljárás meglehetősen egyszerű volt.
A torony felső és alsó szakaszán a gravitációs megfigyelések először ki lettek simítva, hogy csökkentse a véletlenszerű hibák hatását. Az anti-aliasing intervallum három pontot tartalmazott. A gravitációs erő kiegyenlített értékeiből kiszámítottuk a gravitációs erő csúcs és alsó értékeinek különbségét, valamint a különbség feletti gradiens átlagértékét. Ezután a középértékhez viszonyítva gradiensváltozási görbét állítottunk elő. Kiderült, hogy a változások aperiodikus jellegűek, véletlen hibák elemei.
A Voronezh és a Bishkek függőleges gradiensének nem-árapályos variációinak változásainak grafikonjai készültek. A szinkron megfigyelések összehasonlítása azt mutatta, hogy az általános eset változása egybeesik. Természetesen a változatokat bonyolítják a hibák, amelyek nem csak véletlenszerűek, hanem természetesek is. A Bishkek az aktív alpesi övezetben található, ahol számos apró földrengés fordul elő, nem vizuálisan észlelt, hanem gravimetrikusan rögzített, mivel a gravimeters elvileg Golitsyn függőleges szeizmográfja.
Annak érdekében, hogy bizonyos mértékig megakadályozzák a kis földrengések és véletlenszerű hibák hatását, amplitúdó-frekvencia spektrumokat számoltak (2. A spektrumok jól tükrözik a Föld bizonyos határainak jelenlétét: a mély határvonalakat nagy időszakok jellemzik. A statisztikák szerint a Voronezh-régiót körülbelül egy óra időtartam jellemzi, ami megfelel a Föld modelleinek elméleti számításainak a Bullen és a Gutenberg szerint, platform körülmények között. Bishkek esetében ellenkezőleg, a fluktuációs időszakok jellemzőek 31 percre, ritka esetekben óraszámokat jegyeztek fel. Nyilvánvaló, hogy a Tien-Shan régióban, ahol a hegy-építési folyamatok zajlanak, a földkéreg mély tanulmányozása zajlott le, ami valójában meghatározza a spektrum különbségét Voronezhben és Bishkekben.
A munkát az Orosz Alapítvány Alapkutatásának 08-05-00716-а, No. 08-05-10042-к
