Přejít k obsahu


Effect of the Earth's inner structure on the gravity in definitions of height systems

Citace:
TENZER, R., FOROUGHI, I., PITOŇÁK, M., ŠPRLÁK, M. Effect of the Earth's inner structure on the gravity in definitions of height systems. GEOPHYSICAL JOURNAL INTERNATIONAL, 2017, roč. 209, č. 1, s. 297-316. ISSN: 0956-540X
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Effect of the Earth's inner structure on the gravity in definitions of height systems
Rok vydání: 2017
Autoři: Ing. Robert Tenzer Ph.D. , Ismael Foroughi , Ing. Martin Pitoňák Ph.D. , Ing. Michal Šprlák Ph.D.
Abstrakt CZ: V souvislosti se sjednocením výškových systému, problematika separace geoidu a kvázigeoidu byla řešená v posledních letech, protože většina stávajících místních vertikálních systému je realizována v systému normálních nebo ortometrických výšek. Nicméně, normální ortometrické výšky jsou ještě používaný v mnoha jiných zemích, kde se používá hodnota normálního tíhového zrychlení namísto skutečné měřené hodnoty. Zatímco konverze mezi ortometrickými a normálními výškami je definována prostřednictvím středních tíhových poruch podél tížnice bez topografických hmot, rozdíly mezi normálními a normálními ortometrickými výškami můžeme popsat pomocí tíhových poruch získaných na povrchu Země. Vzhledem k tomuto faktu, normální gravitační pole neodráží topografické masy a skutečné rozložení hmoty hustoty uvnitř Země, definice tíhového zrychlení představuje zásadní aspekt pro realizaci konkrétního výškového systému. Pro řešení tohoto problému v této studii zkoumáme vliv hustoty vnitřních struktur Země na střední tíhové poruchy a tíhové poruchy na povrchu Země, a diskutujeme jejich dopad na realizaci výškových systémů.
Abstrakt EN: In context of the vertical datum unification, the geoid-to-quasi-geoid separation has been of significant interest in recent years, because most of existing local vertical datums are realized in the system of either normal or orthometric heights. Nevertheless, the normal?orthometric heights are still used in many other countries where the normal gravity values along leveling lines were adopted instead of the observed gravity. Whereas the conversion between the orthometric and normal heights is defined by means of the mean gravity disturbances (i.e. differences between the mean values of the actual and normal gravity) along the plumbline within the topography, differences between the normal and normal?orthometric heights can be described by means of the surface gravity disturbances. Since the normal gravity field does not reflect the topographic masses and actual mass density distribution inside the Earth, the definition of gravity represents a principal aspect for a realization of particular vertical datum. To address this issue in this study, we investigate effects of the Earth?s inner density structure on the surface and mean gravity disturbances, and discuss their impact on the vertical datum realization. These two gravity field quantities are computed globally with a spectral resolution complete to a spherical harmonic degree 2160 using the global gravity, terrain, ice-thickness, inland bathymetry and crustal structure models. Our results reveal that both, the surface and mean gravity disturbances mostly comprise the gravitational signal of topography and masses distributed below the geoid surface. Moreover, in polar areas, a significant contribution comes from large glaciers. In contrast, the contributions of anomalous density distribution within the topography attributed to major lakes, sediments and bedrock density variations are much less pronounced.
Klíčová slova

Zpět

Patička