Gravimetrie

Question 1

Gravitaionspotential

Answer 1

U_g = -G*M /r

Question 2

Zentrifugalpotential

Answer 2

U_c = -(1/2) w* r^2*sin^2(teta)

Question 3

Schwerepotential

Answer 3

U_g + U_c = -GM /r-(1/2) w r^2*sin^2(teta)

Question 4

Schwere

Answer 4

Zusammensetzung aus Gravitations- und Zentrifugalbeschleunigung
an Polen: 983,221 gal
an Äquator: 978,049 gal

Question 5

Messgenauigkeit

Answer 5

Global: Genauigkeit von einigen gal
regional: Genauigkeit von 0,1 - 1 mgal
kleinräumig: 0,01 mgal
zeitliche Variation: 0,001 mgal

Question 6

Messarten

Answer 6

Absolutmessung -> Freifall/Wurf Methode

Relativmessungen: Messung von Schweredifferenzen (weniger Aufwand + um 2 Gr. ord. genauer)

Question 7

Prinzip eines Gravimeters

Answer 7

Masse an Zeigerarm aufgehängt
Zeigerarm von Feder in position gehalten
bei Änderungen Zeigeram ausgelenkt -> Änderungen des Lichtzeigers auf dem Arm

Question 8

CHAMP

Satellitenmessungen

Answer 8

2000-2010
Überflughöhe 450 km; 15 Erdumläufe pro 24h
Messung: Bahnschwankungen des Stalliten durch bodengestütze und satellitenbasierte GPS Systeme
Messsensor im schwerelosen Massenschwerpunkt des Satelliten
Störeinfluss durch niedrige Höhe (Hohe Atmosspährenreibung)

Question 9

GRACE

Satellitenmessungen

Answer 9

seit 2002 (Satellitenpaar)
Überflughöhe 450-500 km; 15 Erdumläufe pro 24h
Messung: Abstand zwischen den Satellliten, die bei Überflug über Gebirge unterschiedlich starke beschleunig/Abbremsung erfahren

Question 10

GOCE

Satellitenmessungen

Answer 10

2009-2013
Überflughöhe 250 km
bessere Auflösung aber durch stärkere Reibung stärkere Abbremsung -> kürzere Laufzeit
Messung: direkte Messung des Gradienten des Erdschwerefelds

Question 11

kurzwellige Schwerefeldanomalie

Answer 11

Krustale Effekte, Gebirgsstrukturen

Question 12

Geoidundulation

Answer 12

Differenz zwischen Ellipsoid und Geoid
gibt Informationen über Strukturen im Erdinneren

Änderungen durch Landhebungen, Eismassenverluste, aktuelle große Beben sichtbar

Question 13

BSP. Geoidundulationen

Answer 13

Kanadisches Tief: durch ehemalige Vereisung
Aufwölben an Subduktionszonen und in Gebieten mit starkenMantelkonvektionen (MOR)
Südlich von Indien: Ausdünnung der Lithosphäre durch nordwärts Wanderung der Platte

Question 14

Meeresgezeiten

Answer 14

Mittlerer Gezeitenhub ± 21 cm

Question 15

Gezeiten

Answer 15

Größenordnung 10 ^-7 im Vgl. zur Gravitation -> Genauigkeit um Gezeiten Messen zu können

Question 16

Erdgezeiten

Answer 16

Gezeiten der festen Erde Mittlerer Gezeitenhub ±9 cm (Bei Springflut bis zu ±21cm)

Question 17

System Erde Mond

Answer 17

Baryzentrum im Erdinnern ca 1729 km unter Oberfläche
Schwerpunkt läuft auf elliptischer Bahn
Mittelpunkt Erde “eiert” darum in kleiner Amplitude
Mittelpunkt des Mondes läuft auf Schlangenlinie größerer Amplitude

Question 18

Zentrifulgalbeschleunigung Erde Mond

Answer 18

an jedem Punkt auf der Erde gleich stark und gleich gerichtet

Question 19

Gravitationsbeschleunigung Erde Mond

Answer 19

Funktion des Abstands -> stärker auf Mond zugewandter Seite (Unterschied ca 5,6%)

Question 20

Gezeitenbeschleunigung

Answer 20

Summe der Zentrifugal und Gravitationsbeschleunigung

Question 21

Gezeiten der Sonne

Answer 21

ca 46% der Mondgezeiten

Question 22

Relevanz Rotation der Erde (Gezeiten)

Answer 22

für Entstehung nicht relevant, 12h Periode entsteht so allerdings.

Question 23

24h Periode Gezeiten

Answer 23

Überlagert 12h Periode, da Erdache gekippt und so ein Flutberg größer ist