根據(jù)一幅新繪制的高分辨率世界重力地圖,地球各地的重力差異幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)最初預(yù)計(jì)。世界重力地圖展示的重力場(chǎng)涵蓋近30億個(gè)地點(diǎn),覆蓋地球80%的大陸塊。這幅地圖是對(duì)2011年利用GOCE(地球重力場(chǎng)與海洋環(huán)流探測(cè)衛(wèi)星的英文首字母縮寫)衛(wèi)星所做研究進(jìn)行的改進(jìn)。GOCE獲取的圖像揭示了重力如何隨地區(qū)不同發(fā)生變化,但精確度只有2到10公里。
為了改善數(shù)據(jù),澳大利亞科廷大學(xué)的克里斯蒂安-赫特利用現(xiàn)有的高分辨率地球重力模型,借助來(lái)自超高分辨率衛(wèi)星的重力信號(hào)和地形數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行增強(qiáng)。這項(xiàng)研究是一項(xiàng)大規(guī)模國(guó)際合作計(jì)劃的一部分。類似這樣對(duì)整個(gè)地球的重力場(chǎng)進(jìn)行超高分辨率測(cè)繪的研究還是第一次。
根據(jù)世界重力地圖,一些意想不到的地方存在更大的重力差異。例如,秘魯納瓦多-胡斯卡蘭山(Mount Nevado Huascarán)的重力加速度最小,只有9.7639 米/秒^2,而北冰洋的重力加速度最大,可達(dá)到9.8337米/秒^2。
發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》上的研究論文指出:“這意味著地球上的重力加速度差異幅度在0.07米/秒^2左右或者說(shuō)0.7%,比標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)計(jì)的幅度高出大約40%,后者為0.5%。”
科庭大學(xué)的研究小組利用一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,空間尺度不到200米??臻g學(xué)系副教授邁克爾-庫(kù)赫指出:“我們?cè)?周內(nèi)進(jìn)行了數(shù)量驚人的計(jì)算,涵蓋地球上超過(guò)2.3億個(gè)地點(diǎn)。我們將整個(gè)任務(wù)分成672個(gè)獨(dú)立的計(jì)算工作。如果使用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式機(jī)進(jìn)行此項(xiàng)工作,需要近6個(gè)月時(shí)間才能完成。”
世界重力地圖幫助科學(xué)家了解地球結(jié)構(gòu)的更多細(xì)節(jié),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)過(guò)去。形象地說(shuō),科學(xué)家就如同從地球觀察地球。
庫(kù)赫表示:“從地球物理學(xué)的角度上說(shuō),我們能夠更準(zhǔn)確地鎖定大型礦藏的位置,因?yàn)橹亓^高的地區(qū)可能存在高密度的礦藏。此外,這幅地圖也能讓空間學(xué)研究受益。空間學(xué)研究需要非常精確的地球重力數(shù)據(jù)。這幅地圖涵蓋整個(gè)地球并且擁有超高分辨率,能夠幫助科學(xué)家了解全球、地區(qū)以及特定位置的重力數(shù)據(jù)。”
世界重力地圖項(xiàng)目由國(guó)際重力測(cè)量局領(lǐng)導(dǎo),世界各地的很多科研機(jī)構(gòu)參與其中,其中包括聯(lián)合國(guó)教科文組織。
世界重力地圖,展示的重力場(chǎng)涵蓋近30億個(gè)地點(diǎn),覆蓋地球80%的大陸塊。地圖顯示一些意想不到的地方存在更大的重力差異。
為了繪制世界重力地圖,澳大利亞科庭大學(xué)的克里斯蒂安-赫特利用現(xiàn)有的高分辨率地球重力模型,借助來(lái)自超高分辨率衛(wèi)星的重力信號(hào)和地形數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行增強(qiáng)。
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