Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de
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Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.1 Metrología 1.2 Efemérides de los satélites y cálculo de modelos gravitatorios desde satélite 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 1.4 Geodinámica 1.5 Geología 1.6 Prospecciones Geofísicas 1.7 Ingeniería civil 1.8 Arqueología y patrimonio 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.1 Geodesia 1.9.2 Geofísica 1.9.3 Fuerzas tectónicas 1.9.4 cambio climático: Circulación oceánica 1.9.5 Rotación terrestre 1.9.6 Variaciones temporales del geoide (hidrogeología, geodinámica Sísmica) 1.10 Redes gravimétricas Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide • LA GRAVEDAD CONTINE INFORMACIÓN SOBRE EL LUGAR DE MEDICIÓN (UTILIDAD GEODÉSICA). • SOBRE LA DISTRIBUCIÓN DE MASAS EN EL INTERIOR TERRESTRE (UTILIDAD GEOFÍSICA). • Y, EN CASO DE MEDIDAS REPETIDAS, SOBRE VARIACIONES TEMPORALES EN LA CORTEZA TERRESTRE (UTILIDAD GEODINÁMICA). 1 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.1 Metrología La medida de gravedad es necesaria en los laboratorios de física para la obtención de los estándares de fuerza y sus cantidades derivadas: 1 N = 1 m Kg Sg -2 Presión (tensión mecánica): 1 Pa = 1 N m -2 Trabajo (energía): 1 J = 1 N m Potencia (flujo de energía): 1W = 1 J Sg-1 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.1 Metrología • Fuerza de gravitación universal Aristóteles (384-322 A.C.) 2 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.1 Metrología • Fuerza de gravitación universal Galileo-Galilei (1564-1642) gO = 9.8 m/sg2 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.1 Metrología • Fuerza de gravitación universal Isaac Newton (1642-1727) F=K m' m r2 3 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.1 Metrología • Fuerza de gravitación universal Balanza de Torsión de Cavendish (1784) M 158 Kg m F F m 730 g M Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.1 Metrología • Fuerza de gravitación universal Balanza de Torsión de Cavendish (1784) 4 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.2 Efemérides de los satélites. Cálculo de modelos gravitatorios por satélite • Efemérides de los satélites Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.2 Efemérides de los satélites. Cálculo de modelos gravitatorios por satélite • Cálculo de modelos gravitatorios por satélite Principio de equivalencia V (r ,θ , λ ) = KM a ∑∑ ∞ n n=0 m =0 a r n +1 1 V − v 2 = cte 2 (Cnm cos mλ + S nm sen mλ )Pnm (cosθ ) Potencial cinemático 5 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.2 Efemérides de los satélites. Cálculo de modelos gravitatorios por satélite • Cálculo de modelos gravitatorios por satélite 1 V − v 2 = cte 2 V j = KM 1 rj 2 a 1 + C20 P20 (cosθ j ) r j 3 a 1 1 a 1 − KM P2 (cos θ ) ⋅ C20 + cte = KM − v 2j a a rj 2 rj Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Mareógrafo de Alicante 6 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Permanent Service of Mean Sea Level:1800 Estaciones aproximadamente http://www.pol.ac.uk/psmsl/programmes/gloss.info.html Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 7 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Terremoto de Niigata, Junio de 1964 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 2000 Stockholm Aberdeen 1000 Newlyn 500 Brest Cascais 1980 1950 1920 1890 0 1860 MSL (mm) 1500 Year 8 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar GPS Nivelación Estación GPS De referencia (correcciones Diferenciales) Mareógrafo TGBM NMM 9 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 10 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar Variabilidad del nivel medio del mar Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.4 Geodinámica 11 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.5 Geología Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.5 Geología 12 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.5 Geología Subsidencia en Taiwan Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.5 Prospecciones Geofísicas 13 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.7 Ingeniería Civil Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.7 Ingeniería Civil Northwich, Inglaterra Mapas de anomalías residuales de 1998 y 2001 A y B debidos a variaciones Topográficas, C y D debido a la subsidencia 14 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.7 Ingeniería Civil Introducción de la medida de gravedad en las redes de nivelación para corregir la falta de paralelismo de las superficies equipotenciales Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.7 Ingeniería Civil 15 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.7 Ingeniería Civil Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.8 Arqueología y Patrimonio La Lonja (Valencia) 145.00 140.00 135.00 130.00 125.00 120.00 150.00 155.00 160.00 165.00 16 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.1 Geodesia Reducción de observables geodésicos Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.1 Geodesia Determinación del geoide como superficie de referencia vertical Geoide Global EGM96 17 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.2 Geofísica UB91 Profundidad del Moho Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.3 Fuerzas tectónicas Calculado Modelo Babuska 18 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.4 Cambio Climático: Circulación Oceánica Ecuaciones de Navier-Stokes g ∂ζ P 2ω sen φ R ∂φ g ∂ζ P vP = − 2ω sen φ R cos φ ∂λ uP = − Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.4 Cambio Climático: Circulación Oceánica 19 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.5 Rotación Terrestre Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.6 Variaciones temporales del modelo de geoide: Hidrogeología Comparación entre las variaciones anuales del geoide obtenidas a partir de la misión GRACE y el modelo hidrogeológico GLDAS 20 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.6 Variaciones temporales del modelo de geoide: Hidrogeología Descenso del porcentaje del nivel de agua subterranea en EEUU Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.6 Variaciones temporales del modelo de geoide: Geodinámica Comparación entre las variaciones anuales de la gravedad obtenidas a partir de la misión GRACE y el modelo geodinámico NKG2005LU 2002-2008 21 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.6 Variaciones temporales del modelo de geoide: Sísmica Huella sísmica del terremoto de Sumatra, Diciembre de 2004 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.10 Redes Gravimétricas International Gravity Standarization Net (IGSN71) 22 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.10 Redes Gravimétricas Red Peninsular RGFE73 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.10 Redes Gravimétricas Red Gravimétrica de Orden Cero 23 Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.10 Redes Gravimétricas Red Gravimétrica de la Provincia de Valencia Tema 1 Utilidades de la Gravedad, Gravimetría y Modelos de Geoide 1.1 Metrología 1.2 Efemérides de los satélites y cálculo de modelos gravitatorios desde satélite 1.3 Cambio climático: Determinación del nivel medio del mar 1.4 Geodinámica 1.5 Geología 1.6 Prospecciones Geofísicas 1.7 Ingeniería civil 1.8 Arqueología y patrimonio 1.9 Utilidades de los modelos de geoide 1.9.1 Geodesia 1.9.2 Geofísica 1.9.3 Fuerzas tectónicas 1.9.4 cambio climático: Circulación oceánica 1.9.5 Rotación terrestre 1.9.6 Variaciones temporales del geoide (hidrogeología, geodinámica Sísmica) 1.10 Redes gravimétricas 24
