Ministerstwo Edukacji i Nauki

27.11.2021
PL EN
23.10.2021 aktualizacja 23.10.2021

Pełniejszy obraz zmian pola grawitacyjnego Ziemi

Źródło: WAT Źródło: WAT

Nowe podejście do badania zmian pola grawitacyjnego Ziemi zaproponował zespół z udziałem dr hab. inż. Anny Kłos z Wydziału Inżynierii Lądowej i Geodezji Wojskowej Akademii Technicznej. Metoda pozwala na uzupełnienie luki w obserwacjach. To na razie dopiero „pomysł”, jednak może być już stosowany przez naukowców w praktyce.

Obserwacje zmian pola grawitacyjnego są wykorzystywane do analiz zmian pokryw lodowych, cyklu hydrologicznego Ziemi, w tym powodzi oraz susz, do wyznaczenia zmian mas oceanów, ruchów postglacjalnych występujących na skutek odprężenia Ziemi po ostatnim zlodowaceniu oraz mechanizmów trzęsień Ziemi.

Jak wyjaśnia dr hab. inż. Anna Kłos, misja grawimetryczna wychwytuje m.in. zmiany związane z hydrosferą, kriosferą, zmiany atmosferyczne i zmiany postsejsmiczne. Misja grawimetryczna GRACE (ang. Gravity Recovery and Climate Experiment) działająca od marca 2002 do czerwca 2017 dostarczała informacji na temat miesięcznych zmian pola grawitacyjnego Ziemi przez ponad 15 lat. Obserwacje miały niespotykane dotąd pokrycie przestrzenne całego globu oraz dużą precyzję. Następcą misji grawimetrycznej GRACE jest misja GRACE Follow-On (GRACE-FO), rozpoczęta w maju 2018 r. z obserwacjami dostarczanymi od czerwca 2018 r.

Aby obserwacje mogły być zastosowane do badań naukowych, muszą mieć charakter ciągły. Jednak zmiany pola grawitacyjnego nie były obserwowane przez 11 miesięcy – tyle wynosiła różnica w czasie pomiędzy zakończeniem jednej, a początkiem drugiej naukowej misji obserwacyjnej.

Owa przerwa w obserwacjach pomiędzy obiema misjami powinna być uzupełniona. Naukowcy wykorzystują w tym celu ekstrapolację obserwacji GRACE. Rekonstrukcje prowadzone są m.in. w oparciu o modele hydrosfery lądowej, obserwacje z systemów pozycjonowania satelitarnego GPS (ang. Global Positioning System), laserowe pomiary odległości do satelitów SLR (ang. Satellite Laser Ranging) czy dane z misji Swarm prowadzonej przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA, ang. European Space Agency).

Artykuł „Reconstructing GRACE-type time-variable gravity from the Swarm satellites” ukazał się w “Scientific Reports”. Międzynarodowe grono autorów (w kolejności podanej w czasopiśmie) tworzą: H.M.P. Richter, C. Luck, A. Kłos, M.G. Sideris, E. Rangelova E. i J. Kusche.

Autorzy publikacji do rekonstrukcji zmian pola grawitacyjnego w czasie wykorzystali miesięczne dane z misji satelitarnej Swarm.

Jak zapewnia dr hab. Kłos, kombinacja danych z misji Swarm ze składowymi głównymi pola grawitacyjnego wyznaczonymi z misji GRACE pozwala poprawić przestrzenną rozdzielczość map zmian pola grawitacyjnego w czasie dostarczanych z misji Swarm. Zastosowanie tej metody pozwala również na uzupełnienie przerwy pomiędzy misjami GRACE i GRACE-FO. Wykorzystuje ona bowiem fizyczną informację o zmianach pola, a nie – jak w przypadku ekstrapolacji danych – jedynie model matematyczny. Nowe podejście pozwala również na uzyskanie globalnego pokrycia obserwacjami, a nie jak w przypadku obserwacji GPS, uzyskanie jedynie zmian punktowych.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

kol/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2021