गुरुत्वाकर्षण और भूगणित

गुरुत्वाकर्षण और भूगणित पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र, आकार और परिमाण को मापते हैं, गुरुत्वाकर्षण में भिन्नताओं का उपयोग करके सतह के नीचे घनत्व संरचना की जांच करते हैं और भूगणित को परिभाषित करते हैं जिसके विरुद्ध ऊंचाइयों और समुद्र के स्तर को संदर्भित किया जाता है।

Definition

गुरुत्वाकर्षण और भूगणित मिलकर पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और ज्यामितीय आकार के अध्ययन और माप को समाहित करते हैं, भूगणित, समतलन और अंतरिक्ष तकनीकों का उपयोग करके भूगणित, संदर्भ फ्रेम और गुरुत्वाकर्षण विसंगतियों में दर्ज उपसतह घनत्व भिन्नताओं का निर्धारण करते हैं।

Scope

यह क्षेत्र पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और उसके भूगणितीय निर्धारण को शामिल करता है: विभव-क्षेत्र सिद्धांत और गुरुत्वाकर्षण मापों को विसंगतियों में कम करना, भूगणित और पृथ्वी का आकार एक संदर्भ दीर्घवृत्ताभ के रूप में प्लस तरंगें, और समस्थिति का सिद्धांत जो स्थलाकृति को क्षतिपूरक घनत्व संरचना से जोड़ता है। यह उपग्रह और अंतरिक्ष भूगणित का उपचार करता है, जिसमें सटीक स्थिति निर्धारण और समर्पित गुरुत्वाकर्षण मिशन शामिल हैं, और क्रस्टल और मेंटल संरचना के लिए गुरुत्वाकर्षण विसंगतियों की व्याख्या। जोर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र, पृथ्वी के आकार और इसकी आंतरिक घनत्व वितरण के बीच संबंध पर है।

Sub-topics

• आइसोस्टेसी और क्रस्टल संरचना
• विभव क्षेत्र सिद्धांत और गुरुत्वाकर्षण विसंगतियाँ
• उपग्रह और अंतरिक्ष भूगणित
• जियोइड और पृथ्वी का आकार

Core questions

• गुरुत्वाकर्षण मापों को विसंगतियों में कैसे कम किया जाता है जो उपसतह घनत्व को प्रकट करते हैं?
• भूगणित क्या है, और यह पृथ्वी के आकार को कैसे परिभाषित करता है?
• समस्थिति सतह स्थलाकृति को गहराई में क्षतिपूरक द्रव्यमान से कैसे संबंधित करती है?
• उपग्रह मिशन और अंतरिक्ष भूगणित गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और स्थितियों को कैसे मापते हैं?

Key concepts

• गुरुत्वाकर्षण विभव और गुरुत्वाकर्षण विसंगतियां
• फ्री-एयर और बूगर सुधार
• भूगणित और संदर्भ दीर्घवृत्ताभ
• समस्थिति और क्रस्टल मुआवजा
• उपग्रह गुरुत्वाकर्षण और अंतरिक्ष भूगणित

Key theories

समस्थिति

सतह स्थलाकृति गहराई में काफी हद तक क्षतिपूरक होती है ताकि क्रस्ट और मेंटल के स्तंभ क्षतिपूर्ति की गहराई पर लगभग समान दबाव डालें; एयरी और प्रैट मॉडल गहरे क्रस्टल जड़ों या पार्श्व घनत्व अंतरों द्वारा पहाड़ों की व्याख्या करते हैं।

भूगणित और भौतिक भूगणित

भूगणित, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की एक समविभव सतह जो औसत समुद्र स्तर का अनुमान लगाती है, पृथ्वी के आकार और ऊंचाइयों के लिए आधार को परिभाषित करती है; भौतिक भूगणित विभव सिद्धांत और सीमा-मूल्य समस्याओं के माध्यम से मापा गुरुत्वाकर्षण को भूगणित से संबंधित करता है।

Clinical relevance

गुरुत्वाकर्षण और भूगणित मानचित्रण, नेविगेशन और इंजीनियरिंग के आधार पर संदर्भ फ्रेम और ऊंचाई प्रणाली प्रदान करते हैं; गुरुत्वाकर्षण विसंगतियां खनिज और पेट्रोलियम अन्वेषण का मार्गदर्शन करती हैं, और उपग्रह गुरुत्वाकर्षण बर्फ-शीट के नुकसान, भूजल भंडारण और समुद्र-स्तर परिवर्तन को ट्रैक करता है।

History

न्यूटन ने पृथ्वी के चपटेपन की भविष्यवाणी की, अठारहवीं सदी के चाप-माप अभियानों ने इसकी पुष्टि की, बूगर और एयरी ने अठारहवीं और उन्नीसवीं शताब्दी में गुरुत्वाकर्षण में कमी और समस्थिति विकसित की, और उपग्रह युग, GRACE और GOCE जैसे समर्पित मिशनों में परिणत हुआ, जिसने गुरुत्वाकर्षण-क्षेत्र और भूगणित निर्धारण को बदल दिया।

Key figures

• Isaac Newton
• Pierre Bouguer
• George Biddell Airy
• Friedrich Robert Helmert

Seminal works

• fowler2005
• hofmannwellenhof2006
• turcotte2014

Frequently asked questions

गुरुत्वाकर्षण विसंगति क्या है?

यह एक बिंदु पर मापे गए गुरुत्वाकर्षण और मानक सुधारों के बाद एक चिकनी संदर्भ पृथ्वी के लिए अपेक्षित मान के बीच का अंतर है; सकारात्मक या नकारात्मक विसंगतियां नीचे सघन या हल्के पदार्थ का संकेत देती हैं, जिससे गुरुत्वाकर्षण उपसतह की जांच के लिए एक उपकरण बन जाता है।

पृथ्वी के आकार को गोले के बजाय भूगणित द्वारा क्यों वर्णित किया जाता है?

क्योंकि पृथ्वी का द्रव्यमान असमान रूप से वितरित है और यह घूमती है, इसका गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र अनियमित है; भूगणित एक कोमल, गांठदार समविभव सतह है जो औसत समुद्र स्तर का अनुसरण करती है, जो ऊंचाइयों के लिए एक भौतिक रूप से सार्थक संदर्भ प्रदान करती है जो एक साधारण गोला प्रदान नहीं कर सकता।