地球可以近似地看作表面光滑，內部質量分布均勻。赤道半徑略大於極半徑的旋轉橢球體。其表面各點的重力場稱為正常重力場。其計算公式稱為正常重力公式。
基本介紹
- 中文名：國際重力公式
- 外文名：International Gravity Formula
- 別稱：正常重力公式
- 適用領域範圍：計算重力
定義,發展,
定義
幾個世紀以來，許多科學家根據大量的大地測量、天文測量以及地球表面陸地和海洋上重力加速度的測量結果對地球的各種參數，諸如地球的質量、體積、平均密度和表面積等，特別是它的形狀進行了研究。地球形狀學指出：地球是一個橢球體。按照這方面研究的綜合成果可推導出地球參考橢球體表面上的理論重力值的計算公式。知道了某一地點的緯度值φ，就可以算出該地點在海平面高度上的所謂正常重力值g0。
隨著科學技術的進步，對公式的各項係數作了多次修改，1967年國際正常重力公式為：g0=978.0318(1+0.0053024sin2φ-0.0000058sin22φ)。式中φ是計算點的地理緯度。
另外，也有用德國學者赫爾默特(Helmert)建立的公式來計算的；g=978.030(1+0.005302sin2φ-0.000007sin22φ)。根據近代人造地球衛星測定的地球形狀和重力數據，1971年第15屆國際大地測量和地球物理協會確定的正常重力公式為：g=978.0318(1+0.0053024sin2φ-0.0000059sin22φ)。
發展
國際重力測量學術組織還專門發表了地球海平面上緯度每隔10′的理論正常重力值表。重力勘探工作者可直接利用這個表以內插法對所測重力數據進行緯度校正，得出重力異常值。
正常重力場強度是緯度和高度的函式，當測點和總基點間緯向距離變化不大時，正常重力場的變化約為：△g緯=0.812sin2φ·D(毫伽)。式中φ為測區的平均緯度，D為測點與總基點的緯向距離。在北半球，測點位於總基點以北時，D為正，反之為負，單位為公里。隨高度變化的規律是；△g高=-0.308△h(毫伽)，式中△h為測點與總基點的高程差，高於基點為正，反之為負，單位米。當在北緯450地區時，測點相對總基點每向北增加1公里時，正常重力值將增大0.812毫伽；測點高程海升高1米時，正常重力值約減少0.308毫伽。所以，在以勘探為目的的重力測量時，對點位和測點的高程測量精度要求比較嚴格，以便消除這些變化的影響。
實際觀測告訴我們，真實地球的重力場與正常重力場相差甚小，研究這個差異部分比研究整個重力場方便得多，研究這個差異部分也就等於研究了整個的地球重力場。
