分類: 物理 常識詞典 編輯 : 常識 發(fā)布 : 11-08

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地球上的任何物質(zhì)，均受地球的吸引力與因地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，這兩個力的合力稱為重力。因地球是赤道較凸，兩極較扁的球體，地表重力值在赤道比在兩極略小。

1687年英國數(shù)學家牛頓（Isaac Newton, 1643-1727）提出萬有引力定律，認為地表重力與天體運動是相同的自然定律。重力測量可分為絕對重力測量和相對重力測量。絕對重力測量是利用儀器裝置，測出某一固定點的絕對重力值。早期是利用單擺或復擺等實驗來進行觀測。只要量測出擺繩的長度和單擺的周期，就可以計算出絕對重力值，復擺可以測得較準確的絕對重力值。世界第一個絕對重力基準點位於德國波茨坦（Potsdam），就是利用復擺測得該基準點的絕對重力值?，F(xiàn)代絕對重力測量是利用自由落體的原理，在真空的管狀容器里，物體自頂端自由落下，精密量測出物體落下的時間及位移，就可以求得絕對重力值。

相對重力測量則是利用重力儀量測兩點間的重力差值，若已知其中一點的絕對重力值，則另一點的絕對重力值就可以求得。重力儀的內(nèi)部構(gòu)造類似長周期地震儀，是以振動周期較長的彈簧懸掛一重物，當重力改變，彈簧的長度就跟著改變，這個改變量經(jīng)光學與機械放大作用，就可測得兩點間的相對重力值。重力儀內(nèi)部最重要的零件是零長彈簧，這種特殊彈簧的作用力與其長度成比例，而不是與彈簧的伸長量成比例，重力儀選用周期較長的零長彈簧來懸掛重物，將可提高儀器的靈敏度。目前最先進的重力儀是全自動化且自動水平的可攜式電子重力儀。

超導重力儀是利用某些金屬的超導性質(zhì)，以及在超導體表面形成電流而產(chǎn)生抗拒外磁場磁矩所設(shè)計而成，可以用來量測因地潮、地震、自由振動及極移運動等引起的重力微小變化。

臺灣最早的重力測量是1937年（昭和12年）建立的13個絕對重力基點。1945年後，中國石油公司（今臺灣中油公司）為了探勘臺灣的油氣資源，在臺灣西部平原和麓山帶進行全面性的重力普測。1962年美軍遠東測繪局利用相對重力測量方式，將絕對重力值從東京國際重力基點引建到臺北的松山機場。1985年美國木洞海洋研究所（Woods Hole Oceanographic Institution），將位於松山機場的國際重力基點與1971國際重力基準網(wǎng)（International Gravity Standardization Net 1971, IGSN-71）進行聯(lián)測。1980年起中央研究院地球科學研究所為研究臺灣地區(qū)地殼及上部地函構(gòu)造，進行全臺重力普測，共觀測603個點。2005年，內(nèi)政部地政司於新竹十八尖山設(shè)立國家重力基準站，站內(nèi)設(shè)置FG-5絕對重力儀、SG超導重力儀及EG相對重力儀，進行重連續(xù)觀測及重力儀校正的工作。內(nèi)政部地政司也陸續(xù)進行海上及空中的重力測量。

中文關(guān)鍵字：零長彈簧 , 大地水準面 , 超導重力儀 , 大地均衡

英文關(guān)鍵字zero-length spring , geoid , super-conductivity gravimeter , isostasy

參考資料

Lowrie, W. 1997. Fundamentals of Geophysics. Cambridge: Cambridge University Press.Fowler, C. M. R. 1990. The Solid Earth, Cambridge: Cambridge University Press.王乾盈。2006。《基礎(chǔ)地球科學》。臺北：全華科技。曾華霖。2005。《重力場與重力勘探》。北京：地質(zhì)出版社。 USGS Earthquake Hazards Program。earthquak/。

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