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从德国地学中心的重力土豆说地球重力场的可视化
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地球重力场是地球重力作用的空间,它具备物质的属性,却无法用肉眼
看见.从数学的角度考察,可以借助一些函数进行描述,比如勒让德函数,但是
这些函数仍然看不见,不够直观.
可以直观地看到的是描述地球重力场的一些参数,比如重力异常的等值线图,
比如非常具备理想色彩的大地水准面的准(拟)椭球表示.
1995年,德国地学研究中心开始做一个叫做 波茨坦重力土豆的项目.这个项目
在科学,尤其是地球重力场的科学传播中是有功劳的.但是那一系列的彩色
土豆也引起了同行门的非议.
表示大地水准面的 所谓重力椭球,已经推出了不少于三个版本--可以用
Geoid: The Potsdam Gravity Potato,由搜索引擎查到.
同行们非议的主要原因是,土豆系列误导了受众,地球的大地水面面的起伏
变化,没有土豆们显示的那样夸张,这是怎么回事啊?
是土豆的制作者进行了局部夸张,但没有详细地说明这个细节.
短期看,大地水准面的起伏变化即使达到米的数量级,它和表达地球的大地水准面
的近似椭球的半径(大约6400千米)相比,在1:10万比例尺的地图上,是很难体现
出来的.1/6400000,是一比六百四十万,也就是说,在1:10万的等值线地图上,大地
水准面变化一米,在地图上的显示为1/64米;变化一个厘米呢,在地图上就是0.01/64米;
这个,肉眼如何分辨出来呢?而且,涵盖全球范围,制作1:10万的等值线图是很难实现的.
实际情况是,目前的重力卫星考察到的大地水准面10年内的变化在毫米和厘米级内.
这种变化,如果按照比例1:100万的等值线绘制全球范围内的变化图,仍然难以显现出来.
深度探讨资料(包括五个典型的图),见:
https://blog.sciencenet.cn/blog-255-556214.html
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