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Als Schweregradienten bezeichnet man in der Erdmessung die Anderung der Schwerebeschleunigung im Raum Dabei unterscheidet man zwischen vertikalem und horizontalem Schweregradienten Vertikaler Schweregradient BearbeitenAls vertikaler Schweregradient wird die Anderung d g d h displaystyle frac mathrm d g mathrm d h nbsp der Schwerebeschleunigung g displaystyle g nbsp mit der Hohe h displaystyle h nbsp bezeichnet Letztere bezieht sich je nach Rechenmodell auf das Geoid bzw auf die Referenzflache einer Landesvermessung oder das mittlere Erdellipsoid nbsp Schwerebeschleunigung aufgetragen uber dem Abstand vom Erdmittelpunkt unterhalb der Erdoberflache steigt die Schwere bis zur Kern Mantel GrenzeIm Flachland betragt der Vertikalgradient durchschnittlich 0 3086 mGal Meter 3 086 µm s m und wird Freiluftgradient genannt die Schwerebeschleunigung nimmt dabei mit zunehmender Hohe ab siehe Hohenabhangigkeit der Normalschwere Im Hugelland variiert er um einige Prozent im Hochgebirge jedoch 10 mal starker weil er stark von der Gelandeform beeinflusst wird In einem sehr steilen engen Tal kann er fast jenen Wert annehmen der in einem Bohrloch herrscht etwa 0 1 mGal m Im Erdinneren in der Erdkruste betragt der Prey oder innere Gradient etwa 0 085 mGal m mit zunehmender Tiefe d h mit abnehmender Hohe nimmt die Schwerebeschleunigung wegen der hohen Dichte des Erdkerns leicht zu Die Vertikalgradienten sind einerseits fur geologisch geophysikalische Untersuchungen von Bedeutung Andererseits werden sie zur Reduktion gemessener Schwerewerte benotigt denn die Vermessung des Erdschwerefeldes ist nur sinnvoll wenn die Daten anschliessend auf eine einheitliche Hohe umgerechnet werden Die so erhaltenen Differenzen zu einem regionalen Mittelwert werden Schwereanomalien genannt Eine Besonderheit stellt der Bouguergradient nach Pierre Bouguer dar Er betragt etwa 0 19 mGal m und ergibt sich aus dem Freiluftgradient wenn die unter dem Messpunkt liegende Gelandeplatte weggerechnet wird Damit erhalt man die Bougueranomalien welche eine allenfalls abweichende Gesteinsdichte im Untergrund anzeigen Man verwendet sie in der Geophysik und zur Suche nach Lagerstatten Vertikalgradienten treten auch in grosserer Entfernung von der Erde auf und konnen dazu genutzt werden einen Satelliten auf einer Umlaufbahn erdfest zu orientieren Gravitationsstabilisation Dies geschieht auch auf naturliche Weise mit jedem langlichen Korper in einer Umlaufbahn Horizontaler Schweregradient BearbeitenDer horizontale Schweregradient hat eine geringere Bedeutung und ist auch wesentlich kleiner als der vertikale Schweregradient Spezielle Projekte der Gravimetrie und der Erdmessung benutzen die horizontale Schwereanderung um Details uber die obere Erdkruste oder den Geoidverlauf zu untersuchen Als Einheit wird meist das Eotvos verwendet benannt nach dem Ungarn Roland Eotvos der in den 1920ern die Drehwaage konstruierte Sie wurde besonders in der Erdol Exploration verwendet bevor ab etwa 1960 die modernen Gravimeter aufkamen Die jungste Anwendung horizontaler Schweregradienten kommt aus der Satellitengeodasie Spezielle geodatische Satelliten wie GRACE und der ehemalige GOCE messen die Anderungen der Schwerkraft innerhalb der Sonden in drei bis sechs Richtungen mit Gradiometern auch genaue Mikrowellen Distanzmessungen zwischen zwei hintereinander fliegenden Satelliten konnen diese Gradienten erfassen Damit ist eine regionale Geoidbestimmung moglich die im Mittel uber etwa 100 km 100 km eine Genauigkeit von einem Zentimeter erreicht und zur Erfassung langfristiger Anderungen der Erde geplant ist Die Gradiometrie Messung von Schweregradienten wird kunftig in flachen Landern die traditionelle Geoidbestimmung mit Gravimetrie oder Astrogeodasie ersetzen Im Gebirge sind jedoch die Einflusse des Gelandes auf die Schwerkraft nur schwierig zu erfassen weshalb dort weiterhin die terrestrische Gravimetrie einzusetzen ist Literatur BearbeitenChristoph Reigber Peter Schwintzer Das Schwerefeld der Erde In Physik in unserer Zeit Nr 34 5 2003 ISSN 0031 9252 S 206 212 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Schweregradient amp oldid 227324281