地球上不同地方的重力会不同吗

Question

一个特定的物体在地球上的每个部分的重量是相同的还是不同的?

Answer 1

有一整个地球物理学领域叫做重力测量专门用来测量引力场的大小。

首先，我们应该区分重量(力)和重力(加速度)。重力是地球由于重力作用而给其表面附近物体的加速度。

地球表面附近物体的加速度是由重力和地球自转产生的离心加速度共同作用造成的。由此产生的加速度在赤道最弱，在两极最大，大小相差约0.5%，因为赤道旋转产生的向外离心力比两极大。

标准重力$ɡ_n$或$ɡ_0$(地球表面附近物体重力加速度的期望值或中值)为9.80665 $m/s^2$。

重力测量测量和研究重力异常:地形(如山脉)和地质(岩石密度)的局部变化导致重力场的变化。这些重力异常是用重力仪来测量的。密度较低的岩石，如沉积岩，导致负异常。

另一个影响重力的因素是海拔高度，海拔高度的增加将导致重力每公里约0.03%的变化。从海平面到珠穆朗玛峰顶部的最大重力差约为2加仑(0.02美元m/s^2美元)。

最近用各种卫星(GRACE、CHAMP、GOCE)测量了地球的重力场。所得数据可用于生成全球大地水准面，例如EGM96（大地水准面计算器)．重力异常可以通过计算与大地水准面的差值来提取。变化范围为±300 $mGal$(±0.003 $m/s^2$)。

其他因素对引力的影响很小，比如来自月球和太阳的引力会导致潮汐。与这些效应相关的波动为0.2 $mGal$(2 $µm/s^2$)阶。

Answer 2

一个具有恒定质量的物体在地球表面不同位置所受到的重量略有不同，这在很大程度上取决于海平面以上的高度和纬度。

这是由于引力地球表面不同位置的强度。

地球上由重力引起的加速度$g$从$9.7639$ m/s^2$变化$0.7\%$。在吉隆坡(靠近赤道)引力加速度是9.766美元$m/s^2美元，而在赫尔辛基(靠近北极)是9.825美元$m/s^2美元。

地球不是一个完美的球体，赤道附近有一个凸起。正因为如此，地球在赤道地区的表面比地球在两极的表面离重心更远。这就减少了赤道重力的影响。

此外,

地球自转产生的向外离心力比极地纬度地区要大。这在很小的程度上抵消了地球的引力——在赤道最高可达0.3%——并减小了下落物体向下的明显加速度。

Answer 3

为了补充前面的答案，重力会因该地区岩石(或其他物质)的密度而局部变化。重力仪用于矿产勘探，以发现与某些矿体有关的致密岩石类型。

Answer 4

就完整性而言，某一地点地下水饱和度的变化对重力的影响很小。由于降水、灌溉等增加的补给，水会填满非饱和沉积物中的孔隙，从而增加堆积密度，从而增加重力。