加速度单位

期待已久的泰空三重奏

第二场讲座在中国空站圆满结束。

四个有趣的实验让每个人都想知道更多。

与太空的微重力环境截然不同和Tai 空的微重力环境完全不同。

我们生活在地球上

可以“脚踏实地”

是有关系的。

-重力加速度

重力加速度是物理学中的一个重要概念

它是重力计算的重要参数。

重力加速度是怎么定义的？

如何衡量？

有哪些因素会影响？

一起来了解一下吧~

重力加速度是多少？

首先，我们来回顾两个熟悉又陌生的概念:

重力是由两种力共同作用形成的，即来自地球的引力和物体绕地轴旋转产生的离心力。

加速度是描述速度变化的物理量，是速度变化与这种变化所用时间的比值。

重力对自由落体产生的加速度称为重力加速度，通常用字母G表示，单位为m/s2。

测量的小知识

因为伽利略通过著名的比萨斜塔实验第一次测得了重力加速度，为了纪念这位伟大的科学家，重力加速度的单位不仅是国际单位“m/s2”，还有一个非国际单位“Gal”。

1加仑= 1厘米/平方秒

影响重力加速度的因素

1.纬度

重力加速度随纬度增加而增加，南北半球变化规律一致。

纬度越高，位置离地球两极越近，对应的重力加速度越大，两极的重力加速度值最大。两极的重力加速度比赤道大约大0.5%。

⊙不同纬度的重力加速度值

2.海拔

重力加速度随着高度的增加而减小。

在其他条件相同的情况下，从海平面上升到珠穆朗玛峰的高度，重力加速度的值将减少约0.28%。

⊙不同高度的重力加速度测量结果

打断提问

从荷兰拉货到非洲，货物“消失”了好几吨空？

你知道这是为什么吗？

3.地形和地质

地形和地质的局部变化，包括极地冰川融化引起的冰川质量下降和海水质量上升；地壳运动引起的山峰高度和质量的变化会导致质量分布不均匀，从而引起重力加速度值的波动。

根据GRACE卫星数据绘制的重力异常图，显示了实际地表与理想地表(完全均匀、无特征的地表)重力加速度的差异。最深的蓝色和最深的红色分别代表-50毫伽和50毫伽的重力加速度之差，绿色表示该差为0。

基于GRACE卫星数据的重力异常图

4.潮汐

地球上物体的潮汐力是由两种力共同作用形成的，即来自太阳和月球的引力和物体绕地球公转产生的离心力。因为这些力是不断变化的，地球上的引潮力也是不断变化的，引潮力的变化会导致江河大海的潮汐现象，也会对重力加速度产生影响。

而潮汐因素对重力加速度的影响相对较小，重力加速度值一天的典型变化约为0.2 mGal。

日月引力和海洋潮汐

测量的小知识

1901年，第三届国际计量大会以在纬度45°的海平面上精确测得的重力加速度g= 9.80665 m/s2作为重力加速度的标准值。

重力加速度的测量

目前测量重力加速度的仪器设备统称为“重力仪”，分为绝对重力仪和相对重力仪:

绝对重力仪可以直接测量某处重力加速度的值。一般精度较高，但不方便移动，常作为测量基准。

相对重力仪是通过测量一个地方相对于重力参考点所在参考值的偏差值来间接获得重力加速度值的。一般精度比较低，但是很容易移动。可以用在车辆、飞机、舰船、潜艇甚至卫星上，需要定期校准。

测量的小知识

中国计量科学研究院采用前沿量子技术自主研发的NIM-3A光干涉绝对重力仪和NIM-AAG1冷原子干涉绝对重力仪。在第十届全球绝对重力仪重点比对中，中国计量科学研究院重力点成为全球重力测量值的溯源和基准原点，“国家重力加速度测量基准”建立。

NIM-3A型

NIM-AAG1型

重力加速度测量的应用

价值传递和可追溯性

任何利用重力效应的测量都必须以重力加速度的精确测量为基础。比如在自治区以外生产和标定的力和压力分量在使用时，通常需要根据两地的重力加速度值进行修正。

地球物理研究

研究对象包括地球中河流、洋流、冰川、海洋、大气和物质的变化和影响，以及地球潮汐、地核振荡和地磁场。

应对自然灾害

包括监测地壳形变，研究板块运动、地震、火山和气候异常，改进自然灾害的预测方法。

探索地球资源

包括水资源、油气资源和矿产资源。

供稿:市规划和测量研究所