نقش هموارسازی اثرات توپوگرافی – ایزوستازی بر آنومالی جاذبی

Abstract

اثر جاذبی توپوگرافی یک مؤلفه عمده در تغییرات شتاب ثقل است که نقش عمده‌ای در مطالعه میدان ثقل زمین در ژئودزی و ژئوفیزیک دارد. حذف این اثر یک گام مهم در مدل‌سازی محلی میدان ثقل زمین و اکتشافات ژئوفیزیکی است. با حذف اثر توپوگرافی و نرم شدن سیگنال آنومالی جاذبه امکان تقریب با دقت بهتر این سیگنال فراهم می‌شود. این مطالعه به نقش اثرات توپوگرافی و ایزوستازی در نرم کردن سیگنال آنومالی جاذبی می‌پردازد. در این راستا مدل‌های مختلف آنومالی جاذبی نظیر هوای آزاد، بوگه، مدل‌های ایزوستازی پرات، ایری و وینینگ میننر- موریتز (VMM) مورد بررسی و مقایسه قرار می‌گیرد. از آنجا که توپوگرافی بخش عمده تغییرات طول‌موج‌های کوتاه میدان جاذبی را در بر می‌گیرد، انتظار می‌رود آنومالی‌های بوگه نسبت به آنومالی هوای آزاد نرم‌تر باشند. برای بررسی نقش اضافه شدن اثر جبران ایزوستازی، آنومالی‌های دو مدل ایده‌آل پرات و ایری به همراه مدل موهو تعیین‌شده از مدل وینینگ میننر- موریتز با بوگه مقایسه می‌شود. تحلیل عددی روی داده‌های گرانی زمینی منطقه کوهستانی کلرادو در کشور امریکا انجام گرفت. تحلیل طیفی دو بعدی کمترین مربعات برای بررسی نرمی سیگنال‌های هوای آزاد، بوگه و پرات، ایری و VMM به‌کار برده شد. نتایج نشان می‌دهد مدل‌های ایزوستازی نقشی در حذف فرکانس‌های بالای میدان نسبت به مدل بوگه ندارند. بر این اساس هموارسازی مدل‌های ایزوستازی شامل طول‌موج‌های بزرگ‌تر از 50 کیلومتر است. مدل ایزوستازی VMM نرم‌ترین سیگنال را نسبت به سایر بی‌هنجاری‌های دیگر ایجاد می‌کند.