南極海を覆う重力異常を擬似カラーで表現した画像です。振幅は-30mGal (マゼンタ)から+ 30mGal(赤)の範囲です。この画像は緯度の違いによる変動を除去するために正規化されています。ガル(記号:Gal)は、ガリレオ・ガリレイにちなんでガリレオと呼ばれることもあり、精密重力測定で一般的に使用される加速度の単位です。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]ガルは、1センチメートル毎秒の2乗(1 cm/s² )と定義されています。ミリガル(mGal)とマイクロガル(μGal)は、それぞれガルの1000分の1と100万分の1です。
ガルは国際単位系(フランス語の頭文字「SI」で知られる)の一部ではありません。1978年にCIPMは、「CIPMがガルの使用がもはや必要ないと考えるまで、SIとともにガルを使用することは許容される」と決定しました。[ 3 ] [ 5 ]ガルの使用は、現在では廃止されている規格ISO 80000-3:2006によって非推奨となりました。
ガルは、センチメートル・グラム・秒(CGS)単位系における長さの基本単位であるセンチメートルと、 CGSおよび現代のSI単位系における時間の基本単位である秒を用いて定義される組立単位です。SI基本単位では、1ガルは0.01 m/s²に 相当します。
地球表面における重力による加速度は976~983ガルで、その変動は主に緯度と標高 の違いによるものです。標準重力は980.665ガルです。地殻内の山や密度の低い塊は、通常、10~数百ミリガル(mGal)の重力加速度の変動を引き起こします。
重力勾配は重力勾配であり、通常はエオトボシュ(0.1 μGal/m) で測定されます。地球表面付近の垂直重力勾配は、 高さ 1 センチメートルあたり約 3.1 μGal です (3.1 × 10 −6 s −2 ) となり、エベレスト山頂から海面までの最大差は約 2 Gal (0.02 m/s 2 ) になります。 [ 6 ]
文頭、段落タイトル、またはセクションタイトルで使用される場合を除き、単位名「gal」は小文字の「g」で正しく表記されます。トルとその記号と同様に、単位名(gal)とその記号(Gal)は、後者が大文字で始まる点を除いて、同じ綴りです。
例
多くの地球物理学的影響により、地表重力は 0.1 ~ 1 μGal 程度の変動を生じる 。これには、地下水位の約 0.1 m の変化、火山付近の地下マグマの形成、落葉樹林からの日々の蒸発散、地盤沈下による地盤高の年間変化、大地震によって励起される地球の自由振動などが含まれる。例えば、超伝導重力計の最大精度は、地下水位の変化 1 mm を測定するのに十分であり、震源から510 km 離れた場所で2011 年の東北地方太平洋沖地震の発生を検出することができる。[ 7 ]
多数の測定データを組み合わせることで、重力測定の感度をさらに下げることができる。超伝導重力計による100日間の測定が達成された。精度は1 × 10 −10 Galで、地球の振動を検出するのに十分であった。[ 8 ]
参考文献
- ↑ NASA/JPL/テキサス大学宇宙研究センター。「PIA12146: GRACE グローバル重力アニメーション」。フォトジャーナル。NASAジェット推進研究所。2013年12 月 30 日取得。
- ↑ Barry N. Taylor、「国際単位系(SI)の使用ガイド」、 1995 年、 NIST特別刊行物 811、付録B。
- 1 2 BIPM SI パンフレット、第 8 版、2006 年、表 9: CGS および CGS-ガウス単位系に関連する非 SI 単位。Wayback Machineに 2007 年 10 月 18 日にアーカイブされました。
- ↑ノースカロライナ大学(Wayback Machineに2012年2月18日にアーカイブ) 、欧州宇宙機関、 ConversionTables.com(Wayback Machineに2009年5月19日にアーカイブ)などの情報源では、単位名は「galileo」であるとされています。ここでは、NISTとBIPMが、適切な単位名に関するより権威のある情報源とみなされます。
- ↑ NIST SI 単位ガイド; セクション 5、 SI 以外の単位; サブセクション 5.2: SI での使用が一時的に認められている単位。
- ↑重力測定に関するアーカイブ(2009年3月6日、Wayback Machine)。カルガリー大学。2009年11月21日取得。
- 1 2 Van Camp, Michel; de Viron, Olivier; Watlet, Arnaud; Meurers, Bruno; Francis, Olivier; Caudron, Corentin (2017). "地球の時間変動重力測定による地球物理学" . Reviews of Geophysics . 55 (4): 938– 992. Bibcode : 2017RvGeo..55..938V . doi : 10.1002/2017RG000566 . ISSN 1944-9208 .
- 1 2谷本敏郎 (2001-05-01). 「連続自由振動: 大気-固体地球結合」 .地球惑星科学年報. 29 : 563– 584. Bibcode : 2001AREPS..29..563T . doi : 10.1146/annurev.earth.29.1.563 . ISSN 0084-6597 .
- ↑ Qvarfort, Sofia; Serafini, Alessio; Barker, PF; Bose, Sougato (2018-09-11). "非線形オプトメカニクスによる重力測定" . Nature Communications . 9 (1): 3690. doi : 10.1038/s41467-018-06037-z . ISSN 2041-1723 . PMC 6133990 .