卫星重力的应用

卫星重力的应用_重磁与时间域电磁

9.7　卫星重力的应用

以往，卫星引力异常主要用来解决海底地质构造问题，近年来开始用于海区油气勘查工作，有的科学家也尝试用卫星重力异常来解决陆地的大地构造问题。卫星重力资料的一个很重要的优点就是覆盖面广，覆盖全球每一个角落，不分国界。例如，印度科学家在关于欧亚板块和印度板块碰撞的研究工作中就利用了卫星重力资料。关于由海洋测高导出的重力异常在解释全球构造中的作用，如果仔细分析对比卫星重力异常分布和板块构造，就会有深刻的印象。

前一个时期，在刘光鼎院士编撰的一本图集中，收录了利用不同阶次的卫星重力异常计算对应的地幔流应力场的成果；新疆地矿部门利用卫星重力资料结合地面重力资料，对广阔区域的大地构造问题进行了探讨，他们一方面利用美国NASA公布的1°×1°的数据，另一方面与中国地质大学（武汉）郭樟民合作，利用GEM10B模型计算了新疆部分地区的重力异常并作了初步解释；中国地质大学（武汉）周国藩等也曾利用卫星重力异常对青藏高原的地质构造问题作了探讨；长春地质学院申宁华教授和她的学生们从一个国内出版的图集中的卫星重力异常图上取数，建立了球冠谐和分析模型，据此，在中国大陆范围内，对卫星重力异常与地质构造的关系，作了详尽的阐述，并出版了专著［56～58］。

现在工作条件好多了，可下载各种数据。国内外利用卫星重力数据研究地球构造和环境问题的工作很活跃。

中国地质大学（武汉）陈超教授的团队利用卫星重力与卫星磁测资料在地学研究方面做了一些工作，取得了许多成果［59］。

GRACE卫星可追踪地球物质分布随时间的变化。科学家据此研究亚马逊河流域、长江流域的水量的季节变化情况，印度西北部（包括德里）地下水减少情况，南极洲和格陵兰冰盖的融化情况等，这方面的研究工作，应该由地球物理学家与水文地质学家合作进行［60～63］。

最近的一项重要研究成果是欧洲宇航局ESA（European Space Agency）的一个研究项目，即利用GOCE卫星的观测数据作做莫霍面模拟以及其他方面的应用，这个项目简称GEMMA，是英文The GOCE Exploitation for Moho Modelling and Applications的缩写。GEMMA由意大利科学家Daniele Sampietro领衔完成。GEMMA的莫霍面图是根据大量的、均匀分布的、精确的GOCE数据结合有限的地面重力及地震剖面反演得到的。除了全球的莫霍面图之外，GEMMA还特别制作了西藏高原和喜马拉雅山区的莫霍面图。这是一项最新的研究成果，两个模型数据可下载，值得参考，与现有资料进行对比，见图9-12、图9-13、图9-14^{［64～66］}。

图9-12　全球莫霍面深度^［64］

图9-13　中国及邻区莫霍面深度^［64］（截图，深度标尺与图9-12同）

图9-14　西藏高原与喜马拉雅山区莫霍面深度（km）^［65］

总之，我国的科技工作者在卫星重力异常的利用方面做了一些初步的、有益的探索，但是研究工作还不够系统、不够全面、不够深入。现在，利用卫星恢复地球引力场的工作进步很快，地球引力场模型的阶次和精度越来越高，也就是说，刻画重力异常的分辨率和精度越来越高，卫星重力异常越来越清晰地显现在我们的眼前。

我国刚开展航空重力测量试验工作，将来开展起来也十分费钱费时，时不我待。因此，目前应该特别注意并充分利用卫星重力的成果，迅速收集和分析可以获得的数据和信息，尽快编出各种图件，特别是西部地区和海域的图件；研究卫星重力异常与地面重力异常的关系，先定性，后定量，从广大的平原、高原地区（如塔里木、华北、藏北）、海区开始，再转向高山地区；研究从卫星重力异常中剔除地形影响的方法；从行星和月球的探测和成果解释工作中，吸取先进的、有用的方法、技术，用于研究地球；地球物理学家与地质学家密切合作，积极进行卫星引力异常的解释工作。

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