Painovoimamittaus

Painovoimamittaus tarkoittaa Maan tai muiden taivaankappaleiden painovoiman (gravitaatiokiihtyvyyden g) määritystä ja analysointia. Mittauksilla saadaan painovoima-arvoja ja painovoima-anomaliaa, jotka kertovat massajakauman ja tiheysvaihtelujen alapuolisessa maaperässä tai kallioperässä.

Menetelmät ja laitteet jakautuvat pääasiassa absoluuttisiin ja suhteellisiin mittauksiin. Absoluuttisissa gravimetreissa määritetään g‑arvo fysikaalisesti esimerkiksi vapaan pudotuksen avulla tai atominterferometrialla. Suhteellisissa gravimetreissa (kuten jousigravimetrit) mitataan kahden pisteen välinen ero ja vertaillaan tunnettuun referenssipisteeseen; superconducting-gravimetrit tarjoavat erittäin hyvää pitkäaikaisvakautta. Arvot ilmaistaan yksiköissä m/s^2 tai usein Gal-yksikössä (1 Gal = 1 cm/s^2) ja tarkkuudet vaihtelevat mikrogal‑tasolle.

Käytännössä mittaustuloksiin tehdään useita korjauksia, kuten maanjoukko‑tiden, instrumenttivääristymän, latitudin ja korkeusriippuvuuden, Bouguer‑ ja maastokorjaukset. Painovoima-anomaliat tulkitaan geofysikaalisesti käyttäen mallinnusta tiheysrakenteiden paikantamiseksi.

Sovelluksia ovat geodeettinen verkon ylläpito, geologinen tutkimus ja mineraaliesiintymien etsintä, vesivarojen seuranta, vulkanologinen ja seisminen tutkimus sekä merenpinnan ja jäätikkömassan muutosten tarkkailu. Painovoimamittaus tarjoaa tärkeän työkalun maan sisäisten prosessien ja resurssien tutkimukseen.