Zwaartekrachtsverschillen

Zwaartekrachtsverschillen verwijzen naar ruimtelijke variaties in de zwaartekracht die op aarde of andere hemellichamen waarneembaar zijn. Deze variaties ontstaan doordat de verdeling van massa onregelmatig is en het zwaartekrachtsveld daardoor lokaal kan afwijken van een uniform veld. Daarnaast speelt de aardrotatie een rol, omdat de centrifugale kracht afhankelijk is van de breedtegraad en de rotatie van de planeet.

Oorzaken van zwaartekrachtsverschillen zijn onder meer de variatie in korst- en mantelstructuur, gebergtevorming en variaties in dichtheid, de aanwezigheid van massas hebt zoals water en ijs, en de invloed van oceaanbelasting. Ook de vorm van de aarde als een afgeplatte bol en de rotatie zorgen voor bredere patronen in het zwaartekrachtsveld. Op wereldschaal kunnen ondergrondse ontlederingen en massaconcentraties hierdoor lokaal sterker of zwakker zijn.

Metingen en representaties onderscheiden zich door gebruikte apparatuur en definitie. Absoluut gravimetrie meet de totale zwaartekrachtsversnelling op een punt, terwijl relatieve gravimetrie verschillen tussen meetpunten bepaalt. Satellietgravimetrie, bijvoorbeeld met de GRACE- en GRACE-FO-missies, registreert veranderingen in het zwaartekrachtsveld over tijd. Zwaartekrachtsverschillen worden uitgedrukt als zwaartekrachtsafwijkingen zoals vrije- of Bouguera-aanpassingen, en ze leveren verbonden met de geoid—the referentie-evenwichtsonderscheiding—een nauwkeurige modellering van de aardoppervlak.

Toepassingen omvatten nauwkeurige geodesie, correcties voor landmeetkunde en GPS, geologische en hydrogeologische verkenning, en klimaatgerelateerde studies zoals zeeniveau- en oceaanstromingsonderzoek. Daarnaast kunnen tijdsvariaties in zwaartekrachtsverschillen aanwijzingen geven over veranderingen in aquiferen, ijsmassa's en atmosferische massaverschuivingen.