Yer gravite alanının ölçülmesi ve modellenmesi jeodezi biliminin temel ilgi alanlarından biridir. Yer’in çekim ve merkezkaç kuvvetlerinin toplamından oluşan gravite alanı, konum ve zaman uzayında değişkenlik gösteren vektörel bir alandır. Yer gravite alanı bilgisi; düşey koordinat sistemlerinin gerçekleşiminden (jeoit belirleme ve nivelman ağları) hassas konumlama ve navigasyon uygulamalarına, maden/petrol/doğalgaz/jeotermal aramalarından fizik ve metrolojiye, deniz seviyesi değişimleri/buzul erimeleri/iklim değişimlerinin izlenmesinden volkanolojiye, tektonik yapıların belirlenmesinden kabuk/manto modellemesine kadar çok geniş bir alanda kullanılmaktadır.
Yeryüzü üzerinde veya yüzeye yakın yükseklik ve derinlikte gravite büyüklüğü ölçme işlemi gravimetri olarak adlandırılmaktadır. Ölçü için kullanılan cihazlara gravimetre adı verilmektedir. Gravimetri; ölçünün yüzeye yakınlığına göre yersel (yüzey, kuyu, deniz, deniz altı), hava ve uydu gravimetrisi, kullanılan gravimetreye göre mutlak ve bağıl gravimetri, gözlemlerin durağan veya hareketli platformla yapılıp yapılmamasına göre ise statik ve mobil gravimetri olarak sınıflandırılmaktadır.
Her bir gravimetri yönteminin gözlenebilir sinyal büyüklüğü, çözünürlük, kapsama alanı ve maliyet açısından birbirlerine göre üstün ve zayıf tarafları bulunmaktadır. Newton çekim yasasına göre çekim kaynağından (çekime neden olan kitlelerden) uzaklaştıkça Yer gravite alanı sinyalinin büyüklüğü azaltmaktadır. Çekim kaynağına yakın olması, dolayısıyla yüksek sinyal/gürültü oranı nedeniyle yersel gravimetri uygulamada tercih edilmekledir. Yersel gravimetri ile belirlenen gravite büyüklüğü, gravite alanı spektrumuna ait uzun, orta ve kısa dalga boylu tüm sinyalleri içermektedir. Yerden ulaşımın güç veya imkânsız olduğu bölgeler üzerindeki veri boşlukları hava veya deniz gravimetrisi ile doldurulmaktadır. Hava ve deniz gravimetrisi, yersel ve uydu gravimetrisi arasında kalan tekniklerdir ve her iki tekniğin zayıf yönlerini kapatmayı amaçlamaktadır. Ancak bu iki teknik bant-sınırlıdır ve Yer gravite alanı spektrumunun belirli bantları arasında kalan sinyali gözlemleyebilmektedir. Uydu gravimetrisi ise küresel kapsamı açısından çalışma bölgesi dışındaki veri boşluklarının doldurulmasına ve 50-500 km yarı-dalga boyunda gravite alanının uzun dalga boylu bileşenine ait bilgi sağlamaya hizmet etmektedir.
Kaynaklar:
1. Torge, W. (1989). Gravimetry. Walter de Gruyter, Berlin.
2. Simav M., Akpınar İ., Akdoğan Y.A., Yıldız H. (2021) Türkiye’de Güncel Yersel Gravimetri Çalışmaları, Harita Dergisi, 166, 10-24.