Erfaringer og resultater etter to tiår med absolutte tyngdemålinger i Norge

Like dokumenter
Utviklingen av tyngdesystemer i Norge. Bjørn Ragnvald Pettersen Institutt for matematiske realfag og teknologi NMBU Bjorn.pettersen@nmbu.

Sea Level Change for Norway Past and Present Observations and Projections to 2100

Fremtidens referanserammer. Per Chr. Bratheim

NN2000 nøyaktighet og kvalitet. Geodesi- og hydrografidagene, Stavanger 2018

Masteroppgaver, geodesi - landmåling. Her er oversikt over noen mastergradsmuligheter i geodesi landmåling:

Forbedring av navigasjonsløsning i tunneler

Store måleprogrammer i Observatoriets historie

Galileo Nå er det her!

Styrking av presisjonsnivellementsnettet, kvalitetsvurdering og kvalitetsheving av NN2000 i Bergen kommune

Geodetisk bestemmelse av havets topografi langs norskekysten

Geoidemodeller og høydemh med GPS. Dag Solheim. Statens kartverk Geodesi

Absolutte tyngdemålinger i det 21. århundre

Ytelsemonitorering av Galileo

Gravimetri i Norge i 200 år

Fasit eksamen Fys1000 vår 2009

TEKNOLOGI OG FORSKNINGSLÆRE ERFARINGER AV SAMARBEID MELLOM LAMBERTSETER VDG. OG IMT VED UMB. Kristian Breili (UMB) og Kjetil Flydal (LVG)

Klimavariasjoner og -endring

Flervalgsoppgaver. Gruppeøving 1 Elektrisitet og magnetisme

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

EKSTREMVÆR - HVA KAN VI VENTE OSS? ANNE BRITT SANDØ Havforskningsinstituttet og Bjerknessenteret

Løsningsforslag til ukeoppgave 4

METODER FOR Å MÅLE INFILTRASJON PÅ OVERFLATEN

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 26/3 2019

REPORTASJEN KLIMA. krype FOTO: ARNFINN LIE

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen i SIF5036 Matematisk modellering Onsdag 12. desember 2001 Kl

Kan vi forutse en pendels bevegelse, før vi har satt den i sving?

Klima i Norge i 200 år (fra 1900 til 2100)

Strøm og Bølger, Sistranda

Hva skjer med klimaet sett fra et naturvitenskaplig ståsted?

Kontinuerlig GPS ved vannstandsmålere

Regresjon med GeoGebra

Fasit for Midtvegsprøva i Fys1000 V 2009

Kunnskap om havnivåstigning

KOORDINATBESTEMMELSER I HISTORISK PERSPEKTIV

Klimautfordringen globalt og lokalt

Norges vassdrags- og energidirektorat

Løsningsforslag Øving 3

GNSS/INS-basert dypgåendekalibrering og vannstandsmåling.

UNIVERSITETET I OSLO

Jon Glenn Omholt Gjevestad

Snøtetthet. Institutt for matematiske fag, NTNU 15. august Notat for TMA4240/TMA4245 Statistikk

Er klimakrisen avlyst??

5.201 Galilei på øret

TMA4240 Statistikk Høst 2018

Det matetmatisk-naturvitenskapelige fakultet Midtveis -eksamen i AST1100, 10 oktober 2007, Oppgavesettet er på 6 sider

PRODUKTBESKRIVELSE OG BRUKERVEILEDNING

Kap. 8 Bevegelsesmengde. Kollisjoner. Massesenter.

Fysikkolympiaden Norsk finale 2018 Løsningsforslag

FYSIKK-OLYMPIADEN

EKSAMENSOPPGAVE. ü Kalkulator med tomt dataminne ü Rottmann: Matematisk Formelsamling. rute

Klimaservicesenteret hvem er vi? Hvilke tjenester yter vi? Hvem er våre brukere?

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Juni 2011

TMA4100 Matematikk 1 Høst 2014

Notat01_Tres.doc PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER Arne E. Lothe 6

Hydrologiske data for Varåa (311.2B0), Trysil kommune i Hedmark. Utarbeidet av Thomas Væringstad

Eksamen høsten Fag: MAT1006, Matematikk 1T-Y. Eksamensdato: 14. november Kunnskapsløftet. Videregående trinn 1. Yrkesfag.

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

TFEM, METODE OG INSTRUMENTBESKRIVELSE

Fysikk 3FY AA6227. Elever. 6. juni Videregående kurs II Studieretning for allmenne, økonomiske og administrative fag

Kap. 8 Bevegelsesmengde. Kollisjoner. Massesenter.

Klimatilpasning tenke globalt og handle lokalt

Kan vi stole på klimamodellenes profetier for Arktis?

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen 1T våren 2011

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 14/8 2015

Hvordan estimere vannføring i umålte vassdrag?

Hvordan blir klimaet framover?

Eksamen høsten Fag: MAT1006, Matematikk 1T-Y. Eksamensdato: 14. november Kunnskapsløftet. Videregående trinn 1. Yrkesfag.

Fordelinger, mer om sentralmål og variasjonsmål. Tron Anders Moger

Hva gjør klimaendringene med kloden?

Løsningsforslag Øving 2

Frivillig test 5. april Flervalgsoppgaver.

Hvilke utfordringer vil RVR tjenesten møte i et 50+ års perspektiv?

Løsningsforsalg til andre sett med obligatoriske oppgaver i STK1110 høsten 2015

Kommende utfordringer for Geodesidivisjonen, Statens kartverk

Meteorologisk vurdering av planlagt luftsportsenter i Sørum kommune

Galileo banemonitorering

EA Harald Endresen HHT Morten Nordahl Due, HHD Elise Trondsen

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE SIE 4010 ELEKTROMAGNETISME

Hvor står vi hvor går vi?

Lytt til Kvasarer og Skyt Satellitter med Laser

NOTAT. SMS Sandbukta Moss Såstad. Temanotat kartlegging av innlekkasje i byggegrop. Sammendrag

6 Prinsippet om stasjonær potensiell energi

Havnivåendringer i fortid, nåtid og fremtid

Fasit for tilleggsoppgaver

Grunnvann og klimaendringer i Norge. Helen K. French Med bidrag fra LGN og Pål Gundersen m. fl. NGU, senorge.no,

Vær, klima og klimaendringer

System 1200 nyhetsbrev Nr. 52 RTK-nettverk En innledning

TFY4215 Innføring i kvantefysikk - Øving 2 1 ØVING 2. Krumningsegenskaper for endimensjonale energiegenfunksjoner

LØSNINGSFORSLAG TIL KONTINUASJONSEKSAMEN I TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Onsdag 17. august 2005 kl

Eksamensoppgave i TMA4150 Algebra

Kap. 3 Arbeid og energi. Energibevaring.

Midtsemesterprøve fredag 10. mars kl

Løsningsforslag Øving 4

FYS1120 Elektromagnetisme, Ukesoppgavesett 1

Om flo og fjære og kunsten å veie Månen

Transkript:

Erfaringer og resultater etter to tiår med absolutte tyngdemålinger i Norge Kristian Breili Geodesidivisjonen/Kartverket og IMT/NMBU Geodesi- og hydrografidagene 18. og 19. november 215, Sundvolden Hotell

Hva jeg snakker om når jeg snakker om absolutte tyngdemålinger Moderne frittfall-instrument Nøyaktighet 1-2 µgal 1 µgal = 1 8 m/s 2 I prinsippet vil AG-målinger fra i dag være konsistente med målinger om 1 år.

Det norske landslaget i absoluttgravimetri NMBU Jon Glenn Gjevestad, Vegard Ophaug, Bjørn Ragnvald Pettersen Kartverket Kristian Breili, Dagny I. Lysaker, Ove Omang

I denne presentasjonen vil jeg fokusere pa... TRYSIL AC 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1994 2 a r med AG i Norge 1996 1998 2 22 24 26 28 21 212 Hva har vi ma lt, fram til na? Kartverkets A1-42

NKG tok i 199 initiativet til å etablere et nettverk av permanente geodetiske stasjoner i Fennoskandia [Steffen et al. 29] Motivasjon: Studier av jordskorpebevegelser og havnivå Nordisk samarbeid avgjørende! Kartverket i en aktiv rolle de første årene! De første FG5-målinger i Norge ble utført av NOAA og BKG i 1993.

Rundt 22 besluttet Kartverket å legge ned sine aktiviteter innen gravimetri Nye aktører på banen: IfE: Insitut für Erdmessung (Leibniz Universität Hannover) NLH/UMB/NMBU Lantmäteriet FGI: Finnish Geodetic Institute [Hentet fra tegnebordet.dk, Puk Czagala Sølver]

Gullalderen i norsk absoluttgravimetri startet i 24 da NLH (i dag NMBU) fikk sitt absoluttgravimeter FG5-226 [Foto: Kristian Breili] I Instrument + driftsmidler + observatører

Totalt er det etablert 25 målestasjoner for AG i Norge

Antall målekampanjer på norske stasjoner har avtatt kraftig etter 21... Number of campaigns 15 1 5 1995 2 25 21 215 Year

Tidsserier fra norske AG-stasjoner er viktig blant annet for... Landheving/GIA-studier - ġ/ḣ - Parameterbestemmelse for jord-modeller (forward modeling) Kalibrering/validering av gravimetri-satellitter Etablering av et førsteordens tyngdesystem og dets tidsutvikling

Forholdstallet ġ/ḣ indikerer i hvilken grad strøm i mantelen er del av GIA-prosessen Forskyvning i friluft: ġ/ḣ free air =.31 µgal/mm Med komplett masse-kompensasjon: [O. Gitlein 21] ġ/ḣ = g Bouguer + g free air =.12 µgal/mm.31 µgal/mm =.19 µgal/mm

GIA-modellering indikerer at ġ/ḣ er tilnærmet konstant over Fennoskandia Fennoskandia: ġ/ḣ = -.163 µgal/mm ġ/ḣ er nyttig for å regne om fra ḣ til ġ. [Olsson et al. 215]

Trender med usikkerhet.25 µgal/år kan oppnås etter ca 1 år med årlige AG-observasjoner Standard deviation of rate [µgal/yr] 3 2.5 2 1.5 1.5 Empirical Theoretical, σ = 2 µgal, annual observations 5 1 15 2 25 Length of time series [year] s = σ 12 T N 1/N s: Trend-estimatets usikkerhet σ: Kampanje-usikkerhet T : Tidsseriens lengde N: Antall kampanjer

Trysil: Observert endringsrate er i samsvar med den vi forventer fra GIA TRYSIL AB TRYSIL AC 12 1 1 8 5 6 4 2 5 2 4 1 6 8 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21 212 Trysil-AB, 95 % KI for ġ: [-1.2, -.9] µgal/år Trysil-AC, 95 % KI for ġ: [-1.6, -1.] µgal/år GIA-modellert: ġ = -1.1 µgal/år

NMBU (Ås): 11 år med mange observasjoner 6 NMBU A 4 2 2 4 6 26 28 21 212 214 216 NMBU, 95 % KI for ġ: [-1.2, -.4] µgal/år GIA-modellert: ġ = -.8 µgal/år

Hønefoss-AB (Ringkollen): Lang serie, få observasjoner 1 HØNEFOSS AB 5 5 1 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21 Hønefoss-AB, 95 % KI for ġ: [-1.3, -.5] µgal/år GIA-modellert: ġ = -.8 µgal/år

Hønefoss-AC (Kartverket): Andre prosesser enn GIA dominerer de siste års observasjoner HØNEFOSS AC 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 1996 1998 2 22 24 26 28 21 212 214 Hønefoss-AC, 95 % KI for ġ: [-.3, -1.] µgal/år GIA-modellert: ġ = -.8 µgal/år

I Kautokeino avtar tyngdekraften signifikant raskere enn hva GIA-modellene tilsier KAUTOKEINO 6 4 2 2 4 6 8 1 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 21 21.5 Kautokeino, 95 % KI for ġ: [-3.3, -1.1] µgal/år GIA-modellert: ġ = -.8 µgal/år

Trondheim TRONDHEIM AA TRONDHEIM AA 2 6 15 4 1 2 5 5 2 4 6 1 8 15 1996 1998 2 22 24 26 28 21 23 24 25 26 27 28 29 21 Trondheim alle data, 95 % KI for ġ: [-2.5, -1.4] µgal/år Trondheim etter 2, 95 % KI for ġ: [-2.1, -.1] µgal/år GIA-modellert: ġ = -.5 µgal/år

Endring i tyngdekraften som følge av GIA er av samme størrelse som instrumentelle effekter 15 1 FG5 226 zero mean gravity time series, NMBU Gravity observation.9 ±.1 µgal/yr (95%) FG5 226 zero mean gravity time series, NMBU, GIA corrected 12 Gravity observation.2 ±.1 µgal/yr (95%) 1 8 g g mean (µgal) 5 5 g g mean (µgal) 6 4 2 1 2 15 24 26 28 21 212 214 216 Epochs (years) 4 24 26 28 21 212 214 216 Epochs (years) Med GIA-korreksjon er trenden ikke signifikant forskjellig fra null!

Global hydrologi påvirker enkeltkampanjer med 1-2 µgal, men i liten grad ġ 6 KAUTOKEINO 6 NMBU A 4 4 2 2 2 4 2 6 4 8 6 1 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 21 21.5 26 28 21 212 214 216 GLDAS/NOAH inkluderer ikke virkningen av grunnvann

Lokalt grunnvann har potensial til å endre tyngdekraften med flere microgal. Modellering med Bouguer-plate: g = P 2π G ρ w h g: Endring i tyngde h: Endring grunnvannstand P: Grunnens porøsitet ( 1 %) G: Gravitasjonskonstanten ρ w : Tetthet vann Med P =.5: h = 1m g 2 µgal [Hentet fra senorge.no]

Andre lokale effekter... 2 1 1 TROMSØ Tyngdekraften i Tromsø endret seg med ca 2 µgal fra 25 til 28. Årsak: Renovering av Langnestunnelen 2 3 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21

Høsten 215: Kartverket har nå fått sitt eget moderne absoluttgravimeter - A1-42 [Foto: Kristian Breili]

For å oppsummere, tidsseriene fra de fleste norske AG-stasjoner må forlenges før de kan brukes i GIA-studier Vi har dårlig kontroll på: - endringer i lokal grunnvannstand - endringer i omgivelsene Nordisk samarbeid er viktig! Kartverkets A1-42 skal styrke geoiden og gi bedre høyder gjennom HREF. 1994 TRYSIL AC 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1996 1998 2 22 24 26 28 21 212