Một trận động đất có ảnh hưởng đến GPS?


32

Có những báo cáo tin tức rằng trận động đất ở Sendai vài ngày trước đã làm dịch chuyển trái đất trên trục của nó và di chuyển hòn đảo 8 feet.

Năm ngoái, đã có báo cáo tương tự với trận động đất ở Chile.

Điều này có ảnh hưởng đến các thiết bị GPS không? Là một sự không chính xác được giới thiệu? GPS vẫn hoạt động như thế nào nếu trái đất đã dịch chuyển trên trục của nó?


Các vệ tinh GPS được hiệu chỉnh lại (cập nhật dữ liệu phù du) từ các trạm trên mặt đất cứ sau vài giờ. Nếu toàn bộ trái đất thay đổi đồng đều, GPS sẽ tự động được cập nhật lên vị trí mới trong vòng vài giờ?
freiheit

3
@freiheit Toàn bộ trái đất thực sự liên tục "dịch chuyển đồng đều" khi nó xoay quanh trục của nó. Để thay đổi điều đó một cách có thể đo lường được, bạn sẽ cần phải mang một cơ thể hấp dẫn thực sự khổng lồ đến gần trái đất trong một thời gian. Cũng cần nhớ, định luật của Newton: hành động của trận động đất đã tạo ra một phản ứng bên trong lớp vỏ trái đất; chuyển động ròng bằng không .
whuber

@whuber: có, tôi biết về sự dịch chuyển đồng đều của bề mặt do xoay, cũng như dịch chuyển khá đồng đều do lắc lư trục đó trong nhiều thời kỳ. Các báo cáo tin tức tôi thấy đã chỉ ra một số loại dịch chuyển mới, cả Nhật Bản và toàn bộ bề mặt (cường độ nhỏ hơn).
freiheit

2
@freiheit Có một bài viết về điều này trên tờ NY Times ngày nay ( nytimes.com/2011/03/14/world/asia/14seismic.html?hp ) Bị chôn vùi ở cuối là tuyên bố quan trọng này: "Những thay đổi như vậy không phải là bất thường, và thậm chí không có động đất, sự thay đổi của dòng hải lưu và điều kiện khí quyển thường có tác động lớn hơn [đối với sự dịch chuyển khối lượng trong trái đất]. Trái đất luôn chao đảo và chiều dài của ngày luôn thay đổi, tiến sĩ Gross nói. "
whuber

Tôi nghĩ rằng câu trả lời đúng về mặt kỹ thuật không được đăng nên tôi sẽ đưa ra câu trả lời dưới đây, nhưng vì nó liên quan đến thuyết tương đối rộng nên có lẽ tôi chỉ gây nhầm lẫn.
Nếu bạn không biết - chỉ cần GIS

Câu trả lời:


24

Về mặt địa chất, bề mặt Trái đất luôn di chuyển do kiến tạo mảng . Trung bình, vị trí của bạn đang di chuyển bất cứ nơi nào từ 0 đến 10 cm mỗi năm (so với các vị trí khác trên Trái đất).

Bạn có thể thấy những thay đổi toàn cầu về vị trí GPS trên toàn thế giới tại đây .

Ảnh chụp các vị trí GPS


2
Tôi nghĩ rằng đây là một hiệu ứng khác với một trong những câu hỏi được đề cập. Trong khi có một yếu tố techtonic cho phong trào của Nhật Bản do trận động đất. Người hỏi đang hỏi về sự thay đổi thế giới do phong trào quần chúng.
Ian Turton

7

Đây là một bài viết tuyệt vời của MSNBC về cách trận động đất ảnh hưởng đến dữ liệu GPS:

http://photoblog.nbcnews.com/_news/2011/03/12/6256280-how-the-quake-shifted-japan

Mọi thứ liên quan đến việc đọc GPS với bản đồ, từ chỉ đường lái xe đến hồ sơ tài sản, sẽ phải được thay đổi do sự thay đổi, Hudnut [ Ken Hudnut, nhà địa vật lý tại Chương trình Nguy cơ Động đất của Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ ] nói với tôi. "Mạng lưới quốc gia của họ cho các định nghĩa ranh giới tài sản đã bị biến dạng," ông nói trong một email. "Đối với tàu, các biểu đồ hải lý sẽ cần sửa đổi do độ sâu của nước thay đổi (khoảng 3 feet). Phần lớn đường bờ biển bị rơi xuống một vài feet, chúng tôi cũng tập hợp lại."


1
Có thể đó chỉ là tôi, nhưng đây là một sự thay đổi trong địa điểm, nó không phải là một lỗ hổng của chính GPS. GPS vẫn biết bạn đang ở đâu, nó chỉ xảy ra khi kênh di chuyển 3 feet sang trái.
Kortuk

5

Nếu nhóm di chuyển sang bên trái 8 feet và bạn di chuyển với nó, GPS của bạn sẽ cho biết bạn ở bên trái 8 feet (nếu nó có độ chính xác hoàn hảo).

Nếu bạn cố tải bản đồ nơi bạn ở, bản đồ sẽ bị tắt 8 feet cho đến khi họ cập nhật nó. GPS dựa trên các vệ tinh, vì vậy để làm hỏng nó, bạn sẽ phải thay đổi thế giới, nhưng điều đó có một loạt các vấn đề liên quan đến quỹ đạo.


Phải, nhưng các báo cáo tin tức là thế giới đã được di chuyển.
Marcin

@Marcin, mà nó không có. Ý tôi là trái đất dịch chuyển trong không gian X mét trong khi phần còn lại của vũ trụ được giữ yên. Hệ thống GPS biết bạn đang ở đâu miễn là chúng không phải là sự kiện ở cấp độ không gian. Bản đồ của bạn dựa trên GPS cần cập nhật.
Kortuk

@Marcin, để rõ ràng hơn, miễn là các vệ tinh không di chuyển, chúng có thể cho biết bạn đang ở đâu trong các vệ tinh, nếu một tấm di chuyển bạn sẽ ánh xạ không chính xác đến nơi đường đi, nhưng chúng sẽ biết bạn đang ở đâu.
Kortuk

2
bản đồ sẽ được thay đổi, nhưng vị trí của bạn trên toàn cầu thì không. Định vị GPS là một chức năng của thời gian và không gian và không phụ thuộc vào bản đồ mặt đất.
monkut

@monkut, đó là những gì tôi đã cố gắng giải thích. Thực tế là trái đất dịch chuyển 8 feet sẽ được ghi chú chính xác, nhưng cho đến khi họ cập nhật bản đồ của bạn, họ sẽ khiến bạn phải bù đắp từ một vị trí thực sự 8 feet. Bây giờ một tấm sẽ thay đổi toàn bộ diện tích 8 feet, không có ý tưởng, tôi không biết điều gì xảy ra với một trận động đất. Nhưng tôi biết gps đang làm gì và quan điểm của tôi là nó vẫn sẽ biết vị trí của bạn, các bản đồ sẽ không chính xác và khiến bạn đi được 8 feet trong trường hợp giả định này.
Kortuk

3

Tôi hy vọng sự thay đổi do trận động đất sẽ ở mức độ lớn như Chandler Wobble và tôi cho rằng GPS có thể xử lý điều đó khi nó xảy ra liên tục.


2

không chắc chắn nếu các hình ảnh Geo-Eye sau sóng thần 03122011 trên Google Earth / Bản đồ không phải là tham chiếu địa lý hay gì, nhưng có sự khác biệt khoảng 40 feet trên các hình ảnh trên không cũ và mới, nghi ngờ rằng vùng đất di chuyển nhiều, nhưng ai biết...

Thật đáng kinh ngạc là họ đã ghép những hình ảnh này lại nhanh đến mức nào ... một lời cảnh báo, những hình ảnh trên không rất đẹp, rất nhiều ngôi nhà và toàn bộ thị trấn bị cuốn trôi hoàn toàn ... liên kết ở đây: Hình ảnh vệ tinh của trận động đất Nhật Bản


3
trước / sau Aerials của sóng thần Nhật Bản. Nếu bạn cuộn qua các bức ảnh, nó cung cấp cho bạn phối cảnh trước và sau. abc.net.au/news/events/japan-quake-2011/beforeafter.htmlm
sirgeo

1

Tôi sẽ nhảy vào trễ vì bản đồ rất tuyệt (tôi sẽ sử dụng nó làm tài nguyên) nhưng tôi không chắc nó thực sự trả lời chính xác câu hỏi (theo cách thức kỹ thuật) bất chấp tất cả các upvote.

Tôi nghĩ rằng câu hỏi và câu trả lời đang gây nhầm lẫn cho các bản đồ, gps và thậm chí các dao động quỹ đạo của hành tinh trong không gian tương đối hoặc về một trục.

Trận động đất ở Sendai vài ngày trước đã làm dịch chuyển trái đất trên trục của nó và di chuyển hòn đảo 8 feet.

Tôi muốn chia nó thành hai. Đầu tiên là 8 ft và sau đó là phần trục.

  1. Hòn đảo chỉ di chuyển 8 ft so với một nơi không di chuyển tĩnh (không thực sự tồn tại) trên trái đất, ở đâu đó. Điều này làm cho gần nhưkhông phải là một iota khác biệt đối với hệ thống GPS. GPS sẽ báo cáo một vị trí khác nhau để nói một hòn đá trên đảo, nhưng tảng đá tương đối di chuyển và không phải là thước đo hệ thống định vị toàn cầu. Tôi đang phòng ngừa một chút về mặt kỹ thuật, cấu trúc của không thời gian sẽ thay đổi, điều này sẽ thay đổi đường dẫn vệ tinh GPS so với trái đất, nhưng nó cực kỳ nhỏ (và sau đó là một số) và không thể đo lường được một cách ồ ạt Geoid điều này phải xảy ra, nhưng trong thực tế nó là một con số nhỏ đến mức tôi không thể tưởng tượng được. Mặc dù khối lượng của trái đất vẫn giữ nguyên, khối lượng hiện được tổ chức hơi khác nhau, do đó nó phải thay đổi kết cấu không thời gian, điều này sẽ làm thay đổi quỹ đạo vệ tinh GPS, nhưng với số lượng không đáng kể như vậy.

Đây là thứ tốt nhất tôi có thể tìm cho (1) nhưng bạn phải sử dụng trí tưởng tượng của mình. Trái đất thực sự là một hình dạng phức tạp hơn thế giới này (một Geoid) vì vậy nó không phải là một hình cầu hoàn hảo và do đó, cấu trúc của không thời gian không bị biến dạng quá đều. Nếu bạn di chuyển khối lượng xung quanh trái đất thì Geoid thay đổi, và do đó kết cấu của không thời gian thay đổi, và do đó "đường dẫn" vệ tinh bị thay đổi.

Cuối cùng Einstein đã xác định tính chất của không thời gian chịu trách nhiệm về trọng lực là độ cong của nó. Không gian và thời gian trong vũ trụ của Einstein không còn bằng phẳng (như giả định của Newton) mà có thể đẩy và kéo, kéo dài và vênh bởi vật chất. Trọng lực cảm thấy mạnh nhất ở nơi không thời gian cong nhất, và nó biến mất ở nơi không thời gian bằng phẳng. Đây là cốt lõi của lý thuyết tương đối tổng quát của Einstein, thường được tóm tắt bằng các từ như sau: " vật chất cho không thời gian làm thế nào để uốn cong , và không thời gian cong cho biết cách di chuyển". https://einstein.stanford.edu/SPACETIME/spacetime2.html

Tôi đang sử dụng khối lượng trái ngược với vật chất (không chính xác) nhưng tôi nghĩ rằng bạn có được sự trôi dạt. Đó là phần táo bạo thu hút tôi đến kết luận này.

https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esc einstein-on-space-time & bvm = bv.110151844, d.cGc & psig = AFQjCNF3h1X1hMcG0mU5Zhs6_j5YXqvOxw & ust = 1452360882839127

  1. Bây giờ để đối phó với phần trục. Nếu bạn tặc một hòn đá sang phía bên kia sân của bạn, tôi sẽ cho rằng điều này làm dịch chuyển trái đất trên trục của nó nhưng ai quan tâm. Chắc chắn không phải là hệ thống GPS. Ditto với trận động đất, vì bất kỳ sự dịch chuyển trục đáng kể nào mà GPS không thể giải thích được, gây ra bởi trận động đất, sẽ phải rất lớn, chúng tôi sẽ không ở đây để thực hiện các phép đo GPS không chính xác. Vì vậy, chỉ là 1, đúng là về mặt kỹ thuật, nhưng mọi thứ cũng vậy và nó không bổ sung cho bất cứ điều gì. Ngay cả khi đó là thứ chúng ta cần tính đến như một trận động đất lớn không quét sạch chúng ta, hệ thống GPS sẽ khắc phục sự thay đổi nhỏ này.

Trục quay của Trái đất không chỉ chính xác dọc theo trục của động lượng góc của nó bởi vì nó có một lượng nhỏ sai lệch đối với sự phân bố khối lượng của nó. https://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1031

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.