重力（Gravity）

重力（Gravity）
國立臺灣師範大學 地球科學系研究所周子宇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

在地球上任何有質量的物質，都會受到重力的影響，在國中的課程中，我們會以為重力就是萬有引力的影響，也就是物質與地球間相互吸引的力就是重力。而實際上，地球的重力場包含了三個部分，兩個是永久性的，一個是隨時間產生月變化的，第一是我們所熟悉地球質量與物體間所產生的萬有引力，第二是地球自轉所產生的離心力，這個力的大小與所處的緯度有關，第三是由日月地三者間的公轉，所產生的潮汐效應，這個力就前兩者而言，相當的微小，且會隨著時間發生變化。

關於重力的量測主要分為兩個方式，絕對重力測量與相對重力測量。絕對重力測量所測量的是該點的絕對重力，簡單來說，就是該點重力加速度值，比較直觀方式，就是在該點進行自由落體實驗，得到下墜時的重力加速度，或著使用單擺或複擺，輔以伽利略的重力公式推算。而相對重力測量，量測的是使用相對重力儀，量測重力引點與測量地點間的重力差，若已知重力引點的絕對重力值，我們也可來推算測量點的絕對重力值。

重力的量測會受到許多因素的影響，因此我們必須先將影響重力的因子去除，讓每個觀測的點有相同的基準面，如此一來，才能對於不同位置的觀測點進行比較。以下將介紹幾種不同的重力修正，以了解地球物理學家是怎麼確切的得出各個重力值。

自由空間修正：
由萬有引力公式可知，兩者距離越遠，則引力越小。因此，在地表測量時，較高的位置因離地球的質量中心較遠，因此引力較小。自由空間修正就是為了去除測點間因高度所引起的重力效應，而做的修正。

布蓋修正
布蓋修正除了有自由空間修正的特點外，他還考量了測點與基準面間的岩層，因密度不同而產生的重力變化。

地形修正
布蓋修正與自由空間修正只考慮測點以下的物質與距離所產生的重力變化，而地形修正考慮的是附近地形對測量所產生的影響，例如：測點附近有深谷，會比平坦的地形少了因質量產生的向下的重力，會減少向下的重力分量。而若有高山，則會因為高山的質量產生一股向上拉引的重力，同樣也會減少向下的重力分量。簡單來說，也就是地形修正所要修正的重力都是正值，將減少的部分重新計入，才是該點正確的重力值。

地球物理學家將這些重力值重新計算後，即可得出該地的重力異常量，藉以反推地底下地層分布情形。

參考資料
宋國城、蘇福欽、王正松 (1999)。地球物理學概論。台北：中國地球物理學會。
Alan E. Mussett, & M. Aftab Khan(2000) Looking into the Earth: An Introduction to Geological Geophysics