国际重力公式

地球可以近似地看作表面光滑，内部质量分布均匀。赤道半径略大于极半径的旋转椭球体。其表面各点的重力场称为正常重力场。其计算公式称为正常重力公式。

定义几个世纪以来，许多科学家根据大量的大地测量、天文测量以及地球表面陆地和海洋上重力加速度的测量结果对地球的各种参数，诸如地球的质量、体积、平均密度和表面积等，特别是它的形状进行了研究。地球形状学指出：地球是一个椭球体。按照这方面研究的综合成果可推导出地球参考椭球体表面上的理论重力值的计算公式。知道了某一地点的纬度值φ，就可以算出该地点在海平面高度上的所谓正常重力值g0。1

随着科学技术的进步，对公式的各项系数作了多次修改，1967年国际正常重力公式为：g0=978.0318(1+0.0053024sin2φ-0.0000058sin22φ)。式中φ是计算点的地理纬度。

另外，也有用德国学者赫尔默特(Helmert)建立的公式来计算的；g=978.030(1+0.005302sin2φ-0.000007sin22φ)。根据近代人造地球卫星测定的地球形状和重力数据，1971年第15届国际大地测量和地球物理协会确定的正常重力公式为：g=978.0318(1+0.0053024sin2φ-0.0000059sin22φ)。

发展国际重力测量学术组织还专门发表了地球海平面上纬度每隔10′的理论正常重力值表。重力勘探工作者可直接利用这个表以内插法对所测重力数据进行纬度校正，得出重力异常值。

正常重力场强度是纬度和高度的函数，当测点和总基点间纬向距离变化不大时，正常重力场的变化约为：△g纬=0.812sin2φ·D(毫伽)。式中φ为测区的平均纬度，D为测点与总基点的纬向距离。在北半球，测点位于总基点以北时，D为正，反之为负，单位为公里。随高度变化的规律是；△g高=-0.308△h(毫伽)，式中△h为测点与总基点的高程差，高于基点为正，反之为负，单位米。当在北纬450地区时，测点相对总基点每向北增加1公里时，正常重力值将增大0.812毫伽；测点高程海升高1米时，正常重力值约减少0.308毫伽。所以，在以勘探为目的的重力测量时，对点位和测点的高程测量精度要求比较严格，以便消除这些变化的影响。

实际观测告诉我们，真实地球的重力场与正常重力场相差甚小，研究这个差异部分比研究整个重力场方便得多，研究这个差异部分也就等于研究了整个的地球重力场。2

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学