Portal de Periódicos da CAPES

MARÉS GRAVIMÉTRICAS, INFLUÊNCIAS AMBIENTAIS E CALIBRAÇÃO INSTRUMENTAL: ESTUDOS NA ESTAÇÃO DE CURITIBA

1999; UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ; Volume: 5; Issue: 1 Linguagem: Português

1982-2170

Sílvia Helena Soares Schwab,

GNSS positioning and interference

A aquisicao de dados de mare gravimetrica consiste em colocar o instrumento em aquisicao de dados em uma estacao, onde interferem algumas variaveis fisicas tais como a resposta local a variacao dos parâmetros de ambiente e o efeito indireto dos oceanos. Dentre as possiveis abordagens do problema, propoese a determinacao das admitâncias e funcao de transferencia entre as grandezas fisicas envolvidas no processo. Para isto, e necessario que os dados resultantes da analise de mare sejam concordantes com os parâmetros de mare historicamente conhecidos para a estacao. A sua adequacao pode ser feita mediante uma calibracao dinâmica do gravimetro, em relacao aos valores de referencia. Este processo de calibracao, assim como a determinacao das admitâncias entre os parâmetros de ambiente e o efeito do carregamento oceânico em relacao as mare gravimetricas, sao fundamentais para a melhor aplicacao dos gravimetros de mola, em vista da resolucao exigida na atualidade na observacao de mares. A metodologia de estudo aqui proposta, aplicada a dados obtidos pelo gravimetro GEO 783 na estacao fundamental de Curitiba, Brasil (ICET-7305) pode tambem ser estendido para as operacoes normais de observacao das mares gravimetricas em novas estacoes, possibilitando o refinamento das analises gravimetricas, desde que amostrados adequadamente os parâmetros do ambiente de aquisicao. Cada influencia e considerada como um canal, de maneira a estudar as suas admitâncias com o canal gravimetrico de forma independente. Desta forma, o estudo visa discriminar, em carater local, a parcela de contribuicao de cada um dos canais, atraves do seu modelamento, do estudo das suas correlacoes no dominio do tempo e principalmente atraves da construcao das suas funcoes de transferencia, em amplitude e fase, no dominio das frequencias via analise espectral. Os experimentos realizados foram baseados em dados-minuto gravimetricos obtidos durante sete meses no ano de 1995, aliados a dados de pressao, temperatura e umidade do ar obtidos atraves de captores, com a mesma taxa de amostragem, devidamente calibrados com a utilizacao de instrumentos-padrao. Para a avaliacao da adequacao das correcoes instrumentais adotadas para o GEO 783, foi realizada uma comparacao com os valores de referencia dos parâmetros de mare na estacao, que indicou a necessidade de realizar a calibracao dinâmica. Nesta, a partir do nivel dos residuos obtidos apos a analise de mare, foram considerados como elemento discriminador para a avaliacao da calibracao, os valores de carregamento oceânico calculados para a estacao, pela utilizacao do modelo de Schwiderski tradicionalmente adotado, e dos novos modelos introduzidos a partir de 1992, via altimetria por satelite TOPEX/POSEIDON. Com este procedimento, os valores resultantes da serie foram adequados para posterior estudos de influencias entre os canais. Com este fim, foram entao estudadas as correlacoes entre os canais de pressao, temperatura e umidade com o sinal gravimetrico observado, nos dois dominios, do tempo e das frequencias. Uma vez caracterizadas as admitâncias entre os canais, evidenciou-se uma forte correlacao entre o sinal gravimetrico e a pressao atmosferica, que permitiu mediar valores para as funcoes de transferencia entre estes canais, nas diversas bandas de frequencias do espectro de mares. Gravimetric Tide Observations, Environmetal Influence and Instrumental Calibration: Studies in Curitiba Station Abstract The acquisition of gravimetric tide data consists of placing the instrument on a station under the influence of some physical variables such as the local response to environmental parameters and the indirect effects of oceans. Among the many possible methods to treat this kind of problem, the determination of the admittances and transfer functions among the variables involved in the process is proposed. With that purpose, it is necessary that resulting analysed data are in accordance with the historically known tidal parameters of the station. Its adequacy can be verified through a dynamic calibration as function of reference values. This calibration process, as well as the determination of admittances between the environmental parameters and ocean loading related with gravimetric tides, are fundamental for a better use of spring gravity meters, taking into account the required resolution for Earth tides observation. The proposed methodology of study, was applied to data obtained by GEO783 at the Curitiba Fundamental Station (ICET-7305), Brazil. It can be extended to common gravimetric tide observations, performed in new stations. It also allows the improvement of the tidal analysis, because the environmental parameters can be adequately sampled. Each influence is considered as an independent channel, as a way to study their admittances with the gravimetric channel. Thus, the study aims to discriminate, with a local character, the contribution of each channel independently, through its modeling, its correlation in time domain, and mainly, the construction of its transfer functions in both frequency, in magnitude and phase, in frequency domain through spectral analysis. Experiments were carried out using gravimetric minute-sampled data, obtained at Curitiba Station during seven months in 1995, together with air pressure, temperature and air humidity data, sampled at the same rate, and adequately calibrated to usual units of physics through the use of standard instruments. To estimate the adopted instrumental corrections for GEO 783, the results of tidal anlysis were compared to the reference values of tidal parameters at the station, which indicated the necessity to perform the dynamic calibration. In this last procedure, the discrimination element of the results of the calibration was considered as being the calculated values for local ocean loading, by means to the traditional Schwidersky method, and the new models established by satellite althimetry, via TOPEX-POSEIDON. Then the 1995 series was adequated to the influences analysis proposed in this work. The correlation coefficients between the air pressure, temperature and air humidity channels and the observed channel, in two domains, time and frequency were studied. The admittance between the channels was characterized; a significant correlation between the observed signal and air pressure was evident, allowing the focus on their transfer functions in the different frequency bands of the earth tide spectrum.