Marés gravimétricas, influências ambientais e calibração instrumental : estudos na estação Curitiba

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Schwab, Sílvia Helena Soares
Data de Publicação: 1999
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/43830
Resumo: Orientador: Silvio Rogerio Correia de Freitas
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spelling Shukowsky, WladimirUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Terra. Programa de Pós-Graduação em Ciências GeodésicasFreitas, Sílvio Rogério Correia de, 1952-Schwab, Sílvia Helena Soares2024-03-04T20:08:49Z2024-03-04T20:08:49Z1999https://hdl.handle.net/1884/43830Orientador: Silvio Rogerio Correia de FreitasCoorientador: Wladimir ShukowskyTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciências GeodésicasResumo: A aquisição de dados de maré gravimétrica consiste em colocar o instrumento em aquisição de dados em uma estação, onde interferem algumas variáveis físicas tais como a resposta local a variação dos parâmetros de ambiente e o efeito indireto dos oceanos. Dentre as possíveis abordagens do problema, propõe-se a determinação das admitâncias e função de transferência entre as grandezas físicas envolvidas no processo. Para isto, e necessário que os dados resultantes da analise de maré sejam concordantes com os parâmetros de maré historicamente conhecidos para a estação. A sua adequação pode ser feita mediante uma calibração dinâmica do gravimetro, em relação aos valores de referencia. Este processo de calibração, assim como a determinação das admiâancias entre os parâmetros de ambiente e o efeito do carregamento oceânico em relação as maré gravimétricas, são fundamentais para a melhor aplicação dos gravimetros de mola, em vista da resolução exigida na atualidade na observação de mares. A metodologia de estudo aqui proposta, aplicada a dados obtidos pelo gravimetro GEO 783 na estação fundamental de Curitiba, Brasil (ICET-7305), pode também ser estendido para as operações normais de observação das mares gravimétricas em novas estações, possibilitando o refinamento das analises gravimétricas, desde que amostrados adequadamente os parâmetros do ambiente de aquisição. Cada influencia e considerada como um canal, de maneira a estudar as suas admitâncias com o canal gravimétrico, de forma independente. Desta forma, o estudo visa discriminar, em caráter local, a parcela de contribuição de cada um dos canais, através do seu modelamento, do estudo das suas correlações no domínio do tempo e principalmente através da construção das suas funções de transferência, em amplitude e fase, no domínio das frequências via analise espectral. Os experimentos realizados foram baseados em dados-minuto gravimétricos obtidos durante sete meses no ano de 1995, aliados a dados de pressão, temperatura e umidade do ar obtidos através de captores, com a mesma taxa de amostragem, devidamente calibrados com a utilização de instrumentos-padrão. Para a avaliação da adequação das correções instrumentais adotadas para o GEO 783, foi realizada uma comparação com os valores de referencia dos parâmetros de maré na estação, que indicou a necessidade de realizar a calibração dinâmica. Nesta, a partir do nível dos resíduos obtidos após a analise de maré, foram considerados como elemento discriminador para a avaliação da calibração, os valores de carregamento oceânico calculados para a estação, pela utilização do modelo de Schwiderski tradicionalmente adotado, e dos novos modelos introduzidos a partir de 1992, via altimetria por satélite TOPEX/POSEIDON. Com este procedimento, os valores resultantes da serie foram adequados para posterior estudos de influencias entre os canais. Com este fim, foram então estudadas as correlações entre os canais de pressão, temperatura e umidade com o sinal gravimétrico observado, nos dois domínios, do tempo e das frequências. Uma vez caracterizadas as admitâncias entre os canais, evidenciou-se uma forte correlação entre o sinal gravimétrico e a pressão atmosférica, que permitiu mediar valores para as funções de transferência entre estes canais, nas diversas bandas de frequências do espectro de mares.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, it is proposed the determination of the admittances and transfer functions among the variables involved in the process. With that purpose, it is necessary that resulting analysed data be 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 GE0783 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 with 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 the traditional Schwidersky method, and the news models established by satellite althimetriy, 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 to focus on their transfer functions in the different frequency bands of the earth tide spectrum.239f. : il., grafs., tabs. ; 30 cm.application/pdfDisponível em formato digitalMares terrestres - Curitiba (PR)GeodésiaMarés gravimétricas, influências ambientais e calibração instrumental : estudos na estação Curitibainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALT - SILVIA HELENA SOARES SCHWAB.pdfapplication/pdf21931186https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43830/1/T%20-%20SILVIA%20HELENA%20SOARES%20SCHWAB.pdf09614c1169533b48034f0c06044e247dMD51open accessTEXTT - SILVIA HELENA SOARES SCHWAB.pdf.txtExtracted Texttext/plain524224https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43830/2/T%20-%20SILVIA%20HELENA%20SOARES%20SCHWAB.pdf.txt96c63bc722440b71c539b039b3800a7dMD52open accessTHUMBNAILT - SILVIA HELENA SOARES SCHWAB.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1299https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/43830/3/T%20-%20SILVIA%20HELENA%20SOARES%20SCHWAB.pdf.jpg04a55f142cd8865093a0742503d127c6MD53open access1884/438302024-03-04 17:08:49.132open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/43830Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-03-04T20:08:49Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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