Czy trzęsienie ziemi wpływa na GPS?

32

Istnieją doniesienia prasowe , że trzęsienie ziemi w Sendai kilka dni temu przesunęło Ziemię wokół własnej osi i przesunęło wyspę o 8 stóp.

W ubiegłym roku pojawiły się podobne doniesienia o trzęsieniu ziemi w Chile.

Czy w ogóle wpływa to na urządzenia GPS? Czy wprowadzono niedokładność? Jak działa GPS, jeśli Ziemia przesunęła się wokół własnej osi?

Rebecca Chernoff
źródło
Satelity GPS są ponownie kalibrowane (aktualizacja danych efemeryd) ze stacji naziemnych co kilka godzin. Gdyby cała ziemia przesunęła się równomiernie, czy GPS automatycznie zaktualizuje się do nowej pozycji w ciągu kilku godzin?
freiheit 13.03.11
3
@freiheit Cała Ziemia rzeczywiście stale „przesuwa się równomiernie”, obracając się wokół własnej osi. Aby to zmierzyć wymiernie, musiałbyś na pewien czas zbliżyć do Ziemi naprawdę masywne ciało grawitacyjne. Pamiętaj też o prawach Newtona: działanie trzęsienia ziemi wywołało reakcję w skorupie ziemskiej; ruch netto wynosił zero .
whuber
@ whuber: tak, jestem świadomy równomiernych przesunięć powierzchni spowodowanych obrotem, a także dość równomiernych przesunięć z powodu wahania tej osi w kilku okresach. Wiadomości, które widziałem, wskazywały na jakąś nową zmianę, zarówno Japonii, jak i całej powierzchni (mniejsza wielkość).
freiheit
2
@freiheit Jest artykuł na ten temat w dzisiejszym NY Times ( nytimes.com/2011/03/14/world/asia/14seismic.html?hp ) Na końcu pochowano następujące ważne oświadczenie: „Takie zmiany nie są niczym niezwykłym, a nawet bez trzęsień ziemi zmiany prądów oceanicznych i warunków atmosferycznych mają zwykle jeszcze większy wpływ [na zmiany masy w obrębie Ziemi]. „Ziemia zawsze się kołysze, a długość dnia zawsze się zmienia” - powiedział dr Gross.
whuber
Myślę, że technicznie poprawna odpowiedź nie jest opublikowana, więc dam jej cios poniżej, ale ponieważ wiąże się z ogólną teorią względności, prawdopodobnie po prostu spowoduję zamieszanie.
Jeśli nie wiesz - wystarczy GIS

Odpowiedzi:

24

Geologicznie rzecz biorąc, powierzchnia Ziemi jest zawsze w ruchu z powodu tektoniki płyt . Twoja lokalizacja porusza się średnio od 0 do 10 cm rocznie (w stosunku do innych pozycji na Ziemi).

Można zobaczyć globalne zmiany pozycji GPS na całym świecie tutaj .

Migawka pozycji GPS

Mike T.
źródło
2
Myślę, że jest to inny efekt niż wspomniany w pytaniu. Podczas gdy ruch Japonii był spowodowany płytowym elementem techtonicznym z powodu trzęsienia ziemi. Pytający pyta o zmianę świata spowodowaną masowym ruchem.
Ian Turton
7

Oto świetny artykuł z MSNBC na temat wpływu trzęsienia ziemi na dane GPS:

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

Wszystko, co łączy odczyty GPS z mapami, od wskazówek dojazdu do dokumentacji nieruchomości, będzie musiało zostać zmienione w wyniku zmiany, powiedział mi Hudnut [ Ken Hudnut, geofizyk z programu Earthquake Hazards Program US Geological Survey ]. „Ich krajowa sieć definicji granic własności została wypaczona” - powiedział w e-mailu. „W przypadku statków mapy morskie również będą wymagały rewizji ze względu na zmienioną głębokość wody (około 3 stóp). Gromadzimy również dużą część wybrzeża o kilka stóp”.

Britt Wescott
źródło
1
Może to tylko ja, ale to zmiana tego, co jest na miejscu, to nie wada samego GPS. GPS wciąż wie, gdzie jesteś, tak się składa, że ​​kanał przesunął się o 3 stopy w lewo.
Kortuk
5

Jeśli grupa przesunie się na lewe 8 stóp i poruszasz się nią, GPS powie ci teraz, że jesteś na lewej 8 stóp (jeśli miał idealną dokładność).

Jeśli spróbujesz załadować mapę miejsca, w którym się znajdowałeś, mapa byłaby wyłączona o 8 stóp, dopóki nie zaktualizują. GPS opiera się na satelitach, więc aby go zepsuć, musiałbyś zmienić świat, ale ma on własny zestaw problemów dotyczących orbit.

Kortuk
źródło
Zgadza się, ale wiadomości mówią, że świat został przeniesiony.
Marcin
@Marcin, którego nie ma. Mam na myśli, że Ziemia przesuwa się w przestrzeni o X metrów, podczas gdy reszta wszechświata jest nieruchoma. System GPS wie, gdzie jesteś, o ile nie jest to zdarzenie na poziomie przestrzeni kosmicznej. Twoje mapy oparte na GPS wymagają aktualizacji.
Kortuk
@Marcin, aby być bardziej wyraźnym, dopóki satelity się nie poruszają, mogą powiedzieć, gdzie jesteś w odniesieniu do satelitów, jeśli płyta przesunie się, niepoprawnie odwzorujesz, gdzie jest droga, ale będą wiedzieć, gdzie wszyscy.
Kortuk
2
mapy zostaną zmienione, ale twoja pozycja na świecie się nie zmieni. Pozycjonowanie GPS jest funkcją czasu i przestrzeni i nie opiera się na mapach naziemnych.
monkut
@monkut, to właśnie próbowałem wyjaśnić. Fakt, że Ziemia przesunęła się o 8 stóp, zostanie poprawnie odnotowany, ale dopóki nie zaktualizują mapy, będą musieli odsunąć cię od rzeczywistej lokalizacji o 8 stóp. teraz talerz będzie się przesuwał o każdy obszar o 8 stóp, nie mam pojęcia, nie mam pojęcia, co się dzieje z trzęsieniem ziemi. Ale wiem, co robi GPS i mam na myśli to, że nadal zna Twoją lokalizację, mapy byłyby po prostu niepoprawne i miałbyś 8 stóp od drogi, w której się znajdujesz w tym hipotetycznym przypadku.
Kortuk
3

Spodziewam się, że zmiana spowodowana trzęsieniem ziemi będzie rzędu wielkości, jak Chandler Wobble i zakładam, że GPS może sobie z tym poradzić, ponieważ dzieje się to stale.

Ian Turton
źródło
2

nie jestem pewien, czy zdjęcia Geo-Eye po tsunami 03122011 w Google Earth / Mapach nie są po prostu georeferencyjne czy coś, ale istnieje około 40 stóp rozbieżności na starych i nowych zdjęciach lotniczych, wątpliwe, że ziemia tak się poruszyła, ale kto wie...

zdumiewające, jak szybko poskładali te zdjęcia tak szybko ... ostrzeżenie, zdjęcia z lotu ptaka są dość oszałamiające, wiele domów i całych miast całkowicie zmieciono ... link jest tutaj: zdjęcia satelitarne trzęsienia ziemi w Japonii

Sirgeo
źródło
3
przed / po Anteny japońskiego tsunami. Przewijanie zdjęć daje perspektywę przed i po. abc.net.au/news/events/japan-quake-2011/beforeafter.htm
sirgeo
1

Zamierzam wskoczyć późno, ponieważ mapa jest bardzo fajna (wykorzystam ją jako zasób), ale nie jestem pewien, czy faktycznie odpowiada poprawnie na pytanie (technicznie) pomimo wszystkich pozytywnych opinii.

Myślę, że pytania i odpowiedzi dezorientują mapy, GPS, a nawet oscylacje orbitalne planety w przestrzeni względnej lub wokół osi.

Trzęsienie ziemi w Sendai kilka dni temu przesunęło Ziemię wokół własnej osi i przesunęło wyspę o 8 stóp.

Chciałbym podzielić to na dwie części. Najpierw 8 stóp, a następnie część osi.

  1. Wyspa przesunęła się tylko o 8 stóp w stosunku do statycznego, nieruchomego miejsca (które tak naprawdę nie istnieje) na Ziemi. To prawieani jednego jota różnicy w stosunku do systemu GPS. GPS zgłosi inną lokalizację, na przykład skałę na wyspie, ale skała ta stosunkowo się poruszyła, a nie miara globalnego systemu pozycjonowania. Zabezpieczam się trochę, ponieważ technicznie zmieniłaby się tkanina czasoprzestrzeni, która zmieniłaby ścieżki satelitarne GPS względem ziemi, ale jest ona absolutnie niezmiernie mała (a potem niektóre) i masowo nieistotna i niemierzalna, ale gdyby masa przesunęła się wokół naszego geoida to musi się zdarzyć, ale w rzeczywistości jest to tak mała liczba, że ​​nawet nie mogę sobie tego wyobrazić. Chociaż masa Ziemi pozostała taka sama, teraz jest ona nieco inaczej zorganizowana, więc musiała zmienić tkaninę czasoprzestrzeni, która zmieni orbitę satelity GPS, ale o tak mało znaczącą ilość.

To najlepsze, co mogę znaleźć (1), ale musisz użyć wyobraźni. Ziemia jest w rzeczywistości bardziej złożonym kształtem (geoidą), więc nie jest idealną kulą, a zatem tkanina czasoprzestrzeni nie jest tak równo wypaczona. Jeśli przemieszczasz masę wokół Ziemi, zmienia się geoida, a zatem zmienia się struktura czasoprzestrzeni, a zatem zmienia się „ścieżka” satelity.

Einstein ostatecznie zidentyfikował właściwość czasoprzestrzeni, która odpowiada za grawitację, za jej krzywiznę. Przestrzeń i czas we wszechświecie Einsteina nie są już płaskie (jak domyślnie zakładał Newton), ale mogą być popychane i ciągnięte, rozciągane i wypaczane przez materię. Grawitacja jest najsilniejsza tam, gdzie czasoprzestrzeń jest najbardziej zakrzywiona, i znika tam, gdzie czasoprzestrzeń jest płaska. Jest to sedno ogólnej teorii względności Einsteina, którą często podsumowuje się następująco: „ materia mówi czasoprzestrzeni, jak się zakrzywiać , a zakrzywiona czasoprzestrzeń mówi materii, jak się poruszać”. https://einstein.stanford.edu/SPACETIME/spacetime2.html

Używam masy w przeciwieństwie do materii (niepoprawnie), ale myślę, że masz dryf. To odważna część prowadzi mnie do tego wniosku.

https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi4otiG4JrKAhUK32MKHRoWDXQQjRwIBw&url=http%3A%2%%F%2%%%%F%C%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%? einstein-on-space-time & bvm = ur.110151844, d.cGc i psig = AFQjCNF3h1X1hMcG0mU5Zhs6_j5YXqvOxw i ust = 1452360882839127

  1. Teraz poradzimy sobie z częścią osi. Jeśli rzucisz kamień na drugą stronę swojego podwórza, zakładam, że przesuwa on ziemię wokół swojej osi, ale kogo to obchodzi. Na pewno nie system GPS. To samo dotyczy trzęsienia ziemi, ponieważ każde znaczące przesunięcie osi, którego GPS nie mógł uwzględnić, spowodowane trzęsieniem ziemi, musiałoby być tak ogromne, że nie byłoby nas tutaj, aby wykonywać nieprawidłowe pomiary GPS. Tak jak 1, tak technicznie tak się stało, ale robi to wszystko i po prostu nic się nie sumuje. Nawet jeśli jest to coś, co musimy wziąć pod uwagę, na przykład ogromne trzęsienie ziemi, które nas nie niszczy, system GPS poprawi tę niewielką zmianę.

Oś obrotu Ziemi nie wskazuje dokładnie wzdłuż osi jej momentu pędu, ponieważ ma niewielką krzywą krzywą rozkładu rozkładu masy. https://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1031

Jeśli nie wiesz - po prostu GIS
źródło