第五次国际绝对重力仪比对(ICAG’97)

    1　概述

    1997年,在法国举行了第五次国际绝对重力仪比对(ICAG’97),这是自1980以来国际计量局(BIPM)举行的国际绝对重力仪比对活动中最为隆重的一次,共有12个国家15台仪器参加这次比对(见表1)。国际计量局(BIPM)局长T.J.奎恩出席了工作会议并做了重要讲话。为了搞好这次国际绝对重力仪比对,保证比对结果的正确可靠,国际计量局做了24小时开放比对用实验室的安排,开放激光实验室及原子频标实验室,保证随时为参加比对的各国绝对重力仪所使用的激光器及原子频标进行校准。

    2　比对结果

    地球上的重力加速度是一个随地点和时间而变化的物理量,因此,高精度的绝对重力仪比对要求多台绝对重力仪应在同一地点、同一时间和同一高度进行测量,而这几乎是不可能的。为了减少传递误差,获得高质量比对结果,限定了比对的点位数,即参加比对的所有仪器,只能在国际计量局的12个重力点位中进行,而此次又规定了在其中的3个点位上进行比对测量。为了监测比对期间地下水、海潮、大气压力等变化对重力值的影响,在比对期间,国际计量局的FG5/108型绝对重力仪,在国际计量局的L4点位上进行了连续不断的观测。为了使地球固体潮修正误差对测量结果的影响小于1微伽,选择进行12小时或24小时的连续测量。但因为白天要进行比对重力仪的点位轮换及重力仪的调整,人员进出频繁,地面的微震干扰大,因此比对组织者规定比对的测量时间安排在晚七时至早七时进行。

     为了获得同一点位同一高度的比对结果,使用了13台相对重力仪,在每个点位的h=0.05米,h=0.9米,h=1.3米的三个高度上进行了重力差测量,获得了每个点位的重力梯度及不同点位不同高度之间的重力差。然后对不同的绝对重力仪在不同高度上的测量结果,使用这些重力梯度及不同点位不同高度之间的重力差进行归算处理,从而获得了同一点位不同高度不同的绝对重力仪的测量数据归算到同一高度的测量结果,以及不同的绝对重力仪在不同点位不同高度的测量数据归算到同一点位同一高度的测量结果。这样就实现了不同绝对重力仪之间的比对(比对结果见表2和表3)。此次比对给出的1997年国际计量局的A0点位0.9米高处的重力值为gA0(0.9m)=980925711.4微伽,它与1994年国际绝对重力仪比对(ICAG’94)给出的国际计量局的A0点位0.9米高处的重力值gA0(0.9m)=980925710.2微伽仅相差1.2微伽,这与两次测量结果的不确定度是完全吻合的。由于每台仪器在一个点位的测量数据有上千个,因此每次国际比对后,数据的处理归算是一项相当繁重的工作。由于第五次国际绝对重力仪比对是自1980年以来参加比对的重力仪最多的一次,所以直到1999年末我们才获得这次比对的初步结果,2000年4月我们才获得1997年比对的正式结果。