Beeinträchtigt ein Erdbeben das GPS?


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Es gibt Nachrichten Berichte sagen , dass das Sendai Erdbeben vor ein paar Tagen verschoben , um die Erde auf seiner Achse hat und bewegt die Insel 8 Fuß.

Im vergangenen Jahr gab es ähnliche Berichte mit dem Erdbeben in Chile.

Betrifft dies überhaupt GPS-Geräte? Wird eine Ungenauigkeit eingeführt? Wie funktioniert GPS immer noch, wenn sich die Erde um ihre Achse verschoben hat?


Die GPS-Satelliten werden alle paar Stunden von Bodenstationen aus neu kalibriert (Aktualisierung der Ephemeridendaten). Wenn sich die ganze Erde gleichmäßig verschiebt, wird das GPS dann innerhalb weniger Stunden automatisch auf die neue Position aktualisiert?
freiheit

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@freiheit Die ganze Erde bewegt sich tatsächlich ständig "gleichmäßig", während sie sich um ihre Achse dreht. Um dies messbar zu ändern, müsste man für einige Zeit einen wirklich massiven Gravitationskörper in die Nähe der Erde bringen. Denken Sie auch an Newtons Gesetze: Die Wirkung des Erdbebens löste eine Reaktion in der Erdkruste aus; Die Nettobewegung war Null .
whuber

@whuber: Ja, ich kenne die gleichmäßigen Verschiebungen der Oberfläche aufgrund der Rotation sowie die ziemlich gleichmäßigen Verschiebungen aufgrund des Wackelns dieser Achse über mehrere Zeiträume. Die Nachrichten, die ich gesehen habe, deuteten auf eine neue Verschiebung hin, sowohl in Japan als auch auf der gesamten Oberfläche (kleinere Größenordnung).
freiheit

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@freiheit Es gibt einen Artikel dazu in der heutigen NY Times ( nytimes.com/2011/03/14/world/asia/14seismic.html?hp ) Am Ende ist diese wichtige Aussage begraben: "Solche Änderungen sind nicht ungewöhnlich und sogar Ohne Erdbeben haben Änderungen der Meeresströmungen und der atmosphärischen Bedingungen in der Regel noch größere Auswirkungen [auf Massenverschiebungen innerhalb der Erde]. "Die Erde wackelt immer und die Länge des Tages ändert sich immer", sagte Dr. Gross.
whuber

Ich denke, dass die technisch korrekte Antwort nicht veröffentlicht wird, deshalb werde ich es im Folgenden kurz beschreiben, aber da es sich um eine allgemeine Relativitätstheorie handelt, werde ich wahrscheinlich nur Verwirrung stiften.
Wenn Sie nicht wissen, nur GIS

Antworten:


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Geologisch gesehen ist die Erdoberfläche aufgrund der Plattentektonik immer in Bewegung . Im Durchschnitt bewegt sich Ihr Standort zwischen 0 und 10 cm pro Jahr (relativ zu anderen Positionen auf der Erde).

Hier können Sie globale Änderungen der GPS-Positionen auf der ganzen Welt sehen .

Momentaufnahme der GPS-Positionen


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Ich denke, das ist ein anderer Effekt als der in der Frage erwähnte. Zwar gab es aufgrund des Erdbebens ein plattentechnisches Element in der Bewegung Japans. Der Fragesteller fragt nach der Veränderung der Welt aufgrund der Massenbewegung.
Ian Turton

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Hier ist ein großartiger Artikel von MSNBC über die Auswirkungen des Erdbebens auf GPS-Daten:

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

Alles, was GPS-Messwerte mit Karten verknüpft, angefangen von Fahrtrichtungen bis hin zu Objektaufzeichnungen, muss nach Angaben von Hudnut ( Ken Hudnut, Geophysiker beim Earthquake Hazards Program des US Geological Survey) geändert werden . "Ihr nationales Netzwerk für die Definition von Grundstücksgrenzen wurde verzerrt", sagte er in einer E-Mail. "Bei Schiffen müssen die Seekarten auch aufgrund der geänderten Wassertiefe (von etwa 3 Fuß) überarbeitet werden. Ein Großteil der Küste ist ebenfalls um einige Fuß gefallen."


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Vielleicht bin es nur ich, aber dies ist eine Änderung des Standorts, es ist kein Fehler von GPS. Das GPS weiß immer noch, wo Sie sich gerade befinden. Der Kanal hat sich nur 3 Fuß nach links verschoben.
Kortuk

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Wenn sich die Gruppe nach links 8 Fuß bewegt und Sie sich mit ihr bewegen, zeigt Ihr GPS jetzt an, dass Sie sich nach links 8 Fuß bewegen (wenn die Genauigkeit perfekt war).

Wenn Sie versuchen, eine Karte zu laden, auf der Sie sich gerade befinden, ist die Karte 8 Fuß entfernt, bis sie aktualisiert wird. GPS basiert auf Satelliten, also müsste man, um es durcheinander zu bringen, die Welt verschieben, aber das hat seine eigenen Probleme mit Umlaufbahnen.


Richtig, aber die Nachrichten berichten, dass die Welt bewegt wurde.
Marcin

@Marcin, das hat es nicht. Ich meine, die Erde verschiebt sich im Weltraum um X Meter, während der Rest des Universums still steht. Das GPS-System weiß, wo Sie sich befinden, solange es sich nicht um ein Ereignis auf Raumebene handelt. Ihre auf GPS basierenden Karten müssen aktualisiert werden.
Kortuk

@Marcin, um es klarer zu machen, solange sich die Satelliten nicht bewegen, können sie sagen, wo Sie sich in Bezug auf die Satelliten befinden. Wenn sich eine Platte bewegt, werden Sie fälschlicherweise abbilden, wo sich die Straße befindet, aber sie werden wissen, wo Sie alle sind.
Kortuk

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Karten werden geändert, Ihre Position auf dem Globus jedoch nicht. Die GPS-Ortung ist eine Funktion von Zeit und Raum und beruht nicht auf Landkarten.
Monkut

@monkut, das habe ich versucht zu erklären. Die Tatsache, dass sich die Erde um 8 Fuß verschoben hat, wird korrekt notiert, aber bis sie Ihre Karte aktualisiert, werden Sie von einem realen Ort um 8 Fuß versetzt sein. Jetzt wird eine Platte jede Schicht eine ganze Fläche von 8 Fuß, keine Ahnung, ich habe keine Ahnung, was mit einem Erdbeben passiert. Aber ich weiß, was GPS tut, und mein Punkt ist, dass es immer noch Ihren Standort kennt, die Karten einfach falsch sind und Sie in diesem hypothetischen Fall 8 Fuß von der Straße entfernt sind, auf der Sie sich befinden.
Kortuk

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Ich gehe davon aus, dass die Änderung aufgrund des Erdbebens in einer Größenordnung liegt, wie dies beim Chandler Wobble der Fall ist, und ich gehe davon aus, dass GPS damit umgehen kann, da es ständig passiert.


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Ich bin mir nicht sicher, ob die Geo-Eye-Bilder nach dem Tsunami von 03122011 in Google Earth / Maps nicht georeferenziert sind oder was, aber es gibt ungefähr eine 40-Fuß-Diskrepanz zwischen den alten und neuen Luftbildern Wer weiß...

Es ist erstaunlich, wie schnell sie diese Bilder so schnell zusammengesetzt haben ... ein Wort der Warnung, die Luftaufnahmen sind ziemlich atemberaubend, viele Häuser und ganze Städte sind völlig weggefegt ... der Link ist hier: Satellitenbilder des Erdbebens in Japan


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vor / nach Luftaufnahmen des japanischen Tsunami. Wenn Sie über die Fotos scrollen, erhalten Sie die Vorher- und Nachher-Perspektive. abc.net.au/news/events/japan-quake-2011/beforeafter.htm
sirgeo

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Ich werde mich verspäten, da die Karte sehr cool ist (ich werde sie als Ressource verwenden), aber ich bin nicht sicher, ob sie die Frage (auf technische Weise) trotz aller positiven Stimmen tatsächlich richtig beantwortet.

Ich denke, die Fragen und Antworten verwirren die Karten, das GPS und sogar die Umlaufbahnschwingungen des Planeten im relativen Raum oder um eine Achse.

Das Erdbeben in Sendai vor ein paar Tagen hat die Erde um ihre eigene Achse verschoben und die Insel 8 Fuß bewegt.

Ich würde es gerne in zwei Teile teilen. Zuerst das 8 ft und dann das Achsenteil.

  1. Die Insel hat sich nur 8 Fuß relativ zu einem statischen, nicht beweglichen Ort (der nicht wirklich existiert) auf der Erde irgendwo bewegt. Das macht fastkein Jota Unterschied zum GPS-System. Das GPS meldet einen anderen Ort, beispielsweise einen Felsen auf der Insel, aber der Felsen ist relativ bewegt und nicht das Maß des globalen Positionierungssystems. Ich bin ein bisschen absicherungsbedürftig, da sich das Gefüge der Raumzeit technisch verändert hätte, was die GPS-Satellitenpfade relativ zur Erde verändert hätte, aber es ist absolut unermesslich klein (und dann einige) und massiv unbedeutend und nicht messbar, aber wenn sich die Masse um unsere verschoben hätte Das muss passieren, aber in Wirklichkeit ist es eine Zahl, die so klein ist, dass ich sie mir gar nicht vorstellen kann. Obwohl die Masse der Erde gleich geblieben ist, ist die Masse jetzt etwas anders organisiert, so dass sie das Gefüge der Raumzeit verändert haben muss, was die Umlaufbahnen des GPS-Satelliten verändern wird, jedoch in einem so erbärmlich unbedeutenden Ausmaß.

Dies ist das Beste, was ich für (1) finden kann, aber Sie müssen Ihre Vorstellungskraft einsetzen. Die Erde ist tatsächlich eine komplexere Form als diese (ein Geoid), so dass es keine perfekte Kugel ist und daher das Gewebe der Raumzeit nicht so gleichmäßig verzogen ist. Wenn Sie die Masse um die Erde bewegen, ändert sich das Geoid und damit das Gefüge der Raumzeit und damit der "Pfad" des Satelliten.

Einstein identifizierte schließlich die Eigenschaft der Raumzeit, die für die Schwerkraft verantwortlich ist, als ihre Krümmung. Raum und Zeit in Einsteins Universum sind nicht länger flach (wie von Newton implizit angenommen), sondern können durch Materie gedrückt und gezogen, gedehnt und verzogen werden. Die Schwerkraft fühlt sich am stärksten an, wenn die Raumzeit am stärksten gekrümmt ist, und sie verschwindet, wenn die Raumzeit flach ist. Dies ist der Kern von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die oft wie folgt zusammengefasst wird: " Materie sagt Raumzeit, wie man sich krümmt , und gekrümmte Raumzeit, wie man sich bewegt". https://einstein.stanford.edu/SPACETIME/spacetime2.html

Ich benutze Masse im Gegensatz zu Materie (falsch), aber ich denke, Sie bekommen die Abweichung. Es ist der kühne Teil, der mich zu dieser Schlussfolgerung zieht.

https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi4otiG4JrKAhUK32MKHRoWDXQQjRwIBw&url=http%3A%F% einstein-on-space-time

  1. Nun zum Achsteil. Wenn Sie einen Stein auf die andere Seite Ihres Hofes werfen, würde ich annehmen, dass dies die Erde um ihre Achse verschiebt, aber wen interessiert das? Mit Sicherheit nicht das GPS-System. Das Gleiche gilt für das Erdbeben, da jede signifikante Achsenverschiebung, die GPS aufgrund eines Erdbebens nicht berücksichtigen konnte, so massiv sein müsste, dass wir nicht hier wären, um die falschen GPS-Messungen vorzunehmen. Also genau wie 1, ja, technisch hat es funktioniert, aber es funktioniert alles und es summiert sich einfach nicht auf irgendetwas. Auch wenn es sich um etwas handelt, das wir berücksichtigen müssen, wie ein massives Erdbeben, das uns nicht auslöscht, wird das GPS-System diese kleine Änderung korrigieren.

Die Rotationsachse der Erde zeigt nicht genau auf die Achse ihres Drehimpulses, da sie in Bezug auf ihre Massenverteilung geringfügig schief steht. https://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1031

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