Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
Mentes Gyula: Felszíni és felszín alatti vizek árapálya 47 nak is nevezik. A Love-számok felszínre (r=r<j) vonatkozó értékeit k, h és l számként jelölik. A Föld felszínén megfigyelhető bármely árapályváltozásból származó paraméter felírható a Love-számok kombinációja segítségével (Melchior 1978). A szilárd Föld árapályának mérése és az adatok feldolgozása A szilárd Föld árapálydeformációja során a Föld felszínének tetszőleges két pontja egymáshoz képest vízszintes és függőleges értelemben is elmozdul. Ezt az elmozdulást horizontális és vertikális extenzométerekkel mérik (pl.: Agnew 1986). Az árapályerők hatására megváltozik a nehézségi gyorsulás értéke is, amit graviméterekkel mérnek. Kezdetben erre a célra rugós gravimétereket használtak. A mérés azon az elven alapszik, hogy egy rugóval felfüggesztett tömeg a g nehézségi gyorsulás megváltozásának hatására elmozdul. A műszer megfelelő kalibrálása után az elmozdulásból a g változásának mértéke meghatározható (regisztráló vagy relatív graviméterek). A rugós felfüggesztésre különböző módszereket fejlesztettek ki, mint pl. a 2d. ábrán látható LaCoste & Romberg graviméter esetében (LaCoste 1934). Újabban a rugós felfüggesztés helyett mágneses felfüggesztést alkalmaznak, amelynek során a tömeg egy szupravezető mágnes terében lebeg (Goodkind 1999). A legújabb atomi vagy kvantum graviméterekben közel nulla Kelvin fokra lehűtött atomokat ejtenek és az esés idejéből határozzák meg a nehézségi gyorsulást (pl.: de Angelis és társai 2009). A szupravezető és atomi graviméterek érzékenysége három nagyságrenddel haladja meg a rugós graviméterekét. Az árapályerők hatására megváltozik a helyi függőleges iránya is, amelynek mérésére horizontális ingákat (Mentes 1985) vagy hidrosztatikai dőlésmérőket alkalmaznak (pl.: Ruotsalainen 2018). A 2. ábra néhány árapályregisztráló műszer képét mutatja. Flazánkban a Mátyáshegyi Geodinamikai és Gravitációs Obszervatóriumban graviméterrel és extenzométerekkel (pl.: Eper-Pápai és társai 2014), a Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatóriumban 1990-ig horizontális ingával (2a és b. ábra), 1991-től extenzométerrel mérik a szilárd Föld árapályát (Mentes 1981, 2010, 2019), valamint mikrobarográffal az atmoszféra árapályát (Mentes és Eper-Pápai 2009). A mérési adatok feldolgozására a legelterjedtebb az ETERNA 3.4 árapály feldolgozó programcsomag (Wenzel 1996), amellyel lehetőség van elméleti árapály (nehézségi gyorsulás, függővonal változás, vízszintes és függőleges deformáció (strain) komponensek, valamint térfogati deformáció (strain)) kiszámítására, továbbá a mért adatok kiértékelésére különböző földmodellek esetében a Föld tetszőleges pontjára. 2. ábra. Néhány, a szilárd Föld árapályának mérésére szolgáló műszer: Thomaschek-Ellenberger fotoregisztrálós inga (a), egykori MTA GGKl-ban kifejlesztett kapacitív horizontális inga (b), a Sopronbánfalvi Geodinamikai Obszervatóriumban működő kvarccsöves extenzométer (c), LaCoste & Romberg rugós graviméter felépítése (d) és képe (e), szupravezető graviméter (f) és kvantum (atomi) graviméter (g) Figure 2. Some instruments for measuring the tides of the solid Earth: Thomaschek-Ellenberger photorecord pendulum (a), capacitive horizontal pendulum developed in the former MTA GGRI (b), quartz tube extensometer in the Sopronbánfalva Geodinamic Observatory (c), the construction of LaCoste & Romberg spring gravimeter (d) and its image (e), superconducting gravimeter (f) and quantum (atomic) gravimeter (g) FELSZÍN ALATTI VIZEK ÁRAPÁLYA A Föld árapályerők hatására kialakuló, rugalmas deformációi közé tartozik a periodikus térfogati tágulás és összenyomódás. Ez a jelenség befolyásolja a felszín alatti vizek mozgásait, amit a vízkutak periodikus vízszintváltozásaként észlelhetünk. A szilárd Föld árapálya és a nagy területi kiterjedéssel rendelkező légnyomásváltozások, valamint az óceáni víztömegek mozgásából származó, a kontinensek belsejében is érzékelhető óceáni terhelés a felszín alatti vízadó szerkezetében térfogati deformációt idéznek elő (3. ábra). \ 3. ábra. A talaj vízszintváltozását okozó globális hatások Figure 3. Global effects causing ground water level fluctuations
