GGOS发布新科普视频：重力——塑造地球的无形之力
注：隶属国际大地测量协会（IAG）的全球大地测量观测系统（Global Geodetic Observing System，GGOS）于2026年10月1日正式发布了新的科普视频《重力——塑造地球的无形之力》。中山大学重力遥感与导航团队对该英文新闻稿进行了翻译，以飨读者。
为什么地球不同地区的重力会有所不同？这些微小的重力变化能够告诉我们哪些信息，例如冰川融化、水储量变化、海平面上升，以及地球深内部过程？大地测量学又如何帮助我们测量这些变化？
全球大地测量观测系统（Global Geodetic Observing System，GGOS）推出了全新科普短片——《重力：塑造地球的无形之力》。这部时长约8分钟的短片介绍了重力的基本原理，并展示大地测量学家如何利用重力观测来更好地认识不断变化的地球。视频以科普的方式向包括广大学生、地球科学和测地学研究人员介绍重力在测地学中的重要作用。
一、重力：认识地球变化的窗口
重力是塑造地球的基本作用力之一。正是因为重力，我们才能够稳稳地站在地面，地球才能绕太阳运行，月球才能够绕地球运行。然而，地球上各地的重力并不相同。地球系统由密度不同的物质组成，而且地球内部及表面的质量始终在不断迁移与重新分布。水在海洋、陆地与大气之间循环。冰盖和冰川会发生融化或物质积累。此外，地壳会发生形变，地幔深处也持续进行着各种地球物理过程。以上这些变化都会在地球重力场中留下微小但可测量的信号。因此，重力远不只是让物体下落的作用力。它还像一位传递信息的使者，向我们揭示地球表面及内部正在发生的变化。
二、测地学的重要作用
大地测量学（又称测地学）是一门研究地球形状、大小和重力场及其随时间变化的科学。为理解重力变化，测地学家将真实地球与简化的数学参考模型进行比较。实际观测到的重力场与理论参考模型之间的差异，可揭示地球质量分布与预期的差异，并揭示这种质量分布如何随时间发生变化。这些测量使科学家能够研究从全球气候变化到区域地下水变化，以及固体地球内部过程等多种现象。
例如，重力观测可以帮助科学家：
- 估算冰川和极地冰盖的质量损失；
- 监测陆地水储量的变化；
- 研究地震及构造活动相关的变化；
- 研究地壳和地幔；
- 确定大地水准面，建立物理上的高程参考；
- 观测与海平面变化和海洋环流；
- 更深入地理解全球水循环。
三、从太空到地面：重力测量的多种方式
该科普视频还介绍了测地学家观测重力的两种互补方式。
1. 卫星重力测量
卫星重力测量能够从全球尺度观测地球重力场。重力卫星可以探测极其微小的引力变化，并揭示冰盖、海洋和陆地等之间的大尺度质量重新分布。这类观测已成为研究气候变化的重要工具，包括冰雪质量损失和陆地水储量变化等。此外，重力场模型对于精密卫星轨道确定以及全球大地水准面的计算也至关重要。
2. 地面、海洋和航空重力测量
对于较小空间尺度的地球物理过程，科学家会利用高灵敏度的地面、海洋和航空重力仪，对卫星观测进行补充。这些仪器能够探测极其微小的局部重力变化，应用领域包括：地下水监测、火山活动与地热研究、岩土工程调查、考古研究、自然资源勘探等各方面。综合利用来自卫星和地面的重力观测，可更加全面地认识发生在不同空间尺度和时间尺度上的地球动力学过程。
四、让测地学走近公众
《重力：塑造地球的无形之力》是GGOS系列科普短片的最新作品。此前，该系列还推出了《认识GGOS与测地学》（Discover GGOS & Geodesy）以及《地面参考框架——通过大地测量连接世界》（Terrestrial Reference Frames – Connecting the World through Geodesy）等视频。这一系列短片旨在以科学严谨、通俗易懂的方式，介绍现代大地测量学的重要概念，并展示为什么大地测量观测及其产品的价值远远超出了大地测量学本身的研究范畴。
五、视频制作信息
这视频由设在奥地利联邦计量与测绘局（BEV）的GGOS协调办公室组织制作。主要贡献者包括 Martin Sehnal、Lucas Triebenbacher、Laura Sánchez、Derek van Westrum 和 George Vergos。视频后期制作由德国联邦制图与大地测量局（BKG）的 Jens Klawonn 完成。
中文版视频：https://www.youtube.com/watch?v=i2abk4dLV0o
英文版视频：https://www.youtube.com/watch?v=Xa0vMqo_uHY
文字来源：GGOS英文新闻稿
原文链接：https://geodesy.science/2026/new-ggos-video-gravity/
中文编译整理：中山大学重力遥感与导航团队
