VELOCIDADE DAS ESTAÇÕES

Transcrição

1 VELOCIDADE DAS ESTAÇÕES Prof. Dra. Daniele Barroca Marra Alves

2 INTRODUÇÃO Com base na teoria da Tectônica de Placas, sabe-se que a Litosfera (camada mais superficial da Terra) é composta pela Crosta Terrestre e por placas rígidas flutuando sobre o manto (logo abaixo da Crosta Terrestre) fluido e viscoso. Estas placas, chamadas de placas litosféricas, não estão fixas e paradas, pelo contrário, elas se movem continuamente. Sendo assim, os continentes sobre estas placas estão em constante movimento. A 200 milhões de anos atrás eles estavam todos juntos, formando um único continente, denominado Pangea.

3 INTRODUÇÃO

4 INTRODUÇÃO Em virtude do movimento das placas litosféricas, as coordenadas geodésicas dos pontos sobre a superfície terrestre mudam com o tempo. tornam-se dependentes da época as quais foram determinadas. Se os elementos que definem estes movimentos forem conhecidos é possível estimar as variações nas coordenadas em função do tempo. Existem diferentes modelos disponíveis para a estimação dos movimentos das placas litosféricas. A seguir serão apresentados alguns modelos.

5 PLACAS LITOSFÉRICAS Existem algumas placas principais e diversas placas menores. A convergência de placas deu origem a cadeias de montanhas.

6 PLACAS LITOSFÉRICAS

7 PLACAS LITOSFÉRICAS 52 placas do modelo PB2002 (BIRD, 2003)

8 MODELOS UTILIZADOS PARA OBTER A VELOCIDADE DAS ESTAÇÕES Algumas realizações de sistemas de referência já proporcionam as velocidades das estações (como veremos no SIRGAS por exemplo). Nos casos em que isso não ocorre e que o nível de acurácia exigido requer que as coordenadas sejam atualizadas (mapeadas) para uma outra época, deve-se fazer uso da teoria de tectônica de placas. NNR-NUVEL-1A (No Net Rotation Northern University Velocity Model 1A) (McCARTHY, 1996).

9 MODELOS UTILIZADOS PARA OBTER A VELOCIDADE DAS ESTAÇÕES A confiabilidade do NNR-Nuvel-1A é sustentada pelo fato do mesmo combinar diversas informações, tais como: Variações de anomalias magnéticas; Azimutes de falhas na crosta; Vetores de terremotos para estimar a velocidade relativa de cada placa litosférica. Ele descreve as velocidades angulares das placas litosféricas que compõem a crosta terrestre, Toma como referência a placa do Pacífico; As velocidades das placas são definidas sobre a condição de que a resultante das deformações das placas seja nula (BOCK, 1996).

10 MODELOS UTILIZADOS PARA OBTER A VELOCIDADE DAS ESTAÇÕES O movimento relativo das placas litosféricas, resultante do modelo, é descrito pelos vetores de rotação de Euler ( x, y e z): São proporcionais às velocidades angulares da placa; Podem ser transformados em velocidades. O vetor velocidade pode ser obtido utilizando as velocidades angulares provenientes de modelos, como por exemplo, do NNR-NUVEL-1A, a partir da seguinte expressão: onde é o vetor das coordenadas cartesianas numa rede A

11 MODELOS UTILIZADOS PARA OBTER A VELOCIDADE DAS ESTAÇÕES Vetores de rotação da placa sul americana (MONICO 2008) Nessa tabela são apresentadas as componentes x, y e z dos vetores de rotação de Euler para a placa litosférica denominada América do Sul, segundo os modelos: NNR-NUVEL-1A; APKIM 2000 (DREWES, 2003); ITRF2000 (ALTAMIMI, SILLARD e BOUCHER, 2002) ; Alguns valores calculados para o Brasil, obtidos a partir dos resultados fornecidos pelo processamento de dados GPS de estações da RBMC e IGS (COSTA, SANTOS e GEMAEL, 2003; PEREZ, MONICO e CHAVES, 2003). Apresenta-se também o vetor de rotação resultante ( o /M (milhões) ano).

12 QUESTÕES 1) Por que é necessário levar em consideração o movimento das placas litosféricas em posicionamento geodésico? 2) Em média, de quanto é o movimento de uma estação anualmente? 3) Qual o número aproximado de placas litosféricas? Todas tem tamanhos parecidos? 4) Como é possível obter a velocidade de uma estação? 5) Quais modelos podem ser utilizados?

13 EXERCÍCIO 1 DIFERENTES MODELOS VEL Calcular a velocidade da estação PPTE e BELE utilizando os 5 modelos apresentados e depois comparar com a velocidade disponibilizada pelo VEMOS e pelo SIRGAS-COM (última versão). Usar a fórmula

14 VETORES DE ROTAÇÃO DA PLACA SUL AMERICANA (rad/m ano) = radianos por milhões de anos

15 VETORES DE ROTAÇÃO DA PLACA SUL AMERICANA (rad/m ano) = radianos por milhões de anos

16 BELE - SIRGAS-CON

17 PPTE SIRGAS-CON

18 EXERCÍCIO 2 - ATUALIZAÇÃO DE COORDENADAS Atualizar as coordenadas das estações (IBGE) para a data da aula utilizando as velocidades determinadas Comparar as coordenadas obtidas

19 PPTE - IBGE

20 BELE - IBGE