近海潮汐效应对测站位移的负荷影响

利用TPXO6全球海潮模型和中国东海和南海潮汐资料研究了近海潮汐效应对我国沿海部分台站负荷位移的影响.结果表明,近海效应对位移的水平和垂直分量的影响均达到了mm的量级,其中在厦门站的影响最大,水平和垂直分量的振幅分别接近3 mm和15 mm,因此近海潮汐效应是沿海地区GPS动力学应用中应该考虑的负荷效应中的一个因素.另外,各台站负荷位移水平分量随时间变化的规律是不一样的,最大值对于不同的台站出现在不同的方位,并且对于垂直分量,在上海站和在其他沿海站的影响存在着明显的反相关系.本文结果可为GPS资料处理提供有益参考.     

中国大陆精密重力潮汐改正模型

利用理论和实验重力固体潮模型,充分考虑全球海潮和中国近海潮汐的负荷效应,建立了中国大陆的精密重力潮汐改正模型.结果表明,采用不同的固体潮模型会对重力潮汐结果产生相对变化幅度小于0.06％的差异;在沿海地区海潮负荷的影响约为整个潮汐的4％,而中部地区约为1％,其中中国近海潮汐模型的影响约占整个海潮负荷的10%,内插或外推潮波的负荷约占海潮负荷的3％.通过比较实测的重力数据表明,本文给出的重力潮汐改正模型的精度远远优于0.5×10^-8 m·s^-2,说明了本文构建的模型的实用性,可为中国大陆高精度重力测量提供有效参考和精密的改正模型.     

高精度大地测量中倾斜及应变观测的海潮改正

基于卫星测高资料得到的CSR4．0全球海潮模型精度已明显优于早期海潮模型，采用精度高的海潮模型重新计算海潮改正是当今高精度大地测量中心须解决的问题，利用CSR4．0全球了及中国近海海潮图计算了海潮引起中国测站的倾斜及应变海潮改正，此结果对我国及应变观测数据处理有重要的实用价值。另外，文中还比较了不同地球模型对应的格林函数对倾斜及应用变海潮改正的影响，认类计算中国测站的海潮改正时，用中国近海海潮图取代全球海潮的中国近海部分是必要的。     

中国大陆M2波理论应变潮汐模型

本文主要研究和讨论了我国大陆固体潮和海潮负荷效应的M₂波理论应变潮汐模型。推导了球扇波应变张量大地系数和计算公式,着重研究和计算了M₂波海潮应变负荷效应,讨论了计算方法,计算中采用了到目前为止最新的Schwiderski（M₂）全球海潮图和沈育疆近中国海潮汐图;给出了40个点的负荷效应结果,并绘制了中国大陆固体应变潮、海潮应变负荷效应同相位,相差π/2相位以及总效应的应变花。为理论研究,观测资料的分析和改正提供了理论参考模型。     

海潮对卫星重力场恢复的影响

本文讨论了海潮对卫星重力测量的影响问题. 首先介绍了海潮对卫星重力测量影响的基本理论；采用FES02和TPXO6海潮模型计算了海潮负荷对卫星重力结果前60阶的影响；并用两个模型之间的差异作为海潮模型精度的估计量，据此计算了海潮模型误差对卫星重力结果的影响. 与GRACE恢复的重力场精度的比较说明：海潮对重力场40阶以下的影响都超过了目前重力场恢复精度；尽管由于卫星测高技术的发展，海潮模型的精度有了很大的提高，但目前的全球海潮模型用于GRACE重力场恢复的前12阶的改正还是不够精确. 另外，我们也利用中国东海和南海潮汐资料以及FES02海潮模型讨论了中国近海潮汐效应对GRACE观测的影响. 结果说明该影响与海潮模型的误差相当. 这反映了当前海潮模型的不确定度，因此通过结合全球验潮站资料有望提高海潮对卫星重力测量的改正精度.     

基于全球超导重力仪观测研究海潮和固体潮模型的适定性

利用国际地球动力学合作观测网络中20个台站22个高精度重力潮汐观测系列综合研究了目前使用的海潮和固体潮模型的适定性. 对原始观测数据实施仔细的预处理, 利用国际标准算法计算了潮汐重力参数. 基于负荷理论和不同全球海潮模型获得了8个主波的重力负荷矢量, 用二维平面插值技术获得了14个小波的负荷改正值. 顾及不同潮波振幅特征, 提出了计算台站平均观测残差和剩余残差矢量的“非等权均值法”, 分析了海潮负荷改正的有效性和振幅因子与理论模型间的差异, 同时还讨论了仪器标定问题. 获得了经海潮负荷改正后全球各台站平均潮汐重力参数, 结果说明观测与理论模型间的差异小于0.3%, 最大仪器标定误差不超过0.5%. 另外文章还用地表重力实测数据证实了Mathews理论中相对于周日O₁波而言, K₁波相位滞后略呈正值的结论.     

武汉超导重力仪观测最新结果和海潮模型研究

利用武汉台站GWR_C032超导重力仪观测资料,在对原始数据进行有效预处理的基础上作调和分析,获得反映地球内部介质特征的重力潮汐参数.基于卫星测高技术和有限元方法同时考虑验潮站数据作约束条件获得的多个全球海潮模型,利用负荷理论和数值褶积积分技术计算了重力负荷,对周日和半日频段内的重力潮汐参数实施负荷改正,提出了“负荷改正有效性”概念,研究了全球海潮模型适应性.数值结果说明,海潮改正的有效性高达91%（O1,NAO99）和92%（M2,ORI96）.基于11个海潮模型对主波（O1,K1,M2和S2）的负荷改正说明平均有效性为（86%,70%,73%和84%）,振幅因子与理论模型间的差异分别从（212%,155%,116%和080%）降到（031%,039%,034%和008%）,同时还说明利用NAO99和ORI96全球海潮模型能获得比其他模型更佳的负荷改正效果.文章还利用国际地球动力学计划网络其他7个台站的超导重力仪观测研究了全球海潮模型的适定性问题,结果说明不同模型中不同潮波具有明显的区域特点,早期构制的SCW80全球海潮模型仍可作为大地测量研究中的重要参考模型.     

北京地区最新重力潮汐结果及其在检测液核共振效应中的应用

利用中国计量科学研究院北京昌平基地iGrav-012超导重力仪最新观测资料,对其作仔细地预处理,根据调和分析方法精密测定了重力潮汐参数,基于负荷理论与卷积积分技术获得了包含HAM11a,DTU10,EOT11a在内的14个全球海潮模型的重力海潮负荷效应,利用近周日频段内潮波振幅因子的共振效应求解了自由核章动(FCN)的本征参数.调和分析结果表明,重力潮汐的观测精度非常高,标准差达到1.184nm·s-2.基于加汉宁窗的快速傅里叶变换方法获得地震频段的地震噪声等级(SNM)为0.206,说明该台站是低背景噪声的.周日主波O1和K1经海潮模型作负荷效应改正的平均有效性分别为83%和85%;使用13个高精度海潮模型进行迭积计算获得的FCN本征周期为430.0(427.8,432.3)恒星日,品质因子Q值为-5137.     

武汉台重力潮汐长期观测结果

采用武汉台超导重力仪(SG C032)14年多的长期连续观测资料,研究了固体地球对二阶和三阶引潮力的响应特征,精密测定了重力潮汐参数,系统研究了最新的固体潮模型和海潮模型在中国大陆的有效性.采用最新的8个全球海潮模型计算了海潮负荷效应,从武汉台SG C032的观测中成功分离出63个2阶潮汐波群和15个3阶潮汐波群信号,3阶潮波涵盖了周日、半日和1/3日三个频段.重力潮汐观测的精度非常高,标准偏差达到1.116 nm·s^-2,系统反映了非流体静力平衡、非弹性地球对2阶和3阶引潮力的响应特征.结果表明,现有的武汉国际重力潮汐基准在半日频段非常精确,但在周日频段存在比较明显的偏差,需要进一步精化.对于中国大陆的大地测量观测,固体潮可以采用Dehant等考虑地球内部介质非弹性和非流体静力平衡建立的固体潮理论模型或Xu 等基于全球SG观测建立的重力潮汐全球实验模型作为参考和改正模型,海潮负荷效应应该采用Nao99作为改正模型.     

黄石台ORBES-81型伸缩仪观测结果的调和分析及海潮改正

本文对黄石台ORBES-81型石英伸缩仪的应变固体潮观测资料作了分析计算,其调和分析结果为:对O_1波,振幅因子0.4219,相位滞后6°36＇;对M_2波,振幅因子0.4256,相位滞后-4°42＇.同时,讨论了海潮引起的负荷潮汐应变的改正问题.模拟计算发现负荷潮汐应变与体潮应变大致为同一量级,文中列出了海潮改正后的结果,并作了讨论.最后,对黄石台伸缩仪的架设方位作了评价.     

我国大地重力学和固体潮研究进展

地球重力学是研究重力场时空分布及其物理机制的一门学科．地球重力场的空间分布通常可用于三个方面：一是空间科学和大地测量学，主要是利用地表的重力观测对在其上测得的几何量加以归算，以及给出重力场的高空赋值以修正卫星和近地飞行器的轨道；二是反演地球内部结构，主要是三维密度的不均匀分布，并对诸如地慢对流等作约束；三是勘探在时间变化方面，最主要影响来自固体潮，当然还有许多内部力源导致动力学效应．本文着重对我国大地重力研究和固体潮研究的进展作一回顾．     

中国地震倾斜潮观测台网

系统论述了中国地震倾斜潮观测台网利用地倾斜及其潮汐监测预报地震的科学思路、台网特征、观测精度、映震效能等。重点总结了建网中切合国情、台情的中国独特经验;对第一代、新一代台网记录倾斜同震阶跃信息与前兆异常现象的能力作了对比;还讨论了台网的应用前景。     

Influence of the modified global ocean tide model with local tides of East and South China Seas on load gravity in China and its neighbor area

Introduction With the development of science and technology, the accuracy of gravity measurement is im-proved. The gravity observation with FG5 gravimeter has reached accuracy of μ magnitude. And the high accurate superconducting gravimeter can detect the tiny signal of 10?2 μ magnitude in frequency domain. With the high-accuracy gravity observation on Earth′s surface, the Earth′s tidal parameters can be determined precisely. And the observations can also be used to invert the struc-ture…     

数字化倾斜实测潮汐与理论固体潮汐的对比分析

过去对前兆资料的分析主要基于时间域的分析,但根据有关资料介绍,也可在频率域内提取异常信息,本文将主要以抚顺地震台的数字观测资料为研究对象,从频率域内提取异常变化,方法主要从实测固体潮与理论固体潮对比分析、实测固体潮的频谱分析、功率谱估计方面进行,以完善、充实前兆资料的分析方法,提高前兆资料的分析质量。     

Assimilating data into open ocean tidal models

The problem of deriving tidal fields from observations by reason of incompleteness and imperfectness of every data set practically available has an infinitely large number of allowable solutions fitting the data within measurement errors and hence can be treated as ill-posed. Therefore, interpolating the data always relies on some a priori assumptions concerning the tides, which provide a rule of sampling or, in other words, a regularization of the ill-posed problem. Data assimilation procedures used in large scale tide modeling are viewed in a common mathematical framework as such regularizations. It is shown that they all (basis functions expansion, parameter estimation, nudging, objective analysis, general inversion, and extended general inversion), including those (objective analysis and general inversion) originally formulated in stochastic terms, may be considered as utilizations of one of the three general methods suggested by the theory of ill-posed problems. The problem of grid refinement critical for inverse methods and nudging is discussed.     

综合应用钻孔应变固体潮和应变地震波资料求解地震参数和地层的力学参数

介绍了在井下耦合介质弹性参数等不能直接测定时，应用钻孔应变固体潮和就地震波资料求解地震参数和地层的力学参数的方法，用平衡方程的解来近似代替波动方程解，不但使用钻孔应变仪测到的地震波测地震成为可能，而且比直接应用波动方程求解的方法大大简化。     

C-RESPONSES ESTIMATION OF ISOMERIC GEOMAGNETIC DATA IN CHINA

Geomagnetic depth sounding is an effective method for exploring deep structure of the earth. There are dense geomagnetic observatories in China, which lays a foundation to obtain the electrical structure of the transition zone and the upper part of the lower mantle beneath China. However, the corresponding C-responses estimation methods which are applied now cannot get the stable C-responses for many observatories. Thus, a large amount of geomagnetic data is wasted. Therefore, in order to make full use of the geomagnetic data, the estimation of C-responses needs to be systematically studied. Because of the heterogeneous characteristics of the data quality of China's geomagnetic observation data, such as the quality of the data, the length of the record, the types of data(absolute and relative observation)and data discontinuity condition, many geomagnetic data are abandoned, this limits the resolution of mantle electrical structure studies. In this paper, the following techniques are used to improve the stability of the data and increase the number of the available geomagnetic observatories, in the meantime, the stability of the C-responses curves can be effectively improved:1)obtaining the stable spectrums of the different components for each frequency by the BIRRP(Bounded Influence, Remote Reference Processing)software, and using the global smoothing technique to suppress data noise on geomagnetic data; 2)As for the geomagnetic data which only records the relative variation of the D, H and Z components and doesn't have the baseline value, the horizontal component is decomposed by the approximate estimation method to obtain the C-responses of the relative variation data, and then the relative variation data is used directly for the C-responses estimation; 3)the effects of discontinuous data and short-record data on C-responses estimation are discussed. Under normal conditions, the discontinuity of the data has little influence on C-responses, and when the data length is shorter than 5 years, we can hardly get the available C-responses whose periods are longer than 40 days. All these experiments can provide a basis for the data processing of these kinds of observation data; 4)for coastal observatories, the ratio method is used to eliminate the influence of ocean effect on the C-responses functions. After carefully processing the data of more than 100 geomagnetic observatories in China by the above techniques, the stable C-responses function of 42 observatories is finally obtained, among them, the number of the observatories with C-responses ranging from 1.3 to 113.7 days is 24, and the observatories with C-responses ranging from 1.3 to 42.6 days are 18. The techniques of this paper can process heterogeneous data well and obtain more stable C-responses, which provides more basic data for high-resolution geomagnetic depth sounding inversion researches in China.     

潮汐相位滞后变化与地震的关系

根据楚雄台倾斜固体潮潮汐分析遥结果,发现地震前潮汐相位滞后出现３￣４个月的短期减小。从构造物理学上探讨了潮汐相位滞后、介质粘滞性与潮汐形变的关系,并且用楚雄应变潮调和分析结果好应变潮汐振幅因子迅速增大所证实。研究表明,潮汐相位滞后用于地城预报是一种很有前途的短临预报方法。