地球自转、大气角动量和太阳活动的30—60天波动特征

本分析了十三年的日长变化、大气角动量和太阳黑子相对数资料，研究了这三种资料序列中30－60天波动过程，用统计分析和检验方法证实这种波动过程在时间尺度上具有随机游动的特性，定量分析表明，在此时间尺度上，大气环流中带风的作用对日长变化的贡献约为87％。如果太阳活动对地球自转中30－60天波动存在激发作用，其作用过程不能完全证明是直接通过大气影响地球自转的。可能存在其他媒介，如通过海洋再作用于大气和固体地球。     

金星自转演化的一种可能解释

本文从理论上估计了金星由于受太阳东西向潮汐力矩作用,而引起金星自转速率的长期变化;并根据金星探测器对金星大气的探测结果,表明它具有稳定的向西环流,从而可得其对金星自转的影响。本文的讨论,证明了金星形成初期是一快速顺向自转的天体,仅太阳的潮汐力矩不可能解释它的自转演化。如果取金星形成之后初始自转周期T_0=15小时,则大气逆向环流与太阳潮的合力矩作用引起金星自转速率变化为: ω(T)=[1647″+δ_i×19705′.′5sin(4.°58(T_0/T))]/世纪~2{δ_i=+1,金星顺转 δ_i=-1,金星逆转}可以估计经t_1=3.22×10~9年,其自转与目前的轨道周期同步。又经t_2=1.19×10~7年,达今天的逆转243天周期。     

用地球自转的历史观测资料反演大气环流的年际变化特征

运用近代天和气象观测技术所测得的资料证实了，固体地球自转的速率变化与大气角动量之间，在几年以下的时间尺度上是非常符合的。 因此，本作首先探讨际用历史上的地球自转观测资料序列作为表征大气环流的一种数据的可能性，用多级数字滤波方法反演了过去近三个世纪的大气年际变化过程，并揭示了历史上大气活动的某些特征。     

热木星属性对相曲线相位的影响分析

利用浅水模型研究热木星属性参数对其大气环流平衡图案及相曲线相位的影响,分别考虑了热木星半径、自转速率、表面重力加速度这3个参数变化产生的影响.应用热木星HD 189733b的属性参数进行模拟,结果显示:半径、表面重力加速度变化对于热木星大气环流平衡图案及红外相曲线相位的影响也可以忽略.但自转速率变化对于热木星大气环流平衡图案以及红外相曲线相位的影响较大.进而可以推测,在热木星红外相曲线的长期观测中,若极大值和极小值的相位发生了明显变化,则热木星的自转速率改变有可能是原因之一.     

中国综合系统世界时的谱分析

利用1985.25～1986.75期间中国综合系统世界时与BIH世界时之差进行了傅里叶分析,并用六个不同周期的调和项进行拟合。进一步用最大熵方法验证也证实了这些周期项。结果表明中国综合系统对于BIH系统的系统差看来主要与地球自转速率的周年和半年变化有关。周期较短的其他项也可能与自转速率的真实变化有关。     

地球自转速率变化的周期分析

本文用周期图的方法,分析了1820—1970年的地球自转资料,寻找十年到几十年范围的变化周期,用12个周期叠加来逼近上述150年的地球自转变化,符合程度相当好.所找到的周期,大部分与太阳黑子、月亮及大行星周期相近.计算曲线外推值到1972年,仍与观测值符合良好.     

JMAGCM模拟的大气角动量函数Ⅰ.季节性分量(英文)

大气角动量(AAM) 变化和地球自转变化密切相关,它们可应用于全球环流模型的检验.根据日本气象厅全球环流模型的输出数据计算出AAM 函数,将AAM 函数的模拟值与它的观测值以及地球自转变化序列相比较,来检验该模型对大气角动量的模拟.限于篇幅,仅给出AAM 函数的季节性分量模拟的结果.对于半年项,轴向AAM 函数的气压项和风项的模拟值都偏高,赤道向AAM 函数的气压项和风项很小,因而未予考虑;对于周年项,轴向AAM函数气压项的模拟值偏低,而赤道向AAM 函数气压项的模拟值偏高,轴向AAM 函数的风项模拟得最好,而赤道向AAM 函数的风项模拟得较差.总之,高精度的天文观测的地球自转系列可以作为全球环流模型检验的一种重要参考依据.     

关于长期极移的讨论

本文用自回归功率谱方法分析了极移、地球自转和大气激发函数的资料,得到了它们的低频谱.在这些谱中存在几个共同的周期.这个事实说明,这些周期可能是真实的.     

太阳活动与太阳自转速率变化关系的分析

研究发现,太阳自转速率的变化与太阳活动之间存在一定的联系,但是不同学者的研究结论存在着矛盾:有的认为两者为正相关,而有的却认为是负相关.究竟两者之间是什么关系,需要做进一步深入的分析.利用EEMD (Ensemble Empirical Mode Decomposition)等方法对太阳自转速率和太阳黑子数据序列进行相关关系以及相位关系的计算和分析,以探讨太阳自转速率变化与太阳活动之间的关系.研究发现:两者的长期趋势项分量呈显著负相关;在11 yr左右周期分量上,观测到的太阳自转速率滞后太阳黑子的变化约2 yr时,呈显著负相关关系,超前3 yr时呈现次显著的正相关;对太阳活动第12–23周各周内部太阳黑子与太阳自转速率的相关分析表明,两者的关系比较复杂,但负相关关系更为显著.这为进一步理解太阳活动变化与太阳自转速率变化之间的成因联系提供了新的依据.     

模拟的大气角动量函数Ⅰ.季节性分量

大气角动量（ＡＡＭ）变化和地球自转变化密切相关,它们可应用于全球环流模型的检验,根据日本气象厅全球环流模型的输出数据计算出ＡＡＭ函数,将ＡＡＭ函数的模拟值与它的观测值以及地球自转变化序列相比,来检验该模型对大气角动量的模拟,限于篇幅,仅给出ＡＡＭ函数的季节性分量模拟的结果,对于半年项,轴向ＡＡＭ函数的气压项和风项的模拟值都偏高,赤道向ＡＡＭ函数的气压项和风项很小,因而未予考虑;对于周年项,轴向ＡＡ     

液核地球自转速率变化的带谐潮效应Ⅱ--数值计算与比较

地球自转速率的潮汐变化可由无量纲参数k/cm)(k和cm分别为壳幔的有效Love数和有效极转动惯量)来表征。对于一个具有弹性地幔、平衡海潮和核幔不耦合的地球k/cm=0.944,且与潮波频率无关。海潮的非平衡扰动使k/cm为复数,且与频率有关。大气对自转速率有效勒夫数的贡献约为Δkat=0.0075。同时地幔滞弹性对勒夫数也产生扰动。利用本文得到的理论公式和最新的潮汐数据计算了地球自转速率的潮汐变化,及其有关地球物理机制的影响。     

由PREM模型参数计算地球自转的周期变化

弹性地球在日月引潮力势作用下的形变引起其转动惯量的改变，从而导致地球自转速率的变化．本文利用PREM地球模型所给的物质密度和弹性等参数分布．计算日月引潮力势产生的地球形变附加势，进而计算转动惯量的变化．最后得到一系列包含周期同引潮势带谐项、振幅大于1微秒的自转速率周期变化系数．     

液核地球自转速率变化的带谐潮效应Ⅱ——数值计算与比较

地球自转速率的潮汐变化可由无量纲参数k／Cm)(k和Cm分别为壳幔的有效Love数和有效板转动惯量)来表征。对于一个具有弹性地幔、平衡海潮和核幔不耦合的地球k／Cm=0．944，且与潮波频率无关。海潮的非平衡扰动使k／Cm为复数，且与频率有关。大气对自转速率有效勒夫数的贡献约为△kat=0．0075。同时地幔滞弹性对勒夫数也产生扰动。利用本文得到的理论公式和最新的潮汐数据计算了地球自转速率的潮汐变化，及其有关地球物理机制的影响。     

利用中国古代中心食记录得到的地球自转速率变化参数

本文简要叙述了一种利用古代中心日食记录研究古代地球自转速率变化的基本原理和方法(简称为“中心食法”),并对中国古代部分中心食记录进行了分析计算,得到初步结果。所用资料为中国史书中春秋至唐代初年一千四百余年间的中心食记录,选用了其中的88例用于计算地球自转速率变化的参数ΔT,其结果表明了地球自转的长期减慢,求得相对加速度的均值为-(1.88±0.10)×10~(-10)/年.     

用Hamilton方法计算滞弹地球自转的潮汐变化

在日月引潮力势作用下地球产生弹性形变．地幔粘滞性子致这个形变对于引潮力滞后,成为引起地球自转长期减慢的原因之一．地幔滞弹性也使有效洛夫数k增加,并使自转变化的周期项位相滞后,即产生反常位相项．本文首先用Hamilton方法计算了地球的形变．然后考虑到地幔的滞弹性,计算了在日月引潮力作用下的地球自转长期减慢和滞弹性对周期（带谐）变化的影响．     

地球自转速率对海平面纬向变化影响的初步研究

本文用了太平洋地区内近３００个验潮站的海平面观测资料，计算了不同纬度带平均海症状贩 年际变化与地球自转速率年际变化之间的相关性，利用简化的地球海洋模型，从理论上定性地讨论了地球自转速率变化影响海洋纬向运动的可能物理机制。     

大气和带谐潮汐对日长高频变化的影响

用国际地球自转服务提供的高精度日长序列△LOD(IERS(EOP99CO4)，和由美国国家环境预报中心(NCEP)对过去的气象资料进行重新分析和计算，提供的轴向大气角动量序列(AAM)来研究大气和带谐潮汐对地球自转变化(△LOD)中高频振荡激发的贡献。由Multitaper功率谱分析表明，△LOD序列在9．13d(天)、13．63d、13．66d、27．55d周期时呈现出比较强的谱峰，这些谱都在95％的显著性水平以上，有比较强的信噪比。从△LOD和AAM之差值序列谱分析结果及地球带谐响应系数k的估计，表明大气不是△LOD的高频变化的主要激发源。根据理论潮汐周期可知，有可能存在其它的激发源，如海洋对地球自转变化的激发。这还有待于进一步深入探讨。     

大气角动量变化以及对地球自转季节变化的激发

利用日本气象局AMIPⅡ大气数值模式的输出结果，基于BP方法和SP方法计算了1979年至1996年大气角动量变化以及对地球自转季节变化激发的差异。利用最小二乘谐波拟合方法和气候平均图方法，分析了大气角动量的季节变化，并与同时期采用NCEP再分析资料和JMA客观分析资料计算的大气角动量进行比较。     

国内天文地球动力学中的潮汐研究

简要说明了天文地球动力学范畴内所研究的潮汐现象，包括由日月引潮力引起的固体潮、海洋潮、大气潮和由于地球自转轴的极移引起的极潮，以及这些潮汐对地球自转和地球自转的测量产生的效应。重点阐述中国天文学界在这一领域里的研究成果。这些研究涉及潮汐影响地球自转的机制，也就是各种潮汐效应与极移、自转速率变化和章动的关系，包括构建这类关系的理论模型，分析潮汐对它们的影响，利用中国古代丰富的天象记录计算地球自转的长期减慢，计算弹性或滞弹地球的洛夫数，依据某一地球模型计算潮汐效应或章动序列等等。研究也涉及在测量地球自转参数的不同技术中各种潮汐效应对测量结果产生的影响及其改正，并涉及与潮汐有关的观测方法的优化和数据处理过程的改进。最后介绍了中国学者所发现的脉冲星的周期和周期变率测量中的潮汐效应，尽管它们的量级甚微，但不容忽视。     

大气和带谐潮汐对日长高频变化的影响

用国际地球自转服务提供的高精度日长序列ΔLOD(IERS(EOP99C04),和由美国国家环境预报中心(NCEP)对过去的气象资料进行重新分析和计算,提供的轴向大气角动量序列(AAM)来研究大气和带谐潮汐对地球自转变化(ΔLOD)中高频振荡激发的贡献。由Multitaper功率谱分析表明,ΔLOD序列在9.13d(天)、13.63d、13.66d、27.55d周期时呈现出比较强的谱峰,这些谱都在95%的显著性水平以上,有比较强的信噪比。从ΔLOD和AAM之差值序列谱分析结果及地球带谐响应系数k的估计,表明大气不是ΔLOD的高频变化的主要激发源。根据理论潮汐周期可知,有可能存在其它的激发源,如海洋对地球自转变化的激发。这还有待于进一步深入探讨。