反常折射引起的地面天文观测残差的周年变化

我国光学天文观测有相当长历史，观测精度也较高，但是与国际系统相比。无论是测时还是测纬，所有仪器残差都有类似的周年变化，本文作者认为部分原因是由于我国季节变化引起的大气等密度层倾斜，从而产生的反常折射所引起的，文中对反常折射的规律进行了研究，导出了由于气象参数变化而引起的反常折射公式，并与测时，测纬的残差周年项进行了对比，结果表明用反常折射可以部分地解释我国天文观测残差的周年变化。     

极移和激发的研究

极称可分为长期极移，钱德勒摆动（CW），周年极移（AN），不规则极移和短周期极移，由于极移运动对不同频率的激发响应是不同的，采用反卷积方法将极移序列进行了分析，对各类极移运动与激发的关系作了对比研究，认为周年极移与激发是逐年不同的，若能将它们逐年进行比较，将会对气象模型提供更好的约束条件，不规则极移可能反映了地球上较大规模的异常气象现象。     

对月日潮汐摩擦耗散的估计

月日潮汐摩擦和地球惯量矩变化是日长长期变化的主要原因．在本文中，利用最新的地球物理和古生物钟数据，对过去15亿年以来的月日潮汐摩擦、地球惯量矩变化和日长长期变化等作了数值对比研究．由此得到二个重要结论：一是仅利用地球的自转形变不能解释J2的变化，这说明地球的重力分异现象至今仍存在着；其二是在几亿年前的潮汐摩擦比现在大得多，若取潮汐耗散与距离的立方成反比时，理论结果与由古生物钟得到的回归年日数和朔望月日数数据较为符合。     

同ENSO现象相关联的日长亚季节变化

本文利用小波分析方法研究了地球自转日长亚季节近50天和近120天周期变化的时频特征．结果表明,日长近120天周期变化及近50天周期变化的振幅具有明显的年际变化．ENSO事件发生之前,日长近50天周期变化加强,进入ENSO时期,逐渐减弱,成为ENSO产生的先兆之一,同时,日长近120天周期变化显著增强80年代,日长近50天周期变化明显发生了两次周期分岔分岔的一种趋势经历了一个周期延长的过程,收敛于ENSO时期增强的近120天周期变化,该过程不仅与ENSO现象相关联而且可能受到近10年波动的调制作用.同时证实了日长近120天周期变化及近50天周期变化的激发机制主要是同频段的大气环流变化所导致。     

潮汐能量耗散与地月系统演化

对地月系统而言, 在很大程度上角动量守恒是正确的. 地月距离的变化主要是受到月球引起的潮汐能量耗散的影响. 根据月球的平均运动和它的长期加速度, 就可以计算出月潮能量耗散的数值. 海洋是潮汐能量耗散的主要区域. 由于潮汐的高度正比于月球对潮汐隆起的万有引力, 由此可导出总的月球潮汐摩擦力正比于月球平均运动的平方. 如果采用月球平均加速度数值-20.72$''\cdot$cy^-2, 就可以推算出35亿年来地月之间的距离以及回归年日数和朔望月日数的演化. 此理论结果与古生物钟的数据进行比对, 两者符合较好.     

对月球形状的估算

1799年,Laplace发现月球的3个主惯量矩,与月球的轨道和自转状态并不相符.有些学者认为,这可能是现在的月球仍保留了早期的"化石"形状.大约在三十多亿年前,月球曾经离地球很近并且转得较快,然后月球逐渐迁移远离地球并且转动得慢了下来.在此迁移的较早时期,月球受到了引潮力和自转离心力的作用,成为一个椭球体.并且很快凝固.所幸的是,固态月球的岩石圈较为稳定,使我们现在仍然能够看到很早时期月球的形状.文中利用月球天平动参数以及引力场系数,计算了椭球体3个主向径a,b,c的长度和月球的平衡潮形状,得到如下3个结论:(1)开始时月球离地球是非常近的,大约在三十亿年前月球可能已经冷却和固化,现在的月球基本上保留了凝结时的形状.(2)证明了液态月球的潮汐形变是月球平衡潮高度的1.934倍.因此用月球引力场推算月球形状时,必需考虑到流体勒夫数hf=1.934的影响.(3)根据月球三个主轴a,6,c的长度之差,推算了月球临凝固时的月地距离为1.7455×1O8m,自转周期为3.652 day.从而推算出月球临凝固时的恒星月长度为8.34day.因此在月球凝结时,月球被锁定在与自转速率比为2:1的共振轨道上.     

惯性耦合对黄赤交角长期变化率的影响(摘要)

过去二百多年的观测表明,黄赤交角在以47.″13±0.″03/世纪的速率在减少。但由摄动理论求得黄赤交角变化率为-46.″84/世纪。观测值与理论值之间有-0″.30的差异。青木信仰(Aokj 1967)认为,△ε可能是由于地幔与地核之间耗散性耦合效应所引起的。他采用了最简单的地球模型,设球形地核外面包有一个地幔球壳,他们之间仅存在粘性耦合。Aoki取△ε=-0.″32/世纪,求得粘滞性耦合系数λ=6.8×10~(27)焦耳·秒。这比其他人的估计值大一个数量级。由此求得地球自转速度减速率为6.7×10~(-7)/世纪,比观测到的地球自转减速率10~(-3)/世纪大得多。因此Aokj的理论还难以得到人们的承认。     

赤道海面高亚季节变化的时空特征

本文对赤道海区Topex/Poseidon卫星(1992.10-1998.10)测高资料进行最小二乘法分区拟合,扣除周年和半周年信号之后,再用Vondrak滤波得到30天至150天的亚季节信号。小波振幅谱结果显示了海平面高度变化的亚季节时频时空特性与厄尔尼诺事件存在一定的相关性。     

日长亚季节变化的振幅调制与厄尔尼诺现象

利用Ｈｉｌｂｅｒｔ变换解算了１９６２年至１９９６年日长亚季节振荡的包络变化．结果显示,日长亚季节变化的振幅调制不仅具有一线性增长趋势,而且包含一个超前厄尔尼诺变化历程的年际变化．分别研究日长亚季节准５０天包络变化以及准１２０天包络变化后发现,这种超前性来自日长亚季节准５０天的振幅变化,这一结论与大气的研究结果一致．日长亚季节准１２０天的振幅变化在１９７２年附近发生了位相１８０°反转,因此日长亚季节准１２０天的振幅变化自１９７６年以来与厄尔尼诺的历程正好同步,１９７２年以前则截然相反．众所周知,日长变化在亚季尺度上具有显著的易变性,然而上述的非线性调制现象不仅表明了日长亚季节变化的内在规律性,而且证实了地球自转运动在不同时间尺度上存在极明显的非线性相互作用．同时也表明,日长变化作为全球风系变化的一个有价值的信息指标,将逐渐成为研究气候系统全球状态的有效手段之一．