地球重力场在海面地形研究中的作用

要求以10~(-8)精度定义并确定大地水准面,海面地形的影响必须顾及。自从卫星测高方法实现以后,确定海面地形的任务不再只是物理海洋学领域内的研究对象,转而已成为大地测量学中需解决的主要问题,其中地球重力场的资料起着主导作用。从本文所列的利用地球重力场资料确定海面地形的观测方程中可明显地看出这点。本文仅就利用地球重力场确定海面地形的三个主要问题进行介绍:一、确定固定海面地形的长波分量;二、确定固定海面地形的短波分量;三、确定沿海验潮站所求得的平均海水面相对于大地水准面的倾斜。     

地球固体潮

目前,地球固体潮在天文学、大地测量学、地球物理学以及其它有关学科中得到愈来愈广泛的应用,尤其是在近几年才发展起来的新兴学科——地球动力学中古有重要的地位,为此必须对它给予应有注意。为了了解地球固体潮,我们在学习中整理出这篇资料,以供参考。一、地球潮汐概述     

海潮负荷潮的研究

本文讨论海水质量守恒改正和等潮图的差异对计算负荷效应的影响,并研制海潮主要分波的球谐模型。数值计算结果表明:在按Schwiderski全球1°×1°等潮数据计算中国大陆的海潮负荷效应时,须用我国更精细的近海潮汐资料对其进行修正,同时还应该进行海水质量守恒改正。用褶积和级数相结合的方法计算倾斜海潮负荷潮的精度为0.04ms。     

有限元法解局部重力场

根据物埋大地测量边值问题的平面近似表达式,我们推导出适用于有限元法解算局部重力场的公式,然后用三维等参单元解算了一个地形模型。该模型是由地面上100m×100m的格网组成的121个结点(格网当然也可以是任意不规则的四边形)。模型中只需有结点上的重力异常。计算结果的中误差:m_ξ=±0.130″,m_η=±0.144″,m_ξ=±10.249×10~(-4)m,在西门子7570-C占用CPU的时间为8.15秒。通过试验证明:有限元法不仅可以解算物理大地测量的边值问题而且比其它方法计算速度快,布点灵活。方法适用于100×100km~2的区域,但是它需要4个以上的空间扰动位或其派生量。     

用正常高系统整理水准网

[一]地面两水准点之间,用水准测量联测的结果,只有在水准面相互平行的条件下,才能算是两点的高差,因为水准测量是以这个假设为前提的。事实上地球上的重力都不同,水准面之间并不平行,因此就是观测一点也没有误差,根据不同的路线所测得的两点之间的高差并不相同。水准联测的结果也就没有什么几何意义可言了。为此,就提出了归算水准测量所测得高差的问题。正高是归算的一种方法,按其定义来说;是地面点沿着重力方向,从大地水准面到该点之间的距离。用公式来表示即为：     

利用卫星上的雷达测高数据确定海洋上的大地水准面及重力异常

长期以来,利用地面重力资料确定地球形状及其外部重力场,存在着实测资料不足的问题,尤其是海洋上的重力资料更为缺乏,而海洋面积又占整个地球的70％以上,因此确定海洋上的大地水准面和重力异常,对于研究地球形状及其外部重力场有着非常重要的作用。     

下地幔侧向不均匀及绝对板块运动对大地水准面的影响

本文提出并研究了板块上大地水准面受下地幔侧向不均匀性及板块绝对运动的影响而随时间变化的问题。利用已有的下地幔侧向不均匀性模型、板块绝对运动速度模型进行了计算,并分核幔边界不存在起伏和存在起伏两种情况进行了讨论。结果表明,在相当长时间内,其垂直变化绝对幅度可达 200米。确定古大地水准面应考虑这一变化。     

用海面地形模型WSST·90B确定的海洋环流

本文利用由Seasat 卫星测高资料和地球重力模型 GEM-T1 确定的海面地形模型WSST·90B,确定了全球海域的海流,并分别与Levitus 动力海面地形模型和 Engelis动力海面地形模型结果进行了比较。结果表明,WSST·90B和Levitus 模型确定的海流图非常接近,且能较好的反映全球主要海流的位置、方向和流速。