最新规范的参考系及有关问题

在简要阐明参考系、参考架及其历史重大进程的基础上,对几种重要的、最新规范的参考系/参考架(质心天球参考系和地心天球参考系、国际天球参考系、国际地球参考系、太阳系动力学参考系等)的定义、实现和特点作了评述和分析,并对最新规范中与参考系、参考架有关的某些新概念的定义和新模式的应用(自2003年开始贯彻),如:天球中介极(CIP)、天球历书原点(CEO)、地球历书原点(TEO)、地球自转角的新定义、岁差-章动新模式的应用,作了阐述和讨论。     

天球参考系实现中的问题评述

本文评述了在建立历表参考架和恒星参考架过程中所面临的问题和困难，回顾了建立河外射电天球参考架的发展历史，并介绍了其目前状况，讨论了河外射电天球参考架在与其他天球参考架连接过程中所遇到的问题及其可能的解决途径。     

天球参考系实现中的问题评述

本文评述了在建立历表参考架和恒星参考架过程中所面临的问题和困难，回顾了建立河外射电天球参考架的发展历史，并介绍了其目前状况，讨论了河外射电天球参考架在与其他天球参考架连接过程中所遇到的问题及其可能的解决途径。     

IERS天球参考架的指向维持

本文分析了河外射电源坐标系不统一问题对ＩＥＲＳ天球参考架指向维持的影响。由于１９８８年至１９９１年各年度的ＩＥＲＳ河外射电源综合表中基本源与非基本源坐标系不统一的程度各不相同，所以不能在每年的指向上加入相同的改正量。     

IERS1996规范中地球引力势模型和测量模型的改进

简要而系统地介绍ＩＥＲＳ１９９６规范采用的地球引力势模型和各种测量模型,着重叙述了其与ＩＥＲＳ１９９２标准相比所作的改进。规范用ＪＧＭ－３地球引力势模型取代ＧＥＭ－Ｔ３模型,在计算地球潮汐形变产生的附加势时展开到３阶,并考虑了地幔的滞弹效应。在测站位移的计算中,规范引入了３倍洛夫数,计及地幔的滞弹性,引入了计算冰后期回弹的ＩＣＥ－４Ｇ模型,列出了改正ＶＬＢＩ观测中天线形变改正的公式。关于地球自转和     

1988至1992各年度IERS综合河外射电源表的重新归算

鉴于ＩＥＲＳ综合河外射电源表在建立ＩＡＵ协议天球参考架方面的重要意义和它们的不足之处，本文重新组建了１９８８至１９９２各年度的综合河外射电源表，称之为Ｃａｔ称列表，并依据综合表的组建原理，对重新计算得到的Ｃａｔ系列表进行了检验，结果表明Ｃａｔ系列表克服了ＩＥＲＳ系列表中坐标系不统一的缺点，指向的定义及维持亦较之ＩＥＲＳ系列表有较大程度地改观。比较结果显示，ＩＥＲＳ系列表中部分源的坐标存在毫角秒量级     

1988年至1995年IERS天球参考架的指向维持

本文分析了１９９２年至１９９５年期间国际地球自转服务天球参考架的指向维持情况，结合１９８８年至１９９２年的指向维持情况指出，该参考架在１９８８年至１９９５年期间历年的指向均存在显著变化，赤经零点和天极的最大年度漂移约为０．４ｍａｓ。至１９９５年，ＩＥＲＳ天球参考架的赤经零点和天极与各自预期位置的偏差不于０．４ｍａｓ。     

1988至1992各年度IERS综合河外射电源表的重新归算

鉴于ＩＥＲＳ综合河外射电源表在建立ＩＡＵ协议天球参考架方面的重要意义和它们的不足之处，本文重新组建了１９８８至１９９２各年度的综合河外射电源表，称之为Ｃａｔ系列表。并依据综合表的组建原理，对重新计算得到的Ｃａｔ系列表进行了检验，结果表明Ｃａｔ系列表克服了ＩＥＲＳ系列表中坐标系不统一的缺点，指向的定义及维持亦较之ＩＥＲＳ系列表有较大程度地改观。比较结果显示，ＩＥＲＳ系列表中部分源的坐标存在毫角秒量级的偏差，各年度综合表的指向与ＩＥＲＳ预期指向亦有不同程度的偏离，个别轴的最大指向偏差至０．６ｍａｓ。同时指出，１９９３年ＩＥＲＳ综合表的指向亦有待讨论。     

1988年至1995年IERS天球参考架的指向维持

本文分析了１９９２年至１９９５年期间国际地球自转服务（ＩＥＲＳ）天球参考架的指向维持情况，结合１９８８年至１９９２年的指向维持情况指出，该参考架在１９８８年至１９９５年期间历年的指向均存在显著变化，赤经零点和天极的最大年度漂移约为０．４ｍａｓ。至１９９５年，ＩＥＲＳ天球参考架的赤经零点和天极与各自预期位置的偏差不于０．４ｍａｓ。１９９４年和１９９５年的ＩＥＲＳ天球参考架基本上维持了１９９３年的ＩＥＲＳ天球参考指向，但是其实际维持精度约为０．０５ｍａｓ，并非０．００５ｍａｓ。０．００５ｍａｓ的维持精度只是数学上的平均效果，相当一部分基本源在相邻年度的ＩＥＲＳ天球参考架中的坐标差大于０．５ｍａｓ，这说明只有采用恰当的消除局部相对形变的方法，才能将天球参考架的指向真正维持在较高水平。     

新参考系的引入对天体测量学的影响

由于观测、参考架、模型、时间尺度精度的不断提高和完善，国际天球参考系(ICRS)被引入使用，IAU2000年大会决定从2003年起采用新的天球中介极(CIP)、新的天球中介原点(CIO)、新的岁差一章动模型和新的UTI定义等，并定义了新的中介的运动参考架，由此给天体测量学带来很大的影响，天体测量学的内容和实践发生了许多重要的变化。据此，对天体测量学的术语、概念和定义的变化作了描述，并讨论了变化的原因和对天体测量学的影响。新的一套天体测量理论和方法正在变更之中，我们应及时跟上这个领域的发展步伐。     

利用Lageos 1 SLR资料解算1990-2001年的地球定向参数

利用 12年的Lageos 1卫星激光测距资料 (1990 - 2 0 0 1)解算得到了地球定向参数 (EOP) ,将该序列的结果与同期的EOP(IERS)C0 4进行比较 ,其外符精度为 :极移XP— 0 .4 0mas,YP— 0 .4 2mas ,日长变化Dr— 0 .0 35ms。     

IERS数据动态提取与更新系统的设计与实现

在高精度的位置计算中需要获取计算时刻所在日期的闰秒,以及UT1-UTC等关键数据,但长期以来这一类数据的维护均是手工进行,出错率高.针对新一代中国太阳射电日像仪观测与数据处理过程中的位置计算需要,实现了一个自动提取国际地球自转服务（IERS）参数的数据更新自维护子系统.系统可以根据需要自动运行、自动下载并分拆IERS网站数据,采用正则表达式从文本中自动获取所需要的实测值与预报值,自动在本地构建一个2004年12月31日以来的IERS数据库,并根据每周所获得的数据维护整个IERS的数据,将最新的实测值与预报值存入数据文件,实现了数据的滚动更新.系统彻底解决了手工维护数据的问题,为中国太阳射电日像仪的自动数据处理流水线打下了较好的基础.同时,本文提出的方法是一种通用的方法,可以方便地集成应用到国内其它天文位置计算领域.     

用中国卫星激光测距资料解算地球定向参数

利用我国SLR网卫星Lageosl的激光测距资料独立测定地球定向参数EOP的可能性和可达到的精度,选取了2001年4月19日—5月30日,2001年9月1日—10月30日这两时段国内SLR网对Lageosl卫星激光测距资料,用SHORDE软件估算地球定向参数,并在同样的时间段内用全球的Lageosl卫星的激光测距资料也测定地球定向参数,分别将两序列的地球定向参数与IERS的EOPc04序列进行比较,其外符精度分别为：X_p、Y_p4—5mas、D_r-0．32ms(用目内资料解算的),X_p、Y_p1—0．35mas、D_(r1)-0．03ms(用全球的激光资料解算的)．     

液核地球自转速率变化的带谐潮效应Ⅰ--理论公式

根据液核地球动力学原理,重新推导了在日月子引潮力作用下的地球自转速率变化的理论公式,由此明确地引入了液核影响因子,它与地球和液核的极转动惯量的变化有关。不同于Yoder.C.F(1981)的理论,本文给出了基于引潮力位Doodson展开的地球自转速率变化、日长变化和世界时变化的理论公式,指出尺度因子的转动惯量应取为地幔的有效极转动惯量,Love数应取地幔的有效Love数的理由。     

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。     

Solution to the rotation of the elastic earth by method of rigid dynamics

Hamiltonian mechanics is applied to the problem of the rotation of the elastic Earth. We first show the process for the formulation of the Hamiltonian for rotation of a deformable body and the derivation of the equations of motion from it. Then, based on a simple model of deformation, the solution is given for the period of Euler motion, UT1 and the nutation of the elastic Earth. In particular it is shown that the elasticity of the Earth acts on the nutation so as to decrease the Oppolzer terms of the nutation of the rigid Earth by about 30 per cent. The solution is in good agreement with results which have been obtained by other, different approaches.     

The theory of the nutation for the rigid earth model at the second order

We perform a complete reconstruction of the series of the nutation for a rigid Earth model with the use of the very accurate theories ELP2000 and VSOP82 for the motion of the Moon and the planets respectively, in such a way that all the individual contributions up to 0.005 mas should be taken. This implies the introduction of the planetary effects, of the influence of second-order parts of the potential of the Earth (J3, triaxiality), and some improvements due to an extension of the theory at the second order. All this increase notably the number of coefficients to be taken in account, and modifies also in a significant way the value of some of them.     

The study of excitation of the earthquake to Earth's rotation

The earthquake produces a global static displacement field due to the dislocation in the epicenter. This displacement field in turn changes the Earth's inertia tensor, hence exciting the variation of both polar motion and length of day. In general, large earthquake produces greater displacement field, which has greater effects upon the earth rotational properties. In spite of scientists efforts in the last decades, it is found that the polar motion and the length of day excited by earthquake are at least two orders of magnitude less than those derived from observation. In the future with high observational accuracy the effect of earthquake on polar motion and length of day would be observable.Using the fault plane parameters, the location of epicenter and the expression given by Dahlen as well as the step function, the accumulative change of the axial and equatorial moments of inertia of the Earth earthquake occurring in period of 1977–1994 is estimated in this paper. Results have shown that change of pole axis direction induced by single earthquake is independent of the magnitude of the earthquake, which is random, but large earthquake contributes most to the accumulative change of direction of polar drift. The earthquake tends to make the drift of rotational pole towards the direction of 130–150 E. This direction is roughly different to that inferred from observations. Accumulative changes of both the two equatorial principal moments and the axial moment of inertia of the Earth present the strongest non-randomness and secular behaviour. The change depends upon the slip angle of the fault movement in a large extent.     

大气角动量函数在日长变化非线性预报中的重要作用

日长变化具有复杂的时变特性,传统的线性时间序列分析方法往往难以取得良好的预报效果.采用非线性人工神经网络技术对日长变化进行预报,网络模型的拓扑结构由最小均方误差法来确定.考虑到日长变化与大气环流运动间的密切关系,在神经网络预报模型中引入轴向大气角动量序列.结果表明,联合日长和大气角动量序列,比起单独采用日长资料,预报精度得到显著的提高.