SNREI地球对表面负荷和引潮力的形变响应

基于PREM模型，利用非自转、球型分层、各向同性、理想弹性（SNREI）地球的形变理论，讨论了地球在不同驱动力作用下的形变特征．采用地球位移场方程的4阶Runge Kutta数值积分方法，解算了在表面负荷和日月引潮力作用下地球表面和内部形变和扰动位，并给出了地球表面的负荷Love数和体潮Love数．结果表明在固体内核中的形变很小，液核中低阶(n＜10)负荷位移随半径的变化非常复杂．当负荷阶数超过10时，地核中的形变和扰动位都很小，地球的响应主要表现为弹性地幔中的径向位移，且随深度增加急剧减弱，负荷阶数越高这种衰减的速度越快．SNREI地球的地表负荷Love数和体潮Love数与信号频率的依赖关系很弱．在计算体潮Love数的过程中，采用了SNREI地球的运动方程，同时考虑了由于地球自转和椭率引起的核幔边界附加压力，这一近似处理方法获得的结果能很好地符合地球表面重力潮汐实际观测结果．     

Love函数与地球内部的潮汐形变

把地球表面潮汐形变问题扩展到地球内部.定义了Love函数和几种潮汐形变因子,并对两个实际地球模型（1066A和PREM）进行数值计算和讨论,以了解地球内部的潮汐形变特征,专门讨论了Love函数导数以及应力固体潮张量的计算问题.本工作对了解全地球潮汐场以及潮汐触发地震等问题将有所帮助.     

Love函数与地球内部的潮汐形变

把地球表面潮汐形变问题扩展到地球内部.定义了Love函数和几种潮汐形变因子,并对两个实际地球模型（1066A和PREM）进行数值计算和讨论,以了解地球内部的潮汐形变特征,专门讨论了Love函数导数以及应力固体潮张量的计算问题.本工作对了解全地球潮汐场以及潮汐触发地震等问题将有所帮助.     

地球和月球的弹性潮汐形变解

本文根据一个由较新的月震、月球形状、月球重力及月球天平动资料所建立的真实月球内部结构模型,解算了在地球和太阳的引潮力作用下月球表面的弹性潮汐形变。得到了表征月球弹性潮汐形变的特征数——月球勒夫数。这个结果与国外一些学者采用假想或简单月球模型所得结果有较大不同。同时,本文还根据近年来出现的新的地球模型,再次求解了地球的静态勒夫数。结果表明,采用不同的地球模型对解算地球的静态弹性潮汐形变的结果影响很小。     

地球和月球的弹性潮汐形变解

本文根据一个由较新的月震、月球形状、月球重力及月球天平动资料所建立的真实月球内部结构模型,解算了在地球和太阳的引潮力作用下月球表面的弹性潮汐形变。得到了表征月球弹性潮汐形变的特征数--月球勒夫数。这个结果与国外一些学者采用假想或简单月球模型所得结果有较大不同。同时,本文还根据近年来出现的新的地球模型,再次求解了地球的静态勒夫数。结果表明,采用不同的地球模型对解算地球的静态弹性潮汐形变的结果影响很小。     

液核地球的周日固体潮响应

本文研究了液核地球对日月引潮力位球谐函数项的变形响应,即周日固体潮。作为数值结果,计算了1066A地球模型的周日潮汐勒夫数。所建立的周日固体潮理论模型改进了Molodensky液核动力学理论模型。为了比较两者之间的差异,还根据Molodensky理论模型计算了1066A地球模型的周日潮汐勒夫数。     

PREM-ZSCHAU滞弹地球模型对表面负荷的脉冲响应

利用PREM模型及ZSCHAU的地球内部粘滞性模型,解算了地球对表面负荷的脉冲响应问题,包括频率域和时间域的解.得到的复勒夫数及复格林函数表明,在ω>10~(-8)/s的频段内,地球的响应可视为基本上是弹性的,只有像冰后调整、地幔对流这样长期的运动,粘滞性才起重要作用;在ω<10~(-13)/s的频段,地球响应呈流体状态.     

液核地球的周日固体潮响应

本文研究了液核地球对日月引潮力位球谐函数项的变形响应,即周日固体潮。作为数值结果,计算了1066A地球模型的周日潮汐勒夫数。所建立的周日固体潮理论模型改进了Molodensky液核动力学理论模型。为了比较两者之间的差异,还根据Molodensky理论模型计算了1066A地球模型的周日潮汐勒夫数。     

PREM-ZSCHAU滞弹地球模型对表面负荷的脉冲响应

利用PREM模型及ZSCHAU的地球内部粘滞性模型,解算了地球对表面负荷的脉冲响应问题,包括频率域和时间域的解.得到的复勒夫数及复格林函数表明,在ω>10~(-8)/s的频段内,地球的响应可视为基本上是弹性的,只有像冰后调整、地幔对流这样长期的运动,粘滞性才起重要作用;在ω<10~(-13)/s的频段,地球响应呈流体状态.     

地球表面质量负荷的静态响应

本文给出了单位点质量负荷作用在球状成层地球模型上的解。对较新的G-D1066A地球模型求出了n直到10000阶的负荷勒夫数,并利用这组负荷勒夫数计算了格林函数的值。简述了如何利用格林函数计算地球对表面任何负荷的响应。讨论了负荷潮研究在地球物理和海洋学方面的一些应用。     

Earth''''s deformation due to the dynamical perturbations of the fluid outer core

Introduction The fluid outer core separates the solid inner core from the solid elastic mantle, and as a result, makes the free and forced movement of this mechanical system more complicated and profuse. As the elastic mantle, the free oscillations may occur within the Earths fluid outer core (FOC) due to excitation of a strong and deep earthquake (Crossley, 1975b; Friedlander, Siegmann, 1982; Shen, 1983; Friedlander, 1985). However, compared with the oscillations of the elastic mantle, i…     

Earth’s deformation due to the dynamical perturbations of the fluid outer core

The elasto-gravitational deformation response of the Earth’s solid parts to the perturbations of the pressure and gravity on the core-mantle boundary (CMB) and the solid inner core boundary (ICB), due to the dynamical behaviors of the fluid outer core (FOC), is discussed. The internal load Love numbers, which are formulized in a general form in this study, are employed to describe the Earth’s deformation. The preliminary reference Earth model (PREM) is used as an example to calculate the internal load Love numbers on the Earth’s surface, CMB and ICB, respectively. The characteristics of the Earth’s deformation variation with the depth and the perturbation periods on the boundaries of the FOC are also investigated. The numerical results indicate that the internal load Love numbers decrease quickly with the increasing degree of the spherical harmonics of the displacement and depend strongly on the perturbation frequencies, especially on the high frequencies. The results, obtained in this work, can be used to construct the boundary conditions for the core dynamics of the long-period oscillations of the Earth’s fluid outer core. Foundation item: State Natural Science Foundation of China (40174022 and 49925411) and the Projects from Chinese Academy of Sciences (KZCX2-106 and KZ952-J1-411).