主要章动项振幅与自由核章动的检测

章动观测值与理论值之间的差异提示人们，当前所使用的Ｗａｈｒ章动理论中存在一些未知的效应。本文利用ＶＬＢＩ观测资料和测纬资料，对主要章动项振幅和自由核章动周期进行了检验。实际计算表明，根据ＶＬＢＩ资料和测纬资料的处理，所得到的自由核章动周期是相同的。     

利用重力和VLBI技术检测地球液态核的动力学效应

利用最新的武汉地区高精度重力和全球高精度甚长基线干涉（very long baseline interferometry,VLBI）测量技术观测确定了地球液态地核的自由核章动本征参数（包括本征周期和品质因子等）,同时获得了液核顶部的粘滞系数和液核的真实动力学椭率,使用Monte Carlo方法研究了本征周期的不确定度。结果表明,分别利用重力和VLBI确定的地球自由核章动本征周期值为430 sd（sd指恒星日）左右,两者间的差异为1.47 sd,粘滞系数为1 028 Pa·s。讨论了导致两者差异的主要原因,并将结果与国内外同类研究结果作了对比。     

地球内核的章动效应

地球内核与地球自转有着密切的联系。由于内核的存在,将出现两个新的与地球自转有关的章动模式,即顺向的自由核章动(PFCN)和内核摆动(ICW)模式。本文依据Mathews等人的内核地球章动理论,讨论了归一化章动振幅的Mathews形式和Wahr形式的应用;通过PREM地球模型检测了内核对章动振幅的影响,由此发现内核在亚毫角秒量级上影响主要的章动项,它和当今的观测精度是一致的。     

利用低阶大地水准面异常反演大尺度核幔边界起伏

核幔边界（core-mantle boundary,CMB）是地球内部最重要的物理化学界面之一,地核和地幔通过核幔边界发生多种相互作用,这对地球重力场、地球自转及地磁场等都能产生重要影响。大地水准面异常是地球重力场的重要观测量,反映了地球内部的物质密度异常及界面变化等重要信息。推导了通过大地水准面异常反演核幔边界起伏的公式,利用2~4阶大地水准面异常反演了大尺度核幔边界起伏形态。结果显示,核幔边界起伏的径向幅度达±5 km、与Morelli的地震层析成像结果的幅度接近,但在形态上略有差异。以高为5 km、底边长为1 000 km的棱柱体模型模拟计算了核幔边界密度异常引起的大地水准面异常响应,结果与观测大地水准面异常比较接近。     

国际GGP计划和武汉超导重力仪观测

介绍了近年来应用部分超导重力仪观测研究地球动力学研究方面的成果 ,包括精密测定地球潮汐常数 ,研究大气和海洋潮汐信号 ,确定地球自由核章动参数和检测地球自由振荡等内容。     

海潮负荷对自由核章动参数拟合的影响

基于武汉基准台超导重力仪重力潮汐观测资料 ,利用根据不同海潮模型获得的负荷重力改正值对观测数据作海潮改正 ,拟合了地球自由核章动 ( FCN)共振参数。结果表明 FCN的本征周期为 435 .2恒星日 ,品质因子为 4730 ,复共振强度为 ( - 6.34× 1 0 - 4,- 0 .0 9× 1 0 - 4)°/h。不同的海潮模型对 FCN本征周期和共振强度实部计算结果的影响很小 ,差异分别不超过± 1 .6%和± 7.7% ,对品质因子 Q值和共振强度虚部拟合结果的影响非常显著。基于 Ori96全球海潮模型得到的重力改正值可以很好地解释武汉基准台周日重力潮汐观测残差。     

地球液核的章动效应

对液核地球模型的一般理论进行了研究, 并计算了液核对章动振幅的影响。     

重力场的地球动力学与内部结构应用研究进展

深入认识地球深内部结构和内部动力学问题一直是基础地球科学研究领域的前沿热点,传统方法主要依赖于地震技术。近几十年来,随着新兴的现代重力观测技术革新(尤其是高精度超导重力技术的成功应用),使得检测地球内部动力学现象和物性信息成为可能。本文简述了我国在本领域近年来利用现代高精度重力技术在检测地球自由振荡、自由核章动、内核平动振荡、潮汐模型与极潮和内部结构方面的研究成果进展。     

液核地球极移和章动理论模型的改进

以经典的液核弹性地球自转动力学理论为基础,通过引入章动坐标系相对惯性空间的运动,建立液核地球极移和章动的联合动力学方程。由此定义液核地球的CIP轴,并对其进行解算。研究表明新方法克服了传统方法不能解决的一些问题(例如CEP和CIP的定义),简化了传统方法求解的复杂性。值得注意的是新方法可同时求解极移和章动,特别是在Smith M.L.(1977)理论中出现的倾斜模(TOM),在此只是作为一个特解而存在。     

同时顾及章动和极移的地球自转方程

通过引进章动坐标系相对惯性参照系的转动角速度随时间的变化,导出了一个可同时解出章动和极移的地球自转方程,用这个方程可同时研究地球的强迫和自由转动,与现行研究地球自转的惯用方法相比,该方法综合性强,易于理解。     

同时顾及章动和极移的地球自转方程

通过引进章动坐标系相对惯性参照系的转动角速度随时间的变化 ,导出了一个可同时解出章动和极移的地球自转方程 ,用这个方程可同时研究地球的强迫和自由转动。与现行研究地球自转的惯用方法相比 ,该方法综合性强 ,易于理解。     

内核的转速和倾角对ICW与FICN的影响:Mathews理论

研究了内核幌动（ICW）自由内核章动（FICN）。为了给出解析结果，采纳了一个简单地球模型。与以往的研究相比，本文的新结果包括了内核相对地幔的转速和倾角的影响。     

刚体地球各种几何轴和物理轴的表述

以刚体地球极移和章动的联合动力学方程为基础,对刚体地球模型的形状轴、自转轴、角动量轴、CEP轴和CIP轴进行严格定义,给出它们的极移和岁差章动的动力学方程,明确各种轴之间的理论关系。理论研究表明,极移和章动的联合动力学方程要比现行的地球自转动力学方程综合性强,易于理解,容易对地球的各种几何轴和物理轴进行严格定义,并可同时求解极移和章动。给出的理论公式是对前人工作的扩展和改进,可为动力大地测量学和天文地球动力学的理论研究提供参考和依据。     

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。     

章动和极移的基本理论

章动和极移理论是研究地球自转方向变化规律的理论。一直是天文学的重要内容。随着新的观测手段的出现和观测精度的提高,与研究此课题有关的地球构造模型也日益复杂,不仅要考虑地球是弹性体,而且还要顾及它的液态地核等。所牵涉到的地球构造模型当然也属了于地球物理的研究范畴。随着大地测量的精度提高,这些问题在大地测量中也引起重视,     

应用重力场模型GL1500E和LLR天平动参数估算月核大小及其组成

针对月核大小及密度估计问题,利用高分辨率重力场模型GL1500E的二阶位系数和LLR(lunar laser ranging)天平动参数,考虑月核分层为外核和内核的情况,结合非线性粒子群优化算法,对月核大小和组成进行了估计。大批量的统计结果表明,大概率分布的外核半径rc1约为469 km,内核半径rc2约为303 km,外核密度ρc1约为4613 kg/m3,内核密度ρc2约为7004 kg/m3,月幔密度ρm约为3340 kg/m3。月幔密度非常接近地质研究结果3360 kg/m3,内外核半径与近期其他研究结果相近,估算的月核大小与密度组成具有一定的参考价值。若月核由纯铁和硫化亚铁组成,则研究表明,内核大部分由纯铁组成,外核大部分由硫化亚铁组成。     

青藏高原GRACE卫星重力长期变化研究

青藏高原隆升是地球上新生代以来最壮观的地质事件之一,对东亚乃至全球大陆动力学研究具有举足轻重的作用,一直是国际地球科学研究的热点区域.随着近年来现代大地测量技术(如GPS、卫星测高、绝对重力、雷达干涉测量等)的蓬勃发展,特别是2002年GRACE重力卫星的成功发射,为研究全球物质分布和季节性变化提供了重要参考依据,同时也为研究青藏高原动力学提供了可靠的观测数据和便捷的观测手段.GRACE卫星发射至今已超过13年,随着资料的累积和数据处理方法的改进与成熟,用GRACE卫星资料研究长期性变化成为新的热点.     

岁差-章动模型在卫星坐标转换中的应用

针对IAU2006/2000A和IAU1976/1980岁差-章动模型中坐标转换方法的不同问题,该文对比了ICRS与FK5的变化,分析了5种典型卫星坐标转换和速度转换产生偏差的大小及原因,给卫星坐标转换提供了一个定量的参考范围,揭示了不同模型对不同类型卫星坐标转换产生的影响。两种岁差-章动模型下,卫星坐标转换后的方位之差为10mas量级,并且存在线性增长;地球自转角速度之差为-1.46×10-6″/s,并存在振幅增加的周期项;转换后卫星的位置偏差与其轨道高度正相关,自转轴方向的速度偏差对中高轨卫星最为明显。章动改正对坐标转换的影响约为天极偏差的10倍。     

空间地球科学视角下的全球水循环研究

空间地球科学是利用空间观测的手段,研究地球系统、各子系统之间以及各要素和过程之间的相互作用、变化机制及其发展演化的一门综合性、交叉性学科,为科学家开展地球系统科学研究提供新手段、新思路和全新视角。空间地球科学的发展推动航天技术、遥感和测绘科学、地球系统科学包括气象、海洋、水文、生态等一系列学科的发展,是全球变化背景下促进全球治理和"人类命运共同体"构建的重要基石。本文主要回顾空间地球科学的产生和发展历程,以全球水循环为例阐述空间观测在地球系统关键循环过程研究中的作用,并对中国未来空间地球观测进行展望,以期盼中国空间地球科学事业迈向新篇章。     

基于组件GIS的核勘查数据处理的关键问题

摘要：在核地球物理勘查中,对获取的核地球物理数据进行处理很重要。介绍了采用组件GIS技术-MapObjects控件来对核地球物理数据进行处理。研究了核地球物理数据处理中的几个关键问题：数据网格化,shape文件的形成和点数据图层分级显示。