FG5绝对重力仪

介绍了ＦＧ５型绝对重力仪的发展历史和一些技术特点，并报道了ＦＧ５／１１２型绝对重力仪在我国的观测结果。     

关于绝对重力仪的发展和我们的思考

介绍了近年来出现的新型绝对重力仪，认为该仪器是控制地球重力场信息的重要工具，特别对FG5型的如何改进及我国绝对重力仪的如何发展，提出了建议。     

绝对与相对重力同步比测中的拉科斯特重力仪标定

采用害虫级数和三角多项式模拟ＬＣＲ－Ｇ型重力仪格值函数,利用绝以与相对重力比测数据进行标定。     

我国绝对重力观测技术应用研究与展望

简要介绍了近年来运用高精度绝对重力仪,开展和建立我国2-5×10-8ms-2精度的绝对重力基准和绝对重力网工作;回顾了近年来中国学者利用绝对重力观测技术在地壳运动、地震监测与预报及地球动力学等研究方面所取得的成就;并探讨了未来进一步的应用前景.     

武汉九峰地震台超导重力仪观测分析研究

连续重力观测和GPS的技术结合能够监测到物质迁移和地壳垂直形变之间的量化关系.和相对重力测量以及绝对重力测量技术相比,其避免了时间分辨率和观测精度低,无法精细描述观测周期内的物质迁移过程问题.本文利用武汉九峰地震台超导重力仪SGC053超过13000 h连续重力观测数据;同址观测的绝对重力仪观测结果;气压数据;周边GPS观测结果;GRACE卫星的时变重力场;全球水储量模型等资料,采用同址观测技术、调和分析法、相关分析方法在扣除九峰地震台潮汐、气压、极移和仪器漂移的基础上,利用重力残差时间序列和GPS垂直位移研究物质迁移和地壳垂直形变之间的量化关系.结果表明:在改正连续重力观测数据的潮汐、气压、极移的影响后,不仅准确观测到2009年的夏秋两季由于水负荷引起的约(6~8)×10-8m·s-2短期的重力变化.而且在扣除2.18×10-8(m·s-2)/a仪器漂移和水负荷的影响后,验证了本地区长短趋势垂直形变和重力变化之间具有一致的负相关性规律.同时长趋势表明该地区地壳处于下沉,重力处于增大过程,增加速率约为1.79×10-8(m·s-2)/a.武汉地区重力梯度关系约为-354×10-8(m·s-2)/m.     

1996年中国中西部地区高精度绝对重力观测结果

1996年,中国科学院测量与地球物理研究所利用目前国际上最先进的FGS／112型绝对重力仪,在我国中西部地区的湖北、四川、云南和广西省开展绝对重力测量．给出了15个绝对重力点的最新观测结果,并与其他类型仪器在一些点上的观测结果进行了比较．结果表明,FGS／112绝对重力仪在15个点的观测结果的精度优于2．78×10－8m／s2．该仪器具有较好的稳定性和重复性,并与其他类型仪器没有明显的系统误差．     

1996年中国中西部地区高精度绝对重力观测结果

1996年,中国科学院测量与地球物理研究所利用目前国际上最先进的FGS／112型绝对重力仪,在我国中西部地区的湖北、四川、云南和广西省开展绝对重力测量．给出了15个绝对重力点的最新观测结果,并与其他类型仪器在一些点上的观测结果进行了比较．结果表明,FGS／112绝对重力仪在15个点的观测结果的精度优于2．78×10－8m／s2．该仪器具有较好的稳定性和重复性,并与其他类型仪器没有明显的系统误差．     

佘山重力垂直梯度偏小的原因及其对大地测量的影响

根据推导的公式计算了由山体质量引起的梯度效应，结果与实测值甚为接近。分析了佘山重力垂直梯度偏小的原因，认为这是由于山体质量分布引起的。最后讨论了垂直梯度偏小对重力值的高度归算和大地水准面的影响。     

高精度绝对重力仪观测研究

中国计量科学研究院于1983年开始设计研究中国第二代可移式激光绝对重力仪（NIM-Ⅱ型）,1985年完成实验装置,并参加在法国巴黎举行的第二次国际绝对重力仪比对活动,1987年完成全部研究工作计划.本文较详细地阐述了近4年来在全国大面积实施绝对重力观测的结果.尤其在北京香山地震台,为了探索微重力观测研究,已建立了4个绝对重力点,开展了重力纵向垂直梯度、横向水平点位差及随时间变化的绝对重力观测研究.多年来为地震研究、地球物理研究及测绘、计量、国防等部门积累了一批绝对观测数据资料.这些基础性观测工作,对今后研究重力的非潮汐变化也有重要的意义.     

高精度绝对重力仪观测研究

中国计量科学研究院于1983年开始设计研究中国第二代可移式激光绝对重力仪（NIM-Ⅱ型）,1985年完成实验装置,并参加在法国巴黎举行的第二次国际绝对重力仪比对活动,1987年完成全部研究工作计划.本文较详细地阐述了近4年来在全国大面积实施绝对重力观测的结果.尤其在北京香山地震台,为了探索微重力观测研究,已建立了4个绝对重力点,开展了重力纵向垂直梯度、横向水平点位差及随时间变化的绝对重力观测研究.多年来为地震研究、地球物理研究及测绘、计量、国防等部门积累了一批绝对观测数据资料.这些基础性观测工作,对今后研究重力的非潮汐变化也有重要的意义.     

绝对重力仪研制中几种干扰因素的实验研究

利用观测精度可达1～2×10-8ms-2_,的FG5 绝对重力仪,开展了空气阻力、有无隔震弹簧以及仪器自震对重力观测影响等观测实验.通过在环境干扰较小的九峰站观测实验,得到如下结论:在正常大气压状态下所观测到的空气阻力影响约500×10-5ms-2,比理论估算值大近30×105ms-2, 若在低真空状态测量空气阻力也将产生2.3×10-5 ms-2观测误差;落体室真空度维持系统(离子泵)工作不正常,空气阻力也将对重力观测造成0.1～4.1×10-5ms-2的观测误差;在地质条件比较稳定,环境震动干扰较小的基墩上测量,隔震弹簧的作用对观测结果影响不明显,但对测量精度影响较大.上述观测实验的进行,为自由下落法绝对重力仪的研制提供可靠依据.     

绝对重力仪研制中一种新的自由落体轨迹重建算法

真空系统中落体做自由下落运动的轨迹重建算法,是进行拟合求解绝对重力测量结果的关键步骤之一.在自主研制小型高精度激光干涉绝对重力仪的过程中,基于目前高速发展的数字测量技术,提出一种自由落体轨迹重建的算法.其基本原理是:首先通过高速采样,得到落体自由下落过程中产生的一系列数字化的激光干涉信号;其次通过数字处理算法提取干涉信...     

垂直重力梯度反演Moho面的频谱域公式及其应用

通过求解引力相等原则下的Fredholm积分方程,可以得到不规则单一密度界面(Moho面)的起伏.本文充分参考了前人的理论研究,推导出扰动垂直重力梯度确定Moho面深度的频谱域表达式,该式具有二次项迭代精度.运用此公式进行了全球Moho面的恢复计算,并将该结果与CRUST1.0模型和GEMMA Moho模型进行了对比和验证.     

重复绝对重力测量观测的滇西地区和拉萨点的重力变化及其意义

根据近年来在滇西地区和西藏拉萨绝对重力点上的一些新的绝对重力重复观测结果 ,对1990年以来在这些点上绝对重力重复观测结果进行了分析. 滇西地区的5个绝对重力观测 点的近10年的重复观测结果表明,大部分观测时段没有出现与地球动力学事件有关的重力变 化,只有丽江和洱源2个绝对重力观测点的观测结果显示丽江地震前后有变化. 为了研究该 重力变化的原因,本文正演模拟了出现重力变化期间丽江地震同震位错引起的重力变化,模 拟结果与实际观测结果有较好的一致性. 西藏拉萨近10年以来的重复观测结果给出了拉萨点 的绝对重力值以-1.82±0.9×10-8m·s-2·a-1速率下降,这从重力学 的角度反映出青藏高原的隆升. 对拉萨点的重力变化机制进行了探讨,根据印度板块与欧亚 大陆俯冲模型计算的拉萨点重力变化速率与观测到的重力变化速率较一致,表明现今拉萨地 区重力变化是由于印度板块与欧亚大陆俯冲所引起. 根据印度板块向欧亚大陆俯冲的位错模 型计算的拉萨点的重力变化与地表垂直位移的关系,将重力变化转换为拉萨点的隆升速率为 8.7mm/a.      

重力异常垂向梯度严密改化模型及应用

积分奇异性和数值不连续性是改化重力异常垂向梯度全球积分模型面临的两大主要难题.本文研究并指出了积分模型传统改化方法存在的理论缺陷,同时依据实测数据保障条件,联合采用积分恒等式转换和移去恢复运算技术,分别推出了计算地球外部及地面重力异常垂向梯度全球积分模型的分步改化公式,提出了补偿传统改化模型理论缺陷的修正公式.以超高阶地球位模型EGM2008作为数值试验标准场,分别开展改化模型精度比对分析和向下延拓应用效能评估试验,从不同侧面验证了采用严密改化模型的必要性和有效性.

     

Loading effect of a self-consistent equilibrium ocean pole tide on the gravimetric parameters of the gravity pole tides at superconducting gravimeter stations

The gravimetric parameters of the gravity pole tide are the amplitude factor δ, which is the ratio of gravity variations induced by polar motion for a real Earth to variations computed for a rigid one, and the phase difference κ between the observed and the rigid gravity pole tide. They can be estimated from the records of superconducting gravimeters (SGs). However, they are affected by the loading effect of the ocean pole tide. Recent results from TOPEX/Poseidon (TP) altimeter confirm that the ocean pole tide has a self-consistent equilibrium response. Accordingly, we calculate the gravity loading effects as well as their influence on the gravimetric parameters of gravity pole tide at all the 26 SG stations in the world on the assumption of a self-consistent equilibrium ocean pole tide model. The gravity loading effect is evaluated between 1 January 1997 and 31 December 2006. Numerical results show that the amplitude of the gravity loading effect reaches 10⁻⁹ m s⁻², which is larger than the accuracy (10⁻¹⁰ m s⁻²) of a SG. The gravimetric factor δ is 1% larger at all SG stations. Then, the contribution of a self-consistent ocean pole tide to the pole tide gravimetric parameters cannot be ignored as it exceeds the current accuracy of the estimation of the pole tide gravity factors. For the nine stations studied in Ducarme et al. [Ducarme, B., Venedikov, A.P., Arnoso, J., et al., 2006. Global analysis of the GGP superconducting gravimeters network for the estimation of the pole tide gravimetric amplitude factor. J. Geodyn. 41, 334–344.], the mean of the modeled tidal factors δ_m = 1.1813 agrees very well with the result of a global analysis δ_CH = 1.1816 ± 0.0047 in that paper. On the other hand, the modeled phase difference κ_m varies from −0.273° to 0.351°. Comparing to the two main periods of the gravity pole tide, annual period and Chandler period, κ_m is too small to be considered. Therefore, The computed time difference κ_L induced by a self-consistent ocean pole tide produces a negligible effect on κ_m. It confirms the results of Ducarme et al., 2006, where no convincing time difference was found in the SG records.     

利用重力异常研究内蒙古八大关—伊敏苏木剖面的地壳构造

在波数域中处理八大关—伊敏苏木剖面重力资料,使用离散余弦变换反演法计算出重力基底起伏界面深度,利用Hilbert变换计算重力归一化总梯度及其相位.根据布格异常特征及归一化总梯度相位曲线,划分了15条断裂,反演了该剖面重力基底起伏界面,并对重力基底构造特征进行了分析,将研究区划分出3个凹陷区,确定伊敏凹陷、鄂温克凹陷和东明凹陷为油气远景区.