武汉台重力潮汐长期观测结果

采用武汉台超导重力仪(SG C032)14年多的长期连续观测资料,研究了固体地球对二阶和三阶引潮力的响应特征,精密测定了重力潮汐参数,系统研究了最新的固体潮模型和海潮模型在中国大陆的有效性.采用最新的8个全球海潮模型计算了海潮负荷效应,从武汉台SG C032的观测中成功分离出63个2阶潮汐波群和15个3阶潮汐波群信号,3阶潮波涵盖了周日、半日和1/3日三个频段.重力潮汐观测的精度非常高,标准偏差达到1.116 nm·s-2,系统反映了非流体静力平衡、非弹性地球对2阶和3阶引潮力的响应特征.结果表明,现有的武汉国际重力潮汐基准在半日频段非常精确,但在周日频段存在比较明显的偏差,需要进一步精化.对于中国大陆的大地测量观测,固体潮可以采用Dehant等考虑地球内部介质非弹性和非流体静力平衡建立的固体潮理论模型或Xu 等基于全球SG观测建立的重力潮汐全球实验模型作为参考和改正模型,海潮负荷效应应该采用Nao99作为改正模型.     

武昌重力潮汐基准研究

为了检验和完善理论地球模型和海潮模型,必须提高重力潮汐观测的精度。这除了提高仪器的精度以外,关键问题在于仪器的格值的准确性,因为它是衡量潮汐参数的尺度。但是,各种类型重力仪的出厂格值存在着误差,且各成系统,其系统偏差可达1％-2％。需要高精度的潮汐基准与之比较,统一和确定重力仪的格值。根据国际地潮中心的观测结果分析,布鲁塞尔潮汐基准系统可能偏大。因此,建立我国重力潮汐基准,对固体潮观测与研究具有重要意义。     

南极中山和长城站重力潮汐观测研究

利用3台LaCoste-Romberg型弹簧重力仪（G-589、ET-20和ET-21）在南极中山站和长城站的长期重力潮汐观测资料,在武汉国际重力潮汐基准上精密测定了中山站和长城站的重力潮汐参数,其中主波振幅因子的标准偏差优于0.5％．各潮波的观测振幅在中山站比在长城站的小得多,两站周日潮（O1）的观测振幅因子相差约7％,而半日潮（M2）的观测振幅因子相差超过40％,气压和温度等气象因素的变化对观测结果的影响很明显．海潮负荷对两台站潮汐观测的影响非常显著,采用Schwiderski全球海潮模型对观测结果作海潮负荷重力改正．结果表明,经海潮改正后,各潮波的观测残差有较大幅度的减小,但是,由于采用的海潮模型没有顾及台站近区的海潮负荷效应,所以,O1 波的振幅因子对相应理论潮汐模型值之间存在大约4％（中山站）和9％（长城站）的偏差．     

武汉超导重力仪观测最新结果和海潮模型研究

利用武汉台站GWR_C032超导重力仪观测资料,在对原始数据进行有效预处理的基础上作调和分析,获得反映地球内部介质特征的重力潮汐参数.基于卫星测高技术和有限元方法同时考虑验潮站数据作约束条件获得的多个全球海潮模型,利用负荷理论和数值褶积积分技术计算了重力负荷,对周日和半日频段内的重力潮汐参数实施负荷改正,提出了“负荷改正有效性”概念,研究了全球海潮模型适应性.数值结果说明,海潮改正的有效性高达91%（O1,NAO99）和92%（M2,ORI96）.基于11个海潮模型对主波（O1,K1,M2和S2）的负荷改正说明平均有效性为（86%,70%,73%和84%）,振幅因子与理论模型间的差异分别从（212%,155%,116%和080%）降到（031%,039%,034%和008%）,同时还说明利用NAO99和ORI96全球海潮模型能获得比其他模型更佳的负荷改正效果.文章还利用国际地球动力学计划网络其他7个台站的超导重力仪观测研究了全球海潮模型的适定性问题,结果说明不同模型中不同潮波具有明显的区域特点,早期构制的SCW80全球海潮模型仍可作为大地测量研究中的重要参考模型.     

中国大陆精密重力潮汐改正模型

利用理论和实验重力固体潮模型,充分考虑全球海潮和中国近海潮汐的负荷效应,建立了中国大陆的精密重力潮汐改正模型.结果表明,采用不同的固体潮模型会对重力潮汐结果产生相对变化幅度小于0.06％的差异;在沿海地区海潮负荷的影响约为整个潮汐的4％,而中部地区约为1％,其中中国近海潮汐模型的影响约占整个海潮负荷的10%,内插或外推潮波的负荷约占海潮负荷的3％.通过比较实测的重力数据表明,本文给出的重力潮汐改正模型的精度远远优于0.5×10-8 m·s-2,说明了本文构建的模型的实用性,可为中国大陆高精度重力测量提供有效参考和精密的改正模型.     

武汉基准台重力合成潮信号确定

合成潮是一种半理论和半实测的潮汐信号,综合采用武汉国际重力潮汐基准值,非弹性地球潮汐理论模型,地球近周日摆地周日重力潮汐观测的共振影响以及全球和局部海洋潮汐的负荷效应,精密确定了武汉基准台的重务合成潮信号,与同一段时间内超导重力仪的实测潮汐信号的均方差为０．２２５＊１０＾－８ｍ／ｓ＾２。     

重力潮汐参数精密确定的小波分析方法

精密确定周日波段以内（周日,半日,１／３日）的重力潮汐参数为目标,提出一种重力潮汐精密调和分析的新方法该方法,引入一组紧支连续小波滤波函数以精确提取重力潮波信息,可直接用来对任意步长的重力潮汐观测序列进行调和分析,并能够获得高精度（０． １％）潮汐参数估值．运用该方法对武汉超导重力仪原始观测数据（步长 ２０ ｓ）直接实施调和分析,所获潮汐参数清晰反映地球近周日自由摆动（ＮＤＦＷ）的共振效应．     

泉州重力潮汐观测的分析

为了研究海潮与固体潮的相互作用,对近海的泉州台用三台重力仪（二台LaGoste-G型、一台GS型）为期四个半月的观测资料进行了初步分析,探讨了仪器的性能及误差来源。由分析得出: 1.由LaCoste-G型584和589重力仪观测得到的结果是一致的,三台仪器对于主要潮波O1和M2波的观测结果也相符较好,其互差不超过8‰。利用Schwiderski图和我国等潮图作海潮改正后的潮汐因子接近理论模型值。但由于泉州为近海台,大的余差可能反映了局部地区海潮的影响。 2.LaCoste-G型重力仪的误差主要来自灵敏度的变化,应在基本台上作定期标定。 3.GS-207重力仪的观测结果受气压的影响较大,特别是K1和S2波,经初步分析得出约7微伽/毫巴。     

泉州重力潮汐观测的分析

为了研究海潮与固体潮的相互作用,对近海的泉州台用三台重力仪（二台LaGoste-G型、一台GS型）为期四个半月的观测资料进行了初步分析,探讨了仪器的性能及误差来源。由分析得出: 1.由LaCoste-G型584和589重力仪观测得到的结果是一致的,三台仪器对于主要潮波O₁和M₂波的观测结果也相符较好,其互差不超过8‰。利用Schwiderski图和我国等潮图作海潮改正后的潮汐因子接近理论模型值。但由于泉州为近海台,大的余差可能反映了局部地区海潮的影响。 2.LaCoste-G型重力仪的误差主要来自灵敏度的变化,应在基本台上作定期标定。 3.GS-207重力仪的观测结果受气压的影响较大,特别是K₁和S₂波,经初步分析得出约7微伽/毫巴。     

滇西地区重力潮汐观测资料原分析处理及潮汐基准参数的确定

本文使用Ｎａｋａｉ预处理和Ｖｅｎｅｄｉｋｏｖ调和分析方法，对慎西地区下关台ＧＳ１５－２２７重力仪１９８７－１９９２年观测资料和丽江台ＥＴ－２２重力仪１９９０－１９９２年的观测资料进行了分析处理，并对其计算结果进行仪器动力学特征及惯性和海潮负荷，进而确定慎西地区潮汐基准参数为：δ（０１）＝１．１６６±０．００１，δ（Ｍ２）＝１．１６３±０．０００，△ψ（０１）＝－０．３８±０．０８，△ψ（Ｍ２）＝－     

中国及邻区重力合成潮汐参数

采用固体潮理论模型值和由最新的TPXO7海潮模型以及中国近海潮汐资料计算的海潮负荷效应,构制了中国及邻区的高分辨率的重力合成潮汐参数;并将合成结果与国家地震台网的重力观测值和武汉超导重力仪观测值以及香港台最新观测结果进行了比较. 结果表明,振幅因子的平均差异小于0.005,相位差的平均差异小于0.5deg;;观测结果与合成结果之间的差异与重力观测仪器有关,高精度的超导重力仪观测结果与合成参数更加一致;重力合成潮汐参数是观测值很好的模拟. 本文结果可为绝对重力测量等地表和空间大地测量提供固体潮改正模型,也可为没有实施观测的广大区域提供有效潮汐参数.      

北京地区最新重力潮汐结果及其在检测液核共振效应中的应用

利用中国计量科学研究院北京昌平基地iGrav-012超导重力仪最新观测资料,对其作仔细地预处理,根据调和分析方法精密测定了重力潮汐参数,基于负荷理论与卷积积分技术获得了包含HAM11a,DTU10,EOT11a在内的14个全球海潮模型的重力海潮负荷效应,利用近周日频段内潮波振幅因子的共振效应求解了自由核章动（FCN）的本征参数.调和分析结果表明,重力潮汐的观测精度非常高,标准差达到1.184 nm·s^-2.基于加汉宁窗的快速傅里叶变换方法获得地震频段的地震噪声等级（SNM）为0.206,说明该台站是低背景噪声的.周日主波O₁和K₁经海潮模型作负荷效应改正的平均有效性分别为83%和85%;使用13个高精度海潮模型进行迭积计算获得的FCN本征周期为430.0（427.8,432.3）恒星日,品质因子Q值为-5137.

     

利用中国北部连续重力站资料评估全球潮汐模型精度

为评估全球潮汐模型在我国潮汐改正中的适用性,本文首先对10个重力站2016—2018年的观测数据进行了精度评定,而后基于均方根、和方根、纬度依赖关系以及重力残差等指标对7个全球潮汐模型进行了精度评定.结果表明:10个重力站的一些评价指标达到甚至超越了早期超导重力仪,例如M2波潮汐因子的中误差普遍小于0.00070,其中...     

海洋潮汐对重力潮汐观测的影响

本文论述了海潮对重力固体潮观测的影响,把整个褶积计算分为近洋区及远洋区两部分,其中近洋区采用格林函数进行数值积分的方法,远洋区则利用全球海潮潮高的球函数展开式。着重讨论了远洋区的实施方案,导出了必要的工作公式,并就加速远洋区级数收敛问题作了探讨。利用导得的公式,计算了M2海洋潮波对中国境内重力观测的影响。     

海洋潮汐对重力潮汐观测的影响

本文论述了海潮对重力固体潮观测的影响,把整个褶积计算分为近洋区及远洋区两部分,其中近洋区采用格林函数进行数值积分的方法,远洋区则利用全球海潮潮高的球函数展开式。着重讨论了远洋区的实施方案,导出了必要的工作公式,并就加速远洋区级数收敛问题作了探讨。利用导得的公式,计算了M₂海洋潮波对中国境内重力观测的影响。     

南极中山与昭和站重力海潮负荷效应及背景噪声研究

利用南极中山站LCR-ET21重力仪器与昭和站GWR058仪器获得的重力潮汐观测资料,采用最新的三个全球海潮模型（Dtu10,Eot11A和HAM11A）研究了南极地区的海潮负荷效应和背景噪声.结果表明,由三个海潮模型计算的重力负荷均值改正后,中山站O1和M2振幅观测残差分别由13.83%和20.55%下降到5.32%和5.95%,昭和站O1和M2振幅观测残差分别由10.84%和21.52%下降到1.91%和3.40%,说明海潮负荷改正的有效性.利用加汉宁窗的FFT变换,获得了地震频段的地震噪声等级（SNM）,其值分别为1.574（中山站）和1.289（昭和站）.而在潮汐频段,中山站的背景噪声比昭和站高一个数量级,主要由不同观测仪器和台站局部环境所致.本文结果可为进一步利用南极重力资料研究局部环境和全球动力学问题提供有效参考.     

基于全球超导重力仪观测研究海潮和固体潮模型的适定性

利用国际地球动力学合作观测网络中20个台站22个高精度重力潮汐观测系列综合研究了目前使用的海潮和固体潮模型的适定性. 对原始观测数据实施仔细的预处理, 利用国际标准算法计算了潮汐重力参数. 基于负荷理论和不同全球海潮模型获得了8个主波的重力负荷矢量, 用二维平面插值技术获得了14个小波的负荷改正值. 顾及不同潮波振幅特征, 提出了计算台站平均观测残差和剩余残差矢量的“非等权均值法”, 分析了海潮负荷改正的有效性和振幅因子与理论模型间的差异, 同时还讨论了仪器标定问题. 获得了经海潮负荷改正后全球各台站平均潮汐重力参数, 结果说明观测与理论模型间的差异小于0.3%, 最大仪器标定误差不超过0.5%. 另外文章还用地表重力实测数据证实了Mathews理论中相对于周日O₁波而言, K₁波相位滞后略呈正值的结论.     

北京白家疃台站重力非潮汐量变化及水储量影响的初步研究

The non-tidal variation gained from continuous gravity observations in stations usually reflects the regional continuous gravity changes. In this paper we focus on studying the non-tidal variation of Baijiatuan station, Beijing where there are two different gravimeters （namely, L＆R-804 and PET-031）. Based on the original raw tidal records of two gravimeters from 2008 to 2011, we first remove various interference from raw data by the standard procedure software-Tsoft; then we model the solid earth tides, ocean tidal loading and pole tide through related parameters; after that we adopt a new segmented polynomial fitting method based on Tsoft to fit the complex drift of spring gravimeter; and finally we calculate the atmospheric loading effects by a linear regression model. After a series of processing we gain the non-tidal variation of the two gravimeters at Baijiatuan site, Beijing. Furthermore, to analyze the non-tidal variation preliminarily, we study the main component of related tidal data by power spectral density. Comparing the non-tidal variation of two different gravimeters, we find seasonal fluctuations in non-tidal results, which are in accordance with the water storage change. Therefore, we take into account the relevance of gravity changes and water storage based on the gravity data of GRACE and water data of the CMAP model from 2003 to 2011 at different sites in the Chinese mainland （Beijing, Chengdu, Shenyang and Shiquanhe） , and make a preliminary analysis on the relationship between gravity changes and water storage.     

利用国际超导重力仪观测资料研究地球自由核章动

采用不同区域分布的6台国际超导重力仪高精度重力潮汐观测资料的迭积, 有效地消除了大气、海洋和台站周围环境因素引起的参数拟合的区域性系统偏差, 精密确定了地球自由核章动(FCN)的共振参数. FCN的本征周期为429.0 d1), 与以前的同类研究结果相吻合, 和理论模拟结果相比则偏小约30 d, 证实了液核的真实动力学椭率比流体静力平衡假设下动力学椭率大约5%的结论. 品质因子为9543, 与早期利用固体潮观测资料获得的相应结果相比, 更接近于利用VLBI观测资料得到的结果. 所测定的复共振强度为(-6.10×10-4, -0.01×10-4)°/h, 基本反映了非弹性地幔的形变特征.