地球自转变化非潮汐项的冰期后地壳反弹解释

本文采用地球上四个最大的冰帽参数，计算了冰帽的融化对地球转动惯量的影响．根据冰期后地壳反弹理论，由现代天体测量空间技术观测资料分析得到的地球自转变化非潮汐项，估计给出了基于１０６６Ｂ地球模型的下地幔粘性系数为１．３５×１０（２２）≥Ｖ（ＬＭ）≤１．９１×１０（２２）Ｐａｓ．结果表明，用冰期后的地壳反弹理论和上述的地球下地幔粘性系数基本可以解释现代空间技术观测得到的地球自转变化中的非潮汐项．     

极移的地震激发研究

本文采用Harvard目录中1977－1994年间的地震有关参数，及Dahlen计算的地震引起地球惯量矩的变化有关公式，得到由地震引起的极移要比观测值小2个量级．单个地震引起的极漂移呈现随机特性，但它的累积效应却表现出长期的变化，地震引起激发极的运动方向趋向于130—150°E，它与观测极漂移的方向相反．本文这一分析结果将随着观测技术的不断改进及观测精度的提高而得到证实．当考虑地球液核效应时，地震也可能对地球液核自由章动产生影响．我们的分析表明，大地震的这一影响与VLBI检测出的结果相比较，它在观测精度以下．     

地球自转极移近120天准周期变化的小波分析及其大气激发机制

本文利用小波变换这一新的频谱分析方法研究了地球自转极移近１２０天准周期变化的时频特征，证实了在极移序列中存在显著的近１２０天准周期振荡，得到了极移准周期变化的周期与振幅随时间变化的规律．以地球自转动力学为基础，在时域内分析了大气变化对自转极移季节内变化的激发．表明大气激发在本文所研究的频段内是极移短周期变化的主要激发源。并发现在极移近１２０天准周期振荡平静时期，发生ＥＬＮｉｎｏ事件，同时日长变化近１２０天准周期变化增强．     

周日、半日地球自转变化研究进展

主要介绍了周日、半日地球自转变化研究进展。首先介绍了周日、半日地球自转变化的研究发展历程以及主要激发因素,近几十年来,由于GPS、VLBI、SLR等观测技术和分析精度的提高,已能用几小时甚至1～2 h的观测数据求解地球自转参数(极移和自转速率变化),并从中检测到明显的周日、半日自转变化。与海潮模型所预测的结果进行比较,在主要的周日、半日潮波频率上,两者的振幅和相位符合得较好,特别是对UT1,符合度为90%左右,极移为60%左右。目前,仍有30%的极移周日、半日激发因素没有确定。然后对20世纪80年代以来关于极移和UT 1的周日、半日变化研究应用,以及不同的全球海潮改正模型作了较为全面的综述,现有的海潮改正模型存在10%～20%的误差,需要进一步的精化。最后对周日、半日地球自转变化的未来研究工作作了简单的展望。     

不同频段上极移,日长变化与大气角动量变化激发结果的比较

本文用ＪＭＡ大气角动量序列计算了对极移和日长变化的激发量（ｍ＇１、ｍ＇２和ｍ＇３），并分三个频段与天文观测得到的地球自转参数序列（ｍ１、ｍ２和ｍ３）进行了比较．结果表明：在钱德勒和季节性频段上，大气运动确实是固体地球自转变化的主要激发源．     

极移的半年振荡和大气激发的贡献

本文采用国际地球自转服务（IERS）测定的均匀极坐标序列及日本气象局（JMA）提供的大气激发函数赤道分量而求得的激发极移序列来研究它们的半年振荡变化。两种序列进行了比较，相关估计给出x相对于m1的相关系数为0.69，y相对于m2的相关系数为0.52。因此，我们认为大气质量角动量赤道分量对极移半年项有一部分贡献。这些影响表现在x轴方向稍强于y轴方向。结果表明：观测极移和激发极移的半年振荡的周期及振幅都是随时间而变化的。     

Chandler矿极移的特征

我们对1900.0—1969.9期间归一化的地极坐标进行频谱分析(FFT与周期图法),得出Chandler极移有四个频峰。相应这些频峰的周期分别为1.142年,1.169年,1.199年和1.230年。两个主峰(1.169和1.199年)的振幅完全相等(见表4和图1)。根据E.φeupoB和1964年提出的位相突变解释,可以算出在我们资料情况下Chandler 极移的本征周期是1.184年。但是从所得到的次峰不对称的事实看来,E.解释还存在困难。根据调幅理论,若存在周期约为48年的调制振荡对Chandler极移的振幅发生调制时,这种多峰现象可以得到解释,如果这种解释成立,那么Chandler极移的本征周期应为1.199年。但是这种解释也还存在一些困难。     

全球冰盖与地球平极的长期漂移

以地球平极长期漂移的观测值为约束 ,基于地球上 8个冰盖的参数 ,调整并得到南极冰盖的地面质心位置可能不在南极点 ,而是位于余纬 16 8°～ 170°、东经 78°～ 82°附近。表明南极冰盖参数的改变对平极长期漂移方向的影响是灵敏的 ,对冰期后地壳反弹引起的地球自转主惯性张量有约 1.4 %的相对影响。采用全球冰盖参数和修正的南极冰盖参数估计得到平极长期漂移的方向为西经78° .3,比作者等人 2 0 0 1年得到的理论平极长期漂移方向为西经 74° .8的结果可能更接近于实测。估计表明 ,地球上其它 2 9个小冰盖的冰融事件引起的冰期后地壳反弹对地球平极的长期漂移和地球自转速率长期变化的综合影响在目前的天文观测精度下仍可以忽略。     

大气对地球自转参数（ERP）的高频激发

本文采用１９８３—１９９２年期间由空间大地测量技术观测和归算的地球自转参数（ＥＲＰ）序列，以及由全球气象资料归算的大气角动量（ＡＡＭ）序列，分析和研究了大气对地球自转参数的日长变化（ＬＯＤ）和极移（ｘ和ｙ）在一个月时间尺度以内的高频激发作用，得到的主要结果如下：１大气对ＬＯＤ分量高频潮汐的估计值存在着影响，但是，潮汐形变参数ｋ／ｃ随时间和频率的变化却是受非大气因素的扰动引起的．２．大气可以解释３０天以下ＬＯＤ非潮汐的大部分变化．３．极移分量３０天以内的高频变化也主要由大气激发．ｘ分量与大气的相关性要强于ｙ分量，而且更为稳定，主要表现为平均时间尺度约为２７天的波动，大气对这个波动的贡献可达７０％．     

弹性地球各种几何轴和物理轴的定义

基于经典的弹性地球自转动力学理论,建立了极移和章动的联合动力学方程。由此给出了弹性地球各种几何轴和物理轴(Tisserand轴、自转轴、瞬时形状轴、角动量轴、CEP和CIP轴)的极移、岁差章动的动力学方程,明确了各种轴的定义及其之间的理论关系。理论研究表明,联合动力学方程要比经典动力学方程综合性强易于理解,可同时求解极移和章动,特别是在文[1]理论中出现的倾斜模(TOM),在此只是作为了一个特解而存在。     

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。     

极移和激发的研究

极称可分为长期极移，钱德勒摆动（CW），周年极移（AN），不规则极移和短周期极移，由于极移运动对不同频率的激发响应是不同的，采用反卷积方法将极移序列进行了分析，对各类极移运动与激发的关系作了对比研究，认为周年极移与激发是逐年不同的，若能将它们逐年进行比较，将会对气象模型提供更好的约束条件，不规则极移可能反映了地球上较大规模的异常气象现象。     

对月日潮汐摩擦耗散的估计

月日潮汐摩擦和地球惯量矩变化是日长长期变化的主要原因．在本文中，利用最新的地球物理和古生物钟数据，对过去15亿年以来的月日潮汐摩擦、地球惯量矩变化和日长长期变化等作了数值对比研究．由此得到二个重要结论：一是仅利用地球的自转形变不能解释J2的变化，这说明地球的重力分异现象至今仍存在着；其二是在几亿年前的潮汐摩擦比现在大得多，若取潮汐耗散与距离的立方成反比时，理论结果与由古生物钟得到的回归年日数和朔望月日数数据较为符合。     

岁次辛卯话地球（续二）

章动与极移 地球的自转实质上是地球作为一个天体绕质心作“定点转动”,地球又与它的卫星月球一起绕太阳公转,绕地月的共同质心作旋转运动。因为地一月系统的质心在地球本体内,故使地球自转轴的方向既在空间变化,又在地球的本体内变化;空间变化表现为“章动”和“岁差”;本体变化表现为地极的迁移（如周年极移、钱德勒摆动等）。举例来说,     

关于长期极移的讨论

本文用自回归功率谱方法分析了极移、地球自转和大气激发函数的资料,得到了它们的低频谱.在这些谱中存在几个共同的周期.这个事实说明,这些周期可能是真实的.     

利用GPS观测资料解算地球自转参数

利用22个IGS（International GNSS Service）跟踪站（IGS05）的连续观测资料估算地球自转参数ERP（Earth rotation parameters）（地球自转参数在测绘和卫星导航中是一组关键的参数）,并与IGS地球定向参数EOP（Earth orientation parameters）（UTC 12：00：00）和IERS（International Earth Rotation Service）C04（UTC 00：00：00）同时刻的结果相比较。比较结果表明：与IGS EOP比较,极移在x方向差值的RMS为0.0214 mas,极移在y方向差值的RMS为0.0662 mas,UT1-UTC差值的RMS为0.0260 ms;与IERS C04比较,极移在x方向差值的RMS为0.0203 mas,极移在y方向差值的RMS为0.0354 mas,UT1-UTC差值的RMS为0.0016 ms。以上差别均在IERS C04精度范围之内,我们解算的地球自转参数结果是可信的。     

国内天文地球动力学中的潮汐研究

简要说明了天文地球动力学范畴内所研究的潮汐现象，包括由日月引潮力引起的固体潮、海洋潮、大气潮和由于地球自转轴的极移引起的极潮，以及这些潮汐对地球自转和地球自转的测量产生的效应。重点阐述中国天文学界在这一领域里的研究成果。这些研究涉及潮汐影响地球自转的机制，也就是各种潮汐效应与极移、自转速率变化和章动的关系，包括构建这类关系的理论模型，分析潮汐对它们的影响，利用中国古代丰富的天象记录计算地球自转的长期减慢，计算弹性或滞弹地球的洛夫数，依据某一地球模型计算潮汐效应或章动序列等等。研究也涉及在测量地球自转参数的不同技术中各种潮汐效应对测量结果产生的影响及其改正，并涉及与潮汐有关的观测方法的优化和数据处理过程的改进。最后介绍了中国学者所发现的脉冲星的周期和周期变率测量中的潮汐效应，尽管它们的量级甚微，但不容忽视。     

利用Lageos1SLR资料解算1990—2001年的地球定向参数

利用12年的Lageos1卫星激光测距资料(1990—2001)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)CO4进行比较，其外符精度为：极移Xp—0．40mas，Yp—0．42mas，日长变化Dr—0．035ms。     

利用奇异谱分析提高极移中长期预报精度

由于空间大地观测数据传输耗时及处理过程复杂, 导致极移测量值的获取存在时延, 无法满足对高精度的极移预报值有重大需求的应用领域. 针对极移复杂的时变特性, 提出一种基于奇异谱分析(singular spectrum analysis, SSA)的预报方法. 首先用SSA分离提取极移时序中的高频组分与低频组分; 其次建立最小二乘(least square, LS)外推与自回归(AutoreGressive, AR)模型对极移高频和低频组分进行组合预报. 结果表明, SSA方法能够准确地分离和提取极移低频和高频组分, 对低频和高频组分组合预报可以显著改善极移的中长期(30--365d)预报精度, 与国际地球自转和参考系服务局(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS)提供的A公报中的极移预报值相比, SSA方法对极移PMX分量(本初子午线方向)和PMY分量(西90$^\circ$子午线方向)的中长期预报精度改进最高分别可达45.97%和62.44%. 研究结果验证了SSA方法对极移中长期预报改进的有效性.     

极移序列系统差的探讨

利用上海天的SHORDE1软件对约3年左右9MJD49001.1-MJD50109.6)的全球SLR资料进行了归算,并将所得的极移序列和相应历元的国际地球自转服务中心（IERS）给出的极移序列作了比较,分析结果表明,上海天台基于SLR资料的极移序列与IERS极移序列之间存在一定程度的系统偏差,该系统差具有明显的周期性,周期约为427天,振幅为1mas左右。