计算固体潮潮汐参数的非数字滤波调和分析方法

介绍了计算固体潮潮汐参数（潮汐因子和相位滞后）的非数字滤波调和分析方法的原理、计算公式和程序。选用中纬度点两年重力固体潮理论值和兰州水管倾斜仪ＥＷ分量１９８７～１９９７年期间的观测数据作试验计算,将其计算结果与维尼迪柯夫调和分析方法计算结果进行了对比。结果表明,非数字滤波调和分析方法所得周日频段内主要波群的潮汐参数与维尼迪柯夫调和分析计算结果无明显差别,且非数字滤波调和分析方法还有利于用时值直接研究固体潮观测结果中的长周期波信息和求解非潮汐变化的特征因子。     

高精度引潮力计算中地球扁率的影响

计算了地球扁率对月亮和太阳引潮力影响的量级,并对其空间分布特征、频率分布特征进行了分析,以及利用ELP2000-85星历计算了月亮引潮位中地球扁率影响项的调和展开.结果表明,引潮力中地球扁率的影响最大值接近2×10-11ms-2.引潮位调和展开结果中,振幅大于4×10-13ms-2的潮波项共有16项.     

青岛台站重力固体潮和海潮负荷特征研究

选取青岛台站2012-01~2013-02 gPhone重力仪连续观测资料进行预处理和调和分析,获得其重力潮汐参数,并选取8个全球海潮模型对O1、K1和M2潮波进行海潮负荷改正。结果表明：1）8个主要潮波调和分析的振幅因子标准差均在2.6%之内,与理论潮汐模型值的差异也在3.0%之内;2）利用海潮模型对O1、K1和M2潮波进行改正能有效地降低残差矢量,观测残差负荷改正的有效性大致分布在30%~75%,全球海潮模型对青岛台站主要潮波的海潮负荷改正差别不大。     

用超导重力仪观测数据精密测定地球潮汐常数

基于我国武汉超导重力仪１９８５年１１月２３日至１９９４年１２月３１日（３３２６ｄ共７９８２４ｈ整点读数值）的长周期序列重力潮汐观测数据，利用国际上通用的资料分析方法和计算机软件系统研究了重力场潮汐变化特征，精密测定了地球潮汐常数，几个主要潮波的振幅因子测定精度达０．０４％。对采用不同引潮位展开、是否考虑加权滤波、做气压改正、删除错误数据以及规定数据段均方差上限等方式对提高资料分析精度的影响问题进行了讨论。利用Ｓｃｈｗｉｄｅｒｓｋｉ全球模型对重力潮汐观测分析结果进行了海潮负荷改正，较系统地研究了观测重力残差和台站气压变化之间的相关性，在时间和频率域内测定了相应的大气重力导纳值。与Ｗａｈｒ－Ｄｅｈａｎｔ标准地球潮汐模型相比较，潮汐振幅因子的平均偏差分别是０．４％（Ｏ１波）和０．２％（Ｍ２波）。     

以潮汐模型为约束的gPhone重力仪格值系数标定方法改进

以观测数据与DDW潮汐模型之差的均方根和重力残差为约束,对基于M₂潮波标定gPhone重力仪格值系数的方法进行改进。利用改进方法对连续重力台网内的9台gPhone重力仪格值系数进行标定,基于M₂潮波相对误差、残差振幅谱均方根等指标对标定结果进行精度评定,并与FG5绝对重力仪比测法、M₂潮波标定法进行比较。结果表明,改进方法的M₂潮波潮汐因子与理论固体潮模型平均相对误差提高到0.215 2%,残差振幅谱均方根平均达到1.690 2μGal,与FG5比测法精度相当,优于M₂潮波标定法。最后,讨论格值系数分布规律以及重力残差矢量与台站所在位置的经度依赖关系。     

庐江台自流井流量固体潮观测资料调和分析的初步结果

本文给出了积分采样数据的维尼迪柯夫调和分析方法。使用该方法,以相应的固体潮体应变为理论值,对庐江台自流井流量1987年7月～1988年1月的观测数据(脉冲数)进行了调和分析计算,主要潮波结果为:振幅因子(脉冲数/10~(-9))O_1波:49.6±0.6;M_2波:50.8±0.3;其相位滞后分别为-4°.6±0°.7、6°.9±0°.3。说明以该井流量做为体应变仪具有很高的灵敏度。     

地籍单元与平差模型

提出了地籍单元及以平行体和点作为地籍单元图形的概念，推证了平行体的主辅点函数关系，给出了地籍单元图形测量方法及平差时的条件方程、满秩及非满秩时的法方程式及解，解决了地籍单元图形平差问题。     

兰州台重力固体潮测量的初步结果

本文介绍了Gs(15)—218重力仪在兰州的重力固体潮测量概况及其观测资料的初步分析结果。用维尼迪科夫调和分析方法计算了1980年3月31日至9月28日的观测资料,获得兰州地区几个主要潮波的潮汐参数。     

维尼迪可夫调和分析方法的精度估算

本文在维尼迪可夫调和分析的基础上利用平差方法导出了一个精度估算公式,然后用这个公式去计算误差,并且和原来的结果相比较。结果表明:用导出的公式计算出振幅因子δ和相位滞后φ的误差比原来计算的误差小2～(1/2)倍。     

利用M2潮波振幅因子精密测定gPhone弹簧重力仪的标定因子

用SG-C053超导重力仪长时间观测数据潮汐分析结果中的M2潮波振幅因子,对同址观测的28台gPhone重力仪标定因子进行了精密测定,结果表明,28台仪器标定因子的变化范围为0.999 9~1.019 6,反应出仪器的标定因子在出厂前已经过测定,但在新的观测位置产生了微小的变化。对经过改正后的观测数据重新进行分析,得到的M2潮波振幅因子精度均优于0.8‰,去除漂移后的残差时间序列中重力非潮汐变化为(4~10)×10^-8 ms^-2,周日波振幅小于0.1×10^-8 ms^-2,半日波振幅小于0.3×10^-8 ms^-2,较之测定前有明显的改善。因此利用精确的M2潮波振幅因子测定仪器的标定因子,能够保证所有gPhone弹簧重力仪在统一的潮汐基准下观测。     

引力无需时间传播——“由固体潮发现引力以光速传播的观测证据”不成立

重力固体潮调和分析结果无法证明引力以光速传播。首先,根据固体潮理论,进行调和分析时固体潮理论值和观测值的时间序列是同步的,不存在时差;其次,天体起潮力仅与万有引力有关,与光速无关;第三,调和分析得到的潮汐因子仅反映地球介质的物性变化,相位滞后则反映地球介质的粘滞弹性,两者与天体引力及光到达观测点的时差无关;第四,汤克云和骆鸣津在论证过程中作了过多的人为改正,有些改正使用不当;第五,万有引力与引力波是两个不同的概念,万有引力是相互作用的两个物体之间的一种空间性质,它与两个彼此相互作用的物体同在,无需时间传播,而引力波是一种时空涟漪,需要在特定条件下产生,通过波的形式从辐射源以光速向外传播,并以引力辐射的形式传输能量,两者不可混淆。汤克云与骆鸣津认为,重力固体潮理论值隐含两个假设：1）引力以光速传播;2）引力及光的时差等于重力固体潮调和分析结果的时差。这两个假设并不成立,汤克云与骆鸣津关于引力是以光速传播的论证是一个误会,引力不需要时间传播。     

固体潮观测资料平滑处理方法的研究

固体潮观测数据在进行各种分析之前,需进行平滑处理以便消除各种突跳及错误数据。常用的平滑方法有Lecolazet数字滤波法和Nakai方法。本文讨论了各种方法的特点及存在问题。为了经济、快速而又有效地平滑数据,提出如下建议:对于高精度的观测数据,通常使用数字滤波法处理即可;在少数情况下,数据中出现连续错数,这时可取卅天为时间间隔,在上述滤波法平滑的基础上,分段对数据进行调和分析,如果某几段调和分析的误差较大,那末再进一步对这些数据段用Nakai法进行平滑处理。     

固体潮对测站位移影响的理论研究

重新推导了IERS2 0 0 0中关于固体潮对测站位移影响的所有公式 ,指出 :在时间域内二阶和三阶引潮力位对测站位移影响的公式中 ,理论上应以测站地心距代替地球赤道半径。利用最新的精密引潮位展开代替IERS2 0 0 0采用的Cartwright&Tayler(1971)潮汐展开 ,重新计算了田谐潮波和带谐潮波的相对频率特性的改正。计算表明 ,以上两种修正在亚毫米量级上与IERS2 0 0 0存在差异 ,这在目前的空间大地测量技术中是必须考虑的。     

基于改进的主成分分析法提取GRACE时变重力场信号

针对主成分分析法提取时变重力场模型信号中存在信号泄漏和去条带噪声不明显的问题,提出对球谐位系数主成分分析的改进方法。首先对球谐位系数进行主成分分析,提取主要的模态,再对不同模态根据其自身噪声特点选择合适的滤波方法和参数,最后在此基础上进行信号提取。以CSR发布的2005-01~2013-12(108个月)GRACE时变地球重力场模型进行实验,提取2006-06和2006-12等效水高数据和改进前的主成分分析进行比较,表明此方法在有效地剔除条带误差的同时又使得信号泄漏减小。     

重力固体潮数据处理方法比较研究

利用狮泉河台站一年数据,对Venedikov和Eterna两种调和分析方法进行了比较.发现对于观测时间较长的数据,Eterna方法的总体方差值要优于Venedikov方法的总体方差值,因此对于弹簧重力仪的连续观测时间较长的数据适合用Eterna方法进行调和分析,连续观测时间较短的数据适合用Venedikov方法进行调和分析.     

Tidal Analysis of High and Low Water Data

1　Introduction　Itisverycommontousetidalconstantsinoceanen gineering .Ingeneral,tidalconstantscanbeobtainedfromtidalharmonicanalysisbasedonthehourlydata .However ,thereisamassofhistoricaltidaldatamere lyonthetimeandmagnitudesofsuccessivehighandlowwaterlevels .Moreover ,sometimeswemayhavetidaltableswhichonly givethepredictedvaluesofhighandlowwatersforsomeports,withoutinforma tionontidalconstants .Inthesetablesthetimeinter valsbetweensuccessivetidalextremaareirregular .Therefore ,mostofthestan…     

太行山山前断裂带倾斜潮汐因子动态组合分析

利用Venedikov调和分析方法计算太行山山前断裂带地倾斜观测台站2002~2017年EW和NS分量的固体潮潮汐因子,获取潮汐因子异常与动态组合的3种特征量（扩容膨胀、剪切应变、介质的各向异性）时间序列,并分析其与太行山山前断裂带附近中等地震的关系。结果表明：1）断裂带上地倾斜潮汐因子受海潮负荷影响较小,潮汐因子并未因纬度的改变而表现出明显的规律性变化,其差异可能是因为受地壳横向不均匀变化的影响;2）地倾斜固体潮潮汐因子动态组合特征量与观测站点周边350 km范围内发生的ML4.0以上地震有较好的对应关系。     

The investigation of internal solitary waves over a continental shelf-slope

Internal solitary waves (ISWs) always happen in marginal seas, where stable stratification exists. ISWs may carry large energy when they propagate and affect marine engineering constructions such as marine drilling platforms. Previous studies, including a large number of mooring observations and laboratory experiments, show the speed of ISWs will change when they pass by shelf slopes. Korteweg-de Vries (KdV) theory explain this phenomenon. In the paper, we use a laboratory experiment and a numerical model experiment to verify this theory. In the laboratory experiment, we injected two layers of water of different densities in a tank to simulate marine stratification and make ISWs. We use a CCD camera to record the whole process. The camera can take 16 photos per second. In the numerical experiment, we input the same original conditions as the laboratory one. The results of 18 different original conditions show the dimensionless factor d plays a key role in deciding the amplitudes and shapes of ISWs. The main conclusion also contains that small-amplitude waves match well with KdV theory while mKdV is better for largeamplitude waves. Whether the laboratory experiment or numerical experiment shows results with a high agreement. In future studies, we may use a numerical model with higher resolution to get analysis about phase speed and energy of ISWs.