内核地球自转动力学理论的研究进展(Ⅳ)——内核自转动力学方程

本文是序列文章的第四篇,其内容包括：基于连续介质力学的基本理论,给出了固体外核（SIC）自转的动力学方程,考虑了地球的自引力、液核对内核边界的压力和二阶外部引潮力位对SIC自转的影响,并在O(mε)的量级上给出了其实用的表达式.本文的理论推导更加严密和细致,改正了文献〔1〕在推导过程中的某些错误（例如：（B39）、（B44）和（B59c）式）.本文的工作是对文献〔1〕有关理论的扩展和改进,对进一步研究内核地球自转的动力学理论是非常重要的.     

利用光变曲线估计猎鹰九号火箭末级的旋转状态研究

光度观测是地基观测空间目标的主要手段之一,利用光度信息能够估计空间目标的相关特征信息.为了更好地了解空间目标的旋转状态,选取具有代表性的猎鹰九号火箭末级作为研究对象,由其光变信息研究旋转状态.首先利用云南天文台1.2 m光学望远镜获取猎鹰九号火箭末级的光度数据,再对目标星等进行斜距归一化,得到目标光变信息并分析目标星等...     

An interpretation of the variations of the magnetic core-mantle coupling torques and the core drift rate

The influence of recently computed axial magnetic core-mantle coupling torques on the Earth's rotation was investigated. These torques derived from poloidal geomagnetic field within the mantle and at the core-mantle boundary are retarding torques. An accelerating torque due to the action of unknown parts of the core field was estimated by inverse solution of the equation of the mantle rotation for the periodic variations of the quantities of the magnetic field and the length of day. The variations of the drift rate of the Earth's core were compared with those of the mantle rotation velocity for a force-free Earth. The time constants of the coupling process were estimated and discussed in connection with the magnetic coupling of the mantle with an upper core layer. Der Einfluß kürzlich berechneter axialer Kern-Mantel-Kopplungsmomente auf die Erdrotation wurde untersucht. Diese Lorentz-Drehmomente, abgeleitet vom poloidalen geomagnetischen Feld im Mantel und an der Kern-Mantel-Grenze, sind retardierende Momente. Ein beschleunigendes Drehmoment, das der Wirkung unbekannter Feldanteile zugeordnet wird, wurde durch inverse Lösung der Mantelrotationsgleichung für die periodischen Variationen der Magnetfeldgrößen und der Tageslänge abgeschätzt. Die Variationen der Kerndriftgeschwindigkeit wurden mit denen der Mantelrotationsgeschwindigkeit für eine kräftefreie Erde verglichen. Die Zeitkonstanten des Kopplungsprozesses wurden ermittelt und im Zusammenhang mit der magnetischen Kopplung des Mantels mit einer oberen Kernschicht diskutiert.     

On the “rotational angular momentum” of the oceans and the corresponding polar motion

Periodic polar motions caused by ocean tides are predicted. In the Liouville equations for rotational motion the complete excitation functions for the ocean tides have to be used. This does not depend on the fact that hydrodynamical ocean tide models do not consider the centrifugal acceleration. The observable polar motion of the Celestial Ephemeris Pole CEP (more exactly: the terrestrial location of the CEP) is tabulated for the ten ocean tides M₂, S₂, N₂, K₁, O₁, P₁, M f, M f′, M m, Ssa. Typical amplitudes for the largest ocean tides are 0.4 milliarcseconds. This is within the reach of geodetic VLBI and SLR observations.     

双涡互旋的数值模拟试验

本文应用准地转正压无辐散模式对双涡的相互作用进行了数值模拟试验。试验结果表明：（1）只考虑相对涡度平流的情况下双涡以互旋为主，而且随着初始间距的缩小，互旋越来越明显。双涡的相互作用与它们的初始间距以及它们的强度和结构有密切的关系。（2）双涡的移动加速和减速都是出现在它们移动方向改变的时刻，当移动方向向逆时针方向变化时移速减慢，否则加快。     

震前卫星热红外环形应力场特征

本文包括两部分内容:①描述了1996年2月3日云南丽江Ms7.0级地震,震前几天的卫星热红外图像呈现圆形,它的NNW、NW、SN、及NE向的热旋扭面往S收敛。该地震地表破裂由一系列张扭性裂缝组成,呈左旋左列,水平位错不明显,垂直断距数厘米。垂直力对构造变动的作用较为明显;而丽江地震震源机制解破裂面II的走向NNE6o,倾向W,倾角44o,P轴方位为NNE3o、仰角75o,近于直立,综合热旋扭面展布、地震地表破裂特征及震源机制解,得出该旋扭椭圆为地幔外侧右旋上涌所造成;②菲律宾萨马岛Ms7.0～7.5强震群及青海共和Ms7.0地震前热应力环椭圆的推进路径。根据这一特征得出交变潮汐力的地球动力学解释。卫星热红外图像震前应力热场的方法是临震预测地震的有效方法,卫星热红外技术辅以震源机制解和地表破裂带力学分析是研究地球动力学有力工具。地球自转速度变化,交变潮汐力和地幔旋扭上涌力是地球动力学的主因。     

现今绝对板块运动

根据热点假设,热点对于中间层是固定的.相对热点的板块运动叫做绝对板块运动.绝对板块运动模型可以通过反演火山链传播的速率和走向数据以确定相对板块运动在角速度空间的原点来得到.利用一组近来(0～7.8 Ma)全球分布的热点的迁移速率和走向数据,结合板块运动模型NNR-NUVEL1A,已研制出一个叫做APM2的现今绝对板块运动模型.按照该模型,太平洋板块围绕60.063°S、102.210°E处的极以(0.833 0°±0.013 3°)/Ma的速率运动,非洲板块围绕46.849°N、44.372°W的极以(0.101 5°±0.013 4°)/Ma的速率运动,南极板块的运动则以46.871°N、146.942°E为极,速率为(0.084 6°±0.017 7°)/Ma,欧亚板块的运动更慢,极为27.291°N、171.925°W,速率为(0.065 5°±0.020 6°)/Ma.这一模型表明,岩石圈相对深部地幔有一个以49.423°S、90.625°E为极,速率为(0.198 3°±0.013 5°)/Ma的净旋转.表明太平洋热点同印度-大西洋热点不一致,显示太平洋热点的运动也不一致.为了分析和比较,还给出了仅用全球分布的热点的走向数据和仅用印度-大西洋热点的走向数据得到的板块绝对运动的角速度.     

旋转椭球面上的应变与转动张量表达

以旋转椭球体面上某点为原点建立一个大地坐标单位活动坐标架. 通过平移, 使活动坐标架的原点与以椭球中心为原点的笛卡尔单位标架的原点相重合. 然后再通过两次标架旋转, 使活动坐标架与笛卡尔单位标架完全重合. 本文给出了使两个单位标架相重合的转换关系式, 以及该点位移在两个单位标架中的坐标转换式; 在此基础上, 考虑该点的位移及活动坐标架皆为该点大地坐标的函数, 经复杂推导, 分别给出了该点位移向量的微分在大地坐标系中的分量以及该点分别沿坐标曲线的弧微分表达式, 继而导出了该点的位移梯度矩阵; 最后推导出了椭球坐标系的应变张量与转动张量表达式, 并对转动张量的几何含义进行了较详细的解释, 且采用曲面理论对球面与椭球面的应变张量间的内在关系进行了讨论.      

基于EMD的中国大陆强震活动特征分析

利用EMD方法对中国大陆年度最大地震时间序列进行逐级分解, 得到5个本征模态函数(IMF)项和1个趋势项, 分析了各个IMF分量不同的周期成分同地球自转速度变化、 太阳黑子活动和潮汐运动等环境因子之间的相关关系, 初步探讨了各个IMF分量的物理机理及其对中国大陆地震活动的影响。     

小波变换应用于日长变化的研究进展

随着空间测地技术的发展,日长变化的观测资料已经达到了空前高的程度,迫切需要合适的数学工具和方法从这些高精度的观测资料中提取有价值的信息.近些年,小波变换被应用于天文学和地球科学的资料分析中,它通过伸缩和平移等运算对时间信号进行多尺度的细化分析,从中提取有效的信息.本文主要介绍了小波变换应用于日长变化的研究进展,并初步探讨该领域以后的研究方向.