罗少聪[1]2003年在《大气负荷效应问题研究》文中研究表明随着现代大地测量技术和数据分析手段的日益提高，大气对各类物理场地表观测的负荷影响必须予以考虑，大气的负荷效应为直接效应(大气对地球表面及内部点产生直接吸引)和间接效应(大气作为表面负荷作用于地球，导致地球的弹性形变和内部质量的重新分布，产生附加位)之和，习惯上表示为大气格林函数(弹性项和直接引力项格林函数之和)和地表气压观测值的全球褶积积分．本文基于弹性地球对表面负荷的响应理论和标准大气模型，综合研究大气负荷效应的时间、空间和频率特征，为地表重力、倾斜、位移和应变等物理场的高精度连续观测提供精密大气影响改正模型．主要工作如下：第一章：介绍本研究工作的背景，简述和分析了大气负荷理论发展和取得的成就，选择本文采用的方法和技术路线．第二章：简要介绍大气负荷研究所需的气象科学知识、资料及其数据处理方法；建立相对湿度表示的大气比气体常数模型，利用地面温度和空间垂直温度梯度、压力变化的规律估算大气水汽组分变化对比气体常数的影响；对中国及邻区的地面气压记录进行了预处理和网格化．第叁章：简述球形弹性地球负荷响应解的基础理论和大气负荷效应的处理方法；建立大气重力和倾斜格林函数表达式．第四章：采用数值计算方法，研究了地球模型对弹性项格林函数及其对大气负荷响应的影响；利用理想气体方程和流体静力学平衡方程解算了吸引项格林函数，讨论各种因素对大气重力和倾斜格林函数及其对重力和倾斜的影响；基于球对称地球模型，给出了武昌站台站依赖的大气重力、倾斜格林函数．第五章：获得了大气对地表不同物理场观测影响的数值结果．利用实测地面气温、气压资料获得大气负荷效应时间序列的数值结果，研究大气影响的时间、空间和频率特征，分析经验公式的有效性，研究地面观测和数据分析大气影响和改正的方案；利用GGP台站超导重力观测资料，分析检验大气重力影响；分析IGS台站大气位移改正的可能性．第六章：利用数理统计理论研究大气负荷改正褶积系统的误差及其传播特性和使用功效，给出系统输出的精度估计，提出系统的优化配置原则．最后是本文的总结和展望．
罗少聪[2]2004年在《大气负荷效应问题研究》文中进行了进一步梳理随着现代大地测量和地球物理观测技术的快速发展和数据分析方法的日臻完善,目前重力场观测精度已达到1 0 - 9m/s2 量级,位移观测精度已达到cm量级,应变观测也已达到1 0 - 8量级,这些高精度观测手段在测定地球形态,研究内部构造和地球动力学中发挥着
孙和平, 罗少聪[3]2002年在《地球物理场观测中的大气效应问题研究》文中研究表明作用在地表的大气质量不仅产生引力位的扰动 ,而且会引起各种地球物理场的附加效应 .本文综述了近年来国内外同行在研究地表位移、重力、倾斜和应变固体潮观测中实施的大气效应改正问题 ,包括利用台站气压资料建立的实测模型 ,建立大气重力格林函数 ,利用全球和区域气象数据计算大气效应 ,建立大气改正的误差模型等 ,最后文章讨论了今后研究展望 .
刘立[4]2011年在《负载潮对我国沿海地区精密定位的影响研究》文中研究表明根据测站位移的海潮负荷改正理论,分别利用由卫星测高获得的全球海潮模型CSR4.0、GOT00、NAO99.b、FES2004和参数化的区域海潮模型NAO99JB,研究海潮负荷对我国沿海地区的影响,并计算了这五个海潮模型对中国地壳运动监测网络沿海地区基准站的影响,同时研究了大气负荷对GPS基准站的影响。本文的主要内容:本文第一章绪论,介绍了海潮负荷和大气负荷的国内外研究现状、研究的必要性和研究的意义;第二章介绍了负荷基本理论,包括地球模型、单位点负荷格林函数、勒夫数和位移负荷格林函数的理论;第叁章介绍了海洋潮汐现象、海潮图的确定方法、不同的海潮模型和海潮负荷计算方法;第四章介绍了利用全球海潮模型和参数化的区域海潮模型研究海潮负荷对我国沿海地区的影响和海潮负荷对天顶延迟的影响,并构建了我国区域海潮图;第五章介绍了大气负荷对基准站的影响;第六章概括了本文的主要研究内容,并对今后的研究工作进行了展望。本文的主要研究成果:1、在前人研究的成果的基础上,利用由卫星测高资料所获得的高精度的全球海潮模型研究对我国沿海地区的影响。结果表明在内陆地区,全球海潮模型的差异较小,而在沿海地区差异较大。2、利用不同的海潮模型计算的结果表明,海潮负荷对测站的影响表现出明显的复杂性,在内陆地区差异较小,而在沿海地区差异较大,而且海潮负荷对测站的影响垂直方向比东西和南北方向都大。其中O1、K1和M2潮汐波对我国区域的测站在垂直方向影响较大,K2潮汐波的影响较小。3、重点研究了参数化的区域海潮模型NAO99JB对我国沿海地区的影响,研究结果表明区域海潮模型更能反映我国沿海地区的特征,区域海潮模型对我国沿海地区的形变可达厘米级。把区域海潮模型NAO99JB集成到了gamit10.35软件中,实现了在数据处理中对我国沿海区域的海潮改正,可知海潮负荷对沿海地区的ZTD影响可达到厘米级,因此在高精度数据处理和GPS气象学中,要正确估计对流层延迟,就不能忽视海潮负荷的影响。4、构建了区域海潮模型NAO99JB在我国的八个主要潮汐波振幅的分布,从图中可以看出沿海地区的影响较大,对于M2潮汐波,低纬度地区的海潮负荷影响较大,而Q1潮汐波在低纬度地区的影响较小,从沿海到内陆,各个潮汐波的影响越来越小。5、发现了大气负荷与纬度和海洋负荷有关。随着纬度的增加,大气负荷的影响越来越大,在中高纬度的形变可达18mm,在赤道附近形变相对较小。大气负荷引起基准站地壳形变的垂直位移变化呈现非常明显的季节性变化。
罗少聪, 孙和平[5]2004年在《重力场与气压效应》文中进行了进一步梳理大气变化引起地面重力场变化,从而对地面精密重力测量和高精度重力固体潮观测及分析产生重大影响。本文介绍和分析近年来在大气重力效应研究领域的代表性成果和进展,我们的最新工作及问题解决的展望。
雷湘鄂[6]2003年在《液核自由章动常数和地球自由振荡的研究与检测》文中研究指明本文的研究工作包括两个研究方向：上篇是液核自由章动常数的研究与检测，下篇是地球自由振荡的研究与检测。上篇首先是利用地球自转的欧拉方程分析了地球的自由摆动和受迫摆动，并以此为基础讨论了重力潮汐因子的液核共振效应，然后阐述了超导重力仪的观测原理和重力潮汐观测资料的调和分析及海潮负荷改正，最后论述了利用观测重力潮汐因子解算液核自由章动常数的叁频谱线法及其解算结果。下篇首先推导了地球自由振荡所满足的常微分方程组，接着分析了环型自由振荡和球型自由振荡常微分方程组的数值积分，并利用瑞利原理和微扰理论分析了地球自由振荡的谱线分裂，然后讨论了地球自由振荡观测资料的寻找和预处理方法，最后阐述了所采用的谱分析方法及地球自由振荡谱的检测结果。本文获得的主要研究结果如下： (1)本文提出了解算液核自由章动常数的叁频谱线法，这是研究该问题的新尝试。叁频谱线法中的Awv(ob)和Bwv(ob)不仅有直观的几何意义，而且与之对应的幅谱线Awv(m1)和相频谱线Bwv(m1)也有明显的地球物理意义，并屏蔽了A~*对解算T_(FCN)和Q的影响。这利于我们清晰地分析观测资料与解算结果之间的相应关系。同时，我们提出ER(Akp)作为一种衡量观测资料优劣的相对客观的标准，使我们在解算前就舍弃一些不太合理的资料。这对于我们客观有效地提高解算质量是很有价值的。 (2)以往利用潮汐观测资料求取FCN常数的迭积法(Stacking mothed)的解算结果与VLBI的观测比较，T_(FCN)接近，而Q则相关较远了。本文外叁频谱线法(Akp-Btk方法)的解算的FCN常数为：T_(FCN)=422.1±23.3(恒星日)，Q=14781(Q＞434)与Herring等由VLBI观测获得的结果：T_(FCN)=433.2±2(恒星日)，Q=16130±6600是吻合的。内叁频谱线法(Awk-Bwk方法)的解算结果为：T_(FCN)=424.5±5.0(恒星日)，Q=25994±1511，与外叁频谱线法的结果一致的，而且与VLBI的观测结果也基本上是一致的。本文解算结果对于确定FCN常数这一地球物理参数具有较重要意义。 (3)在地球自由振荡信号的预处理中，我们提出一种多项式分段拟合重力潮汐信号的方法，而不是沿袭以往学者在去除重力潮汐时常采用的数字滤波法，通过对实际资料的细致分析表明：我们所提出的消除重力潮汐的预处理方法对于检测重要的低阶地球自由振荡振型更为有利。我们综合分析在2001年6月23日秘鲁8.2Ms地震期间国际上五个超导重力台站的6组重力潮汐观测资料，并采用残差迭积的傅氏分析和最大熵谱法进行谱分析，在国际上率先用超导重力仪检测到_0S_0～_0S_(48)的全部简正模系列。 (4)将本文检测的结果与先前发表的叁组观测值和叁组模型值进行比较，我们发现秘鲁地震激发的_0S_2振型与阿拉斯加地震激发的该振型之间存在约1.5‰额外相对偏差。利用已有自由振荡谱线分裂理论及其结果进一步讨论，我们认为两次地震激发的_0S_2振型的差别可能反映了地球内核的各向异性。另外，通过对_1S_2中国科学院测量与地球物理研究所博士学位论文振型分裂谱峰的讨论，本文还首次观测到自由振荡的谱线分裂不对称因子，进一步分析还表明自转方向和逆自转方向上的谱线分裂不对称因子可能是不同的，并且还差异较大。
陈晓东[7]2003年在《武汉九峰台超导重力仪固体潮观测资料的预处理和分析结果》文中认为目前在测定地球重力场的各类仪器中，超导重力仪已被国际同行公认为是精度最高、连续性和稳定性最好的仪器。武汉九峰地球动力学观测站的GWR CO32超导重力仪是中国也是亚洲大陆唯一的一台超导重力仪，正承担由国际大地测量与地球物理联合会下属的地球深内部研究小组组织实施的全球地球动力学计划(Global Geodynamic Project，GGP)。本文的工作正是在这一背景下进行的。本文基于武汉九峰台超导重力仪固体潮观测数据，采用仪器同址观测的方法，实现了GWR CO32超导重力仪和LCR ET20弹簧型重力仪格值的精密标定；采用由比利时皇家天文台P．Vauterin研制的Tsoft潮汐数据预处理软件，实施了观测数据的预处理，为超导重力仪观测数据的国际资料交换和数据分析准备了修正后数据；然后利用由日本Ishiguro与Tamura研制的最新的Baytap-G和由德国的Wenzel研制的Eterna34潮汐分析软件，对预处理后的重力潮汐观测数据进行调和分析，获得了九峰台最近的观测重力潮汐参数；最后讨论了观测潮汐参数的海潮改正、随时间变化的重力合成潮的构制、大气效应改正、极移重力改正以及最终重力残差的分析。本文特点：在实测超导重力潮汐资料基础上，研究了GWR CO32超导重力仪和LCR ET20弹簧型重力仪格值测定；利用国际上最新的潮汐数据预处理和分析软件对武汉九峰台GWR CO32超导重力仪最新重力潮汐观测资料进行预处理和分析，获得了九峰台最近的观测重力潮汐参数，构制了随时间变化的合成潮，获得了较为理想的重力残差，研究了仪器的长周期漂移特征。
张诗玉, 钟敏, 唐诗华[8]2006年在《我国GPS基准站地壳垂直形变的大气负荷效应》文中提出利用球谐展开方法对中国地壳运动监测网络工程6个GPS基准站的大气负荷效应作了计算,结果表明,大气负荷引起的地壳垂直形变最大可达20~30 mm,且主要表现为季节性变化。通过对6个基准站的大气负荷效应和GPS观测到的垂直形变时间序列的分析对比,得出大气是地壳垂直形变季节变化的主要因素。
张健珲, 杨国林, 刘涛, 邵明[9]2018年在《大气负荷对我国GNSS站地壳垂向形变影响分析》文中研究说明为了研究近年来我国GNSS基准站地壳大气负荷垂向形变细部特征,使用格林函数积分及简化方法对中国大陆构造环境监测网络中的6个基准站共计36个月的大气负荷效应进行了计算和分析,结果表明,大气负荷是造成地壳非构造垂向形变的重要因素,大气负荷效应引起的地壳垂向形变量的区域性差异及垂向形变量在我国东北部和西部新疆地区为最大,大气负荷效应改正可使GPS垂向精度进一步提高。
李英冰[10]2003年在《固体地球的环境变化响应》文中认为大气负荷、内陆水负荷、海洋潮汐和非潮汐海洋负荷变化使得地表物质重新分布,从而使地表位移、重力、地倾斜和应变等发生变化,同时也会引起地心、大地水准面和地球自转的变化。环境变化引起的地表垂直位移可达几十mm,对水平位移的影响为垂直位移的1/3～1/10,对重力的间接效应可达几十μgal。在利用现代大地测量技术监测地表构造性运动时,必须将环境负荷效应从观测值中剔除,否则会严重污染测量的结果。同时,环境负荷引起的形变也可用现代空间大地测量和地面重力测量进行探测。 论文主要研究了固体地球环境变化响应的物理机制和计算方法,编写了相应的计算软件,利用气象数据和卫星测高数据进行了实际计算,对计算结果进行了相关分析,并与GPS测站坐标的时间序列进行比较,对GPS精密测量中的环境负荷改正进行了讨论。本文主要研究成果和结论为: (1) 系统地总结了环境负荷变化造成地表形变的计算理论和探测方法。将计算理论归纳为叁类:线性模型趋近、球谐函数趋近、格林函数趋近。线性模型趋近是将地球形变归因于当地环境变化,建立局部地区环境负荷变化与形变量关系:球谐函数趋近是将环境负荷进行球谐展开,然后结合负荷勒夫数进行计算;负荷格林函数趋近是将环境荷量与负荷格林函数进行卷积积分,得到测站在环境负荷作用下的形变。其中线性模型趋近方法简单,主要用于计算大气负荷引起的地表垂直位移和重力变化,并且计算精度不高,后两种方法可以计算各种环境负荷变化引起的地表形变,计算精度较高。综述了地表位移、重力变化的探测方法。 (2) 综述了温度变化引起地壳位移和应变变化的计算方法,编写了相应的计算程序,进行了实例计算。计算结果表明:温度变化引起的地表垂直位移的最大值不超过±0.5mm,应变的最大值为±0.4nstrain。 (3) 在经典的负荷理论基础上,从运动方程着手,定义了大气引力勒夫数,推导了高阶引力勒夫数、大气引力造成的地表位移、重力、地倾斜、应变等格林函数表达式,编写程序计算了引力勒夫数和大气引力负荷格林函数的理论值。定义了大气压强勒夫数,推导了大气压强格林函数的计算公式,编写程序并计算了大气压强负荷勒夫数和大气压强负荷格林函数。 (4) 基于理想大气模型,推导了空间大气密度与地面压强的关系,将大气引力格林函数转化为只依赖于地表大气压强的形式,结合大气压强负荷格林函数,得到了大气格林函数的实用计算公式和数值结果。将该数值结果同海洋负荷格林函数进行比较,发现二
参考文献：
[1]. 大气负荷效应问题研究[D]. 罗少聪. 中国科学院研究生院（测量与地球物理研究所）. 2003
[2]. 大气负荷效应问题研究[J]. 罗少聪. 测绘学报. 2004
[3]. 地球物理场观测中的大气效应问题研究[J]. 孙和平, 罗少聪. 地球物理学进展. 2002
[4]. 负载潮对我国沿海地区精密定位的影响研究[D]. 刘立. 中国测绘科学研究院. 2011
[5]. 重力场与气压效应[C]. 罗少聪, 孙和平. 《大地测量与地球动力学进展》论文集. 2004
[6]. 液核自由章动常数和地球自由振荡的研究与检测[D]. 雷湘鄂. 中国科学院研究生院（测量与地球物理研究所）. 2003
[7]. 武汉九峰台超导重力仪固体潮观测资料的预处理和分析结果[D]. 陈晓东. 中国科学院研究生院（测量与地球物理研究所）. 2003
[8]. 我国GPS基准站地壳垂直形变的大气负荷效应[J]. 张诗玉, 钟敏, 唐诗华. 武汉大学学报(信息科学版). 2006
[9]. 大气负荷对我国GNSS站地壳垂向形变影响分析[J]. 张健珲, 杨国林, 刘涛, 邵明. 全球定位系统. 2018
[10]. 固体地球的环境变化响应[D]. 李英冰. 武汉大学. 2003
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