利用GRACE地球重力场模型研究中国西南区域水储量变化--《大地测量与地球动力学》2012年02期
利用GRACE地球重力场模型研究中国西南区域水储量变化
【摘要】：利用GRACE数据中心发布的10-12月的月平均重力场模型,反演了中国陆地水储量变化,并结合气象和水利部门的相关实测资料,重点对西南区域的水储量变化进行了分析。结果表明GRACE提供的水储量变化结果与实际情况符合较好,10-04月的西南五省特大旱灾,也得到了较好的反映。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：P223【正文快照】：
1引言地球系统的质量重新分布导致重力场的变化,其变化反映在一系列的时间尺度上。在几年或更短的时间尺度上,地球重力场的变化主要来自于大气压力,海底压力以及陆地水储量的变化[1,2]。2002年3月发射的GRACE,较之前的重力卫星大幅提高了全球重力场的测定精度。误差分析表明,
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京公网安备74号地球重力场研究现状与进展
地球重力场是地球系统物质属性产生的一个最基本的物理场,反映由地球各圈层相互作用和动力过程决定的物质空间分布、运动和变化,承载地球系统演化进程中的一切与其重力场作用机制相关信息,地球重力场的时空演化是地球系统动力过程的历史再现。因此物理大地测量学与所有研究地球各圈层物质运动及其动力学机制的学科有着“天然”的交叉领域。高精度高分辨率重力数据及据此构建的高阶地球重力场模型及其时变信号,是地球动力学、地球内部物理、海洋物理和动力海洋学等相关学科研究所必需的基础信息,精细的全球重力场信息将加深人们对地球系统各圈层的物质异常分布、物质的循环及动量和能量交换机制的认识,精化各类相关地学模型参数,以达到对地球系统各子系统及整体的动力学过程和行为有更深层的理解。伴随着计算机、微电子和航天技术等的迅猛发展,地球重力场的研究正经历着一场大的变革,观测研究对象已由传统的局部地表、低近地空间扩展到全球范围、深空宇宙的各种动力现象和过程,发展为以动态观、整...&
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1重力场的时变性地球重力场是地球重力作用的空间.人们对重力的测定已经延续了约一个世纪之久,但直到二十世纪五十年代,高精度的跟踪卫星出现之后,重力场模型才变得逐渐精确和更加有意义.新的空间测地任务使人们对地球质量分布、地球结构和地球运动等有了相对更加清晰的认识.很久以来人们一直认为地球重力场在时间上几乎是静止的,只随地质年代的变迁而发生变化,从几千年到上百万年间产生了很小的变化.事实上是,地球重力场不仅在空间上存在变化,而且在时间上也存在变化.Jeffreys[1]1952年最早提出重力场的时变性,认为质量的运动如海洋潮汐,就可以引起重力场的时变.通常,牛顿的引力定律表明,一个物体会根据物体内部的质量分布在它周围产生重力场,因此,如果质量分布随时间发生变化通常就会引起重力场随时间的变化[2].随着重力测量技术的进步和重力测量精度的提高,逐渐发现地面上各点的重力不只是该点位置的函数而且是时间的函数,其大小随着经度、纬度的变化和时间的...&
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1　 2 0 0 0国家重力基本网的建立重力测量控制网同其它控制网一样 ,采用逐级控制的方法布设。国家重力基本网就是在全国范围内提供各种目的重力测量的基准和最高一级控制。我国曾在 195 7年建成第一个国家 5 7重力基本网 ,它的平均联测精度为± 0 .2× 10 - 5ｍ/ｓ2 。由于科技的发展和国家经济建设的需要等等原因 ,在 1985年中国又新建了国家 85重力基本网 ,其平均联测精度较之“5 7网”提高一个数量级 ,达到± 2 0× 10 - 8ｍ/ｓ2 的精度 ,该网改正了波茨坦系统的系统误差 ,增测了绝对重力基准点 ,加大了基本点的密度。但是从目前来看“85网”也存在许多不足 ,例如绝对重力点的观测精度较低 ,分布不均匀 ;受交通等因素的制约 ,网的图形结构不尽合理 ;由于种种原因有许多基本点已被破坏或使用不便等。这些缺陷致使“85网”已不能满足当前我国的资源勘探、国防建设、航天技术和测绘工作以及地学研究等方面对重...&
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大地测量学乃至测绘学是对地球进行测量和描述的学科。地球重力场的研究始终是大地测量科学研究的核心问题 ,也是现代大地测量发展中最活跃的领域之一。更因为地球重力场是地球的一个物理特性 ,它可以反映地球内部物质分布、运动和变化状态 ,并制约地球本身及其邻近空间的一切物理事件 ,因此研究地球重力场也是地球科学的一项基础性任务。地球重力场在传统大地测量中的任务是将在物理空间 (即地球重力场中 )的各类大地测量观测数据通过地球重力场参数转化到几何空间 (即参考椭球体上 ) ,便于进行大地位置的数学计算。因此 ,地球重力场的观测数据和各种参数对地面大地测量的定位是起辅助作用的。而现代大地测量是以空间技术手段 (如ＧＰＳ)进行三维地心坐标的定位 ,这种定位方式无需由物理空间向几何空间的转换 ,此时研究地球重力场是为了定位卫星的精密定轨 ,它的精度决定卫星大地测量定位的精度。因为后者需要精细地球重力场的支持 ,因此地球重力场对卫星大地测量起着关键...&
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探测和研究地球重力场结构不仅是地球科学的一个基础性领域，而且是现代大地测量学科的主要科学任务之一。本世纪重力探测技术的突破性进展，以及与卫星定位技术和其它空间技术发展的交叉并进，使现代地球科学在强化研究地球深部结构及其动力过程成为可能，并对地球重力场的精细结构提出了更高要求，如确定全波段ｃｍ级大地水准面和高分辨率、高精度的地球重力场模型就是物理大地测量跨世纪的新目标之一。实现这些目标应着重在以下方面作出努力：①进一步发展高效高精度重力探测技术，以改善全球重力场数据的分布、密度和精度，为实现上述目标提供数据保障；②发展地球重力场逼近理论和建立高效实用的地球重力场逼近方法，为实现物理大地测量跨世纪目标提供理论依据。近几年来，我校在物理大地测量学科领域始终瞄准国际研究前沿，并结合中国的实际情况，在地球重力场的研究方面取得了若干成果。下面仅就我校几位博士研究生的研究成果对比加以阐述。１若干研究成果１．１大地测量边值问题的数值解法边值问题...&
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1　前言地球重力场是地球物质分布和地球旋转运动信息的综合反应 ,是地球的重要物理特征之一。地球重力场的知识是地球科学 ,特别是大地测量学、固体地球物理学和海洋学的巨大进展中不可缺少的重要基础信息源。所以对地球重力场的了解和研究成为现代大地测量学及其它相关地学学科发展的最活跃的领域之一。从大地测量的科学任务出发 ,研究和确定地球重力场 ,其实是确定地球的扰动重力场 ,它包含了扰动位、重力异常、大地水准面差距、垂线偏差等被称之为地球重力场的基本参数。这些基本参数可通过如下数学函数来表达 :T( r,θ,λ) =GMr ∑∞n=2 ( ar) n∑nm=0 [Cnmcosmλ+Snmsinmλ]Pnm( cosθ)这个称之为球函数级数的各个未知系数的集合[Cnm,Snm]称为地球重力场模型。由该模型可以推导出以上所述的地球重力场基本参数 ,因此当前确定地球重力场的理论又归结为地球重力场模型的理论及位系数的计算与大地水准面的确定及其精化...&
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京公网安备75号俄罗斯成功发射欧空局地球重力场和海洋环流探测卫星
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&&& 俄罗斯普列谢茨克航天发射场日，用一枚俄制“轰鸣”运载火箭将欧洲空局的一颗地球重力场和海洋环流探测卫星（Goce）成功发射升空。
GOCE卫星发射
&&& “GOCE”卫星是欧洲航天局研发的一颗新型地球探测卫星，重量1100& kg左右，预计将在290 km高度的太阳同步轨道运行20个月左右，卫星轨道倾角96.7度。装备了一套灵敏度极高的重力梯度仪，能够对地球重力场的变化进行三维测量，科学家们会根据卫星收集的数据绘制，一幅高清晰度地球水准面和重力场图，以更深入地了解地球的内部结构，研究解析海洋水循环、全球热量转移及气候变化情况。
&&& 这幅特殊的“重力场地图”也将有助于研究洋流和海平面的变化，而这两者正是研究气候变化的重要指标。同时，卫星还能帮助人们更好地了解火山和地震活动的情况。卫星升空之后将会在尽可能低的轨道上绕地球运行，以获得清晰的图像。
&&& Goce原定于去年9月发射，但由于运载火箭出现故障，发射日期被一再推迟。在Goce之后，欧空局还计划发射一系列地球探测卫星，对地球大气、生物圈、水圈、低温层和地壳内部进行研究。
GOCE 同时测量6个重力场
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