地球表面季节性形变的物理成因

地表形变运动的成因探索对环境监测、气候变化研究以及高精度地球参考框架维持都具有重要意义,主要讨论了地球表面非构造季节性运动的物理因素。首先介绍了两个已经明确了的激发机制:由大气、海洋、陆地水、雪、冰以及植被等变化引起的表面质量重力负荷,是地表季节性形变的主要激发源,可以解释40%~50%的垂向和15%~20%的水平向地表季节性形变;除此之外,地表温度变化引起的热弹性形变对GPS台站观测到的周年位移也存在激发作用,在垂向和水平方向的贡献率分别为7%和8%~9%。其次探讨了地表三维季节性形变的潜在物理机制,现有的理论证明和区域性的观测结果均表明,由地下水含量变化引起的孔隙弹性负荷极有可能对地表形变存在贡献。孔隙弹性形变的情况不同于传统水文负荷,却与热弹性效应类似,可以通过改进现有的热弹性形变模型,并将其应用到陆地水系统,拓展出全球尺度的孔隙弹性形变模型,进一步补充解释地表三维(尤其是横向分量)季节性形变。