基于三维地球模型的中国大陆重力潮汐因子研究

潮汐现象是地球对日、月等星体引力的响应,重力潮汐因子对于揭示地球内部结构具有重要作用.中国地震局、中国科学院等自20世纪80年代开始布设首批重力仪,用于研究中国大陆固体潮空间分布特征,到目前为止已建成超过50个台站的重力观测网络.本研究利用该网络的重力潮汐因子观测结果,结合考虑了横向非均匀效应的潮汐理论和三维地球模型,构建了中国大陆及周边地区的重力M_(2)、O_(1)因子分布模型.基于微扰理论,本研究发现P波速度扰动、S波速度扰动、密度扰动及综合效应对重力M_(2)因子影响的幅值范围分别为-0.12%至0.14%、-0.19%至0.17%、-0.08%至0.06%和-0.09%至0.11%(对O1因子的影响为-0.13%至0.28%、-0.27%至0.15%、-0.12%至0.10%和-0.15%至0.05%),影响最显著的区域为喜马拉雅造山带(负值)和华夏古陆东南缘(正值),体现了这些地区的特殊构造.本研究利用最小二乘配置方法对重力潮汐因子的理论值与实测值进行了融合,发现中国大陆及周边地区的重力M_(2)因子幅值范围为1.130至1.175,总体呈现周围低、中心高的特征.重力O1因子幅值范围为1.145至1.195,总体呈现从西北向东南逐渐升高的特征.以上结果可为中国大陆及周边地区重力潮汐因子、地球模型等相关研究提供参考.

基于矩阵球谐叠积方法估计Mm和Mf潮波重力潮汐因子及约束下地幔滞弹性参数

地幔滞弹性参数对理解和认识地球内部动力学过程及能量耗散机制至关重要.目前, 下地幔滞弹性参数主要依赖长周期固体潮和极潮等大地测量观测的反演与约束, 但相应研究结果之间仍存在明显的差异.本文采用高精度的超导重力仪(Superconducting Gravimeter, SG)观测资料对长周期频段的Mm和Mf潮波重力潮汐因子进行估计, 并反演下地幔滞弹性参数.对SG观测资料进行精细预处理, 并扣除多种重力信号及短周期潮波的干扰;采用矩阵球谐叠积方法估计的Mm和Mf潮波的重力潮汐因子分别为1.1589(±0.0011)-0.0006i(±0.0012)和1.1586(±0.0007)-0.0008i(±0.0009).基于估计的重力潮汐因子, 得到5 mHz参考频率的下地幔滞弹性参数f_(r)(ω)和f_(i)(ω), 对于Mm潮波分别为-15.6(±8.7)和4.7(±9.5), 对于Mf潮波分别为-13.2(±5.5)和6.3(±7.1), 最终反演的物质依赖参数α值为0.185(±0.09), 与已有研究中基于卫星激光测距和GNSS观测的研究结果一致, 表明了估值的可靠性.研究可为下地幔滞弹性参数提供约束, 有助于了解地球内部的物理性质以及地球对于潮汐信号的响应特征.

基于category5月球内部结构模型的月球重力固体潮理论值计算

在地球、太阳和其他行星的引潮力的作用下,月球表面上任一点重力值将产生周期性的变化称为月球重力固体潮理论值.研究月球重力固体潮有助于我们更好地了解月球的内部结构、地壳运动以及月球的演化过程,这也为登月任务和月球探测提供了重要的科学依据,帮助我们更好地探索和理解月球的特性和性质.本文阐明了月球重力固体潮形成原因,根据category5月球内部结构模型计算出月球重力潮汐因子,依据Newcomb理论,采用ELP2000-85解析星历和Eckhardt月球天平动模型,提出一个计算月球重力固体潮理论值的方法,选取Apollo11作为测站,以波形图的形式输出该测站一天、一个月、一年的月球重力固体潮理论值,并探索讨论月球重力固体潮与月震的关系.结果表明:该测站一天、一个月、一年的月球重力固体潮理论值,最大值分别为:-1309μGal、-1290μGal、-1277μGal;最小值分别为:-1343μGal、-2349μGal、-2349μGal;与地球重力固体潮(这里选择与Apollo11经度纬度相同的坐标作为测站相比),月球重力固体潮变化相对简单,但波动幅度较大;推测月球的重力固体潮与深源月震之间可能存在某种关联.