陆态网络连续重力站近期潮汐观测精度讨论

重力潮汐观测在全球潮汐模型的建立、重力扰动信号识别等工作中具有重要作用,而潮汐观测精度是完成这些工作的基础。本文利用中国大陆构造环境监测网络10个重力站3年的重力固体潮数据计算了观测潮汐模型。在与历史已有结果进行比较后,分析了观测潮汐模型精度以及环境对精度的影响。结果表明,10个站观测潮汐模型的M2波潮汐因子中,误差最优为0.00014,主要潮波平均精度优于0.0010,高于20世纪80~90年代弹簧重力仪0.5~1个数量级,部分站点的精度可达早期超导重力仪水平,而与现代OSG型超导重力仪精度相差0.5~1.0个数量级。利用重力站中最优观测潮汐模型进行潮汐改正,潮汐改正精度指标(DRMS)可达±(0.2~0.3)×10^-8m/s^2,稍优于DDW/NHi理论潮汐模型结果(±(0.3~0.6)×10^-8m/s^2)。10个重力站均表现出了观测优于理论模型的特点。观测环境和场地的干扰会导致观测潮汐模型的精度下降,部分台站受环境变化和观测系统本身老化等不稳定因素干扰,其观测潮汐模型精度下降。DRMS自(0.1~0.2)×10^-8m/s^2增至(1.0~1.7)×10^-8m/s^2。

连续重力观测站测定的中国大陆潮汐因子空间分布特征

潮汐变化空间分布可用于地球不同位置受外力响应及地球形状、地表变形的相关研究。受观测技术、仪器数量和观测精度等制约,中国大陆重力潮汐观测直到21世纪初才得到较大改善和发展。利用2015—2017年中国大陆运行较好的51个重力站潮汐观测数据,采用国际标准潮汐处理方法和软件,分析计算了中国大陆主要潮波潮汐因子的空间分布,同时,结合1′×1′的全球地形模型(ETOPO1)和全球重力场模型(WGM2012)讨论了中国大陆东西和南北向2个潮汐剖面的构造物理特征。研究结果表明:(1)90%以上重力站M2波潮汐因子中误差优于0.001,这已和20世纪80~90年代的超导重力仪的观测精度相当;沿海台站的O1和K1波潮汐因子大于其他地区,经Nao99b和Nao99jb海潮模型检验认为是海潮负荷引起的。(2)沿狮泉河—玉树—松潘—黄梅—上海佘山的东西向M2波潮汐剖面显示,当海拔高程差异超过4500 m、布格重力异常差异600×10-5m/s2时,重力站间M2波潮汐因子差异可达2%,且和高程呈正相关特征。(3)沿孟连—西昌—银川—乌加河的南北向M2波潮汐剖面站间潮汐因子差异为1.0%~1.5%。(4)重力站潮汐因子和高程的相关性分析表明,内陆站M2、O1波相关系数超过40%具有正相关特征。上述结果可为中国大陆地壳结构横向不均匀性和动力变形响应研究提供参考。