用lageos1和lageos2激光测距资料联合解地球定向参数

为了响应国际地球自转服务中心(IERS)和国际激光测距服务中心(ILRS)的呼吁,上海天文台天文地球动力学研究中心参加了对激光测距卫星lageos1、lageos2的资料的分析、计算,提交了关于地球定向参数(EOP)(1998-2001)的联合(lageos1、lageos2)解算结果报告:(SHAO)2002 L 01 利用更精细化的和改正了的计算EOP的模型,获得了EOP(SHAO)2002 L 01系列。该系列与同时期的IERS的EOP(IERS)C04相比,符合程度:极移X_p、Y_p好于0.35mas,日长变化D_u好于0.030ms。

用激光测距资料解地球定向参数的模型改进

详细介绍了与SLR观测资料的高精度相适应的解EOP模型的改进,并且在复弧法中使用这个改进模型。当轨道参数为全局量,EOP参数为子弧量时,其中解极移运动Xp,Yp和日长变化率DUT1R的模型的更新,提高了解EOP的精度,特别提高了解DUT1R的精度;同时也提高了整个弧段的定轨精度。在EOP的改进模型中,以周日和半周日为周期的分量虽然对提高EOP本身的精度没有什么帮助,但是对整个弧段定轨精度的提高还是有益的。本文用1995～1999年LAGEOS 1的资料解得的EOP序列精度:Xp达0.43mas,Yp达0.41mas,DUT1R达0.022ms。90天弧长定轨残差好于2cm。

利用Lageos 1 SLR资料解算1990-2001年的地球定向参数

利用 12年的Lageos 1卫星激光测距资料 (1990 - 2 0 0 1)解算得到了地球定向参数 (EOP) ,将该序列的结果与同期的EOP(IERS)C0 4进行比较 ,其外符精度为 :极移XP— 0 .4 0mas,YP— 0 .4 2mas ,日长变化Dr— 0 .0 35ms。

现代天文观测资料测定Chandler摆动的周期P和品质因子Q

采用现代天文观测的地球自转序列EOP97C0 4 (1964年 1月～ 1997年 12月 )和SPACE96(1976年 1月～ 1997年 10月 ) ,基于自回归 (AR)谱估计的Marple算法得到Chandler摆动的周期P ,再由谱峰半功率点宽度 ,得到品质因子Q值 ,并运用最小二乘法求出其振幅和位相。结果表明 :从现代极移序列中测得Chandler谱峰仅有一个 ,摆动周期P为 4 33日 ,品质因子Q值为 5 0左右 ,振幅大约为 0″ .17。

由VLBI观测估计上海天文台VLBI站地壳垂直形变

采用上海天文台VLBI站与国际上 13个VLBI站之间的基线长度变化率的测定结果 ,估计了上海VLBI站相对于欧亚板块稳定区的地壳垂直形变速率。基于ITRF96国际地球参考架的站速度矢量 ,得到上海VLBI站及其附近地区的地壳垂直形变速率为每年 - 1.86± 0 .83mm。这个结果表明上海天文台VLBI站附近地区的地壳垂直运动存在约每年 2mm的下降运动。

SLR资料的快速处理

详细地介绍了 SL R( Satellite L aser Range)资料的快速分析处理技术。SLR资料的分析处理方法、采用的力学模型和解参数的多少根据目标的不同而异。但是其关键是对 SLR卫星进行精密定轨。本文对此进行了详细分析、比较 ,得出了目前上海天文台已采用的解算模式。根据该解算模式 ,我们分析处理了 1 998年 1 2月 31日至 1 999年 6月 2 9日 ,每 3天一弧段的 ,L AGEOS卫星的 SLR资料。结果显示每 3天弧段的定轨的残差的 rms约为± 1 cm左右。

日长变化、大气角动量和ENSO:1997～1998厄尔尼诺和1998～1999拉尼娜信号

采用 1 970年 1月～ 1 999年 6月期间日长变化序列 ( ΔL OD)、大气角动量 ( AAM)和南方涛动指数 ( SOI) ,通过小波变换等方法研究ΔLOD,AAM与 ENSO间的关系。结果表明 ,ΔL OD和 AAM的年际变化与 ENSO具有相似的时变谱结构 ,从日长和 AAM资料中可以检测到 1 997～ 1 998年厄尔尼诺 ( El Nino)和 1 998～ 1 999年拉尼娜 ( La Nina)

无先验基准方法在SLR资料处理中的应用

ＳＬＲ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｉｎｇ）资料处理一般来说总是由各 ＳＬＲ测站构成的坐标框架里进行．为了克服在ＳＬＲ资料处理过程中对坐标框架的重复定义，利用全球１９９９年１月到１２月的ＬＡＧＥＯＳ－１的ＳＬＲ资料以无先验基准方法解算ＥＯＰ（ＥａｒｔｈＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）和所有ＳＬＲ站的坐标的试验．在ＳＬＲ资料处理中用无先验基准方法与 ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）的不太一样，由于ＳＬＲ的资料不能把ＳＬＲ观测站连结成非常牢固的空问多面体（ＧＰＳ的资料在每一瞬间可以把测站联成一完整的空间多面体），因此需要加一些约束，以避免法方程出现秩亏．解得的测站坐标用７参数转换到ＩＴＲＦ９７坐标系；ｒｍｓ为 １．３ｃｍ．ＥＯＰ与ＩＥＲＳ的 ｅｏｐｃ０４序列相比，Ｘｐ、Ｙｐ的ｒｍｓ分别为 ０．３７ ｍａｓ、０．３０ ｍａｓ，ＬＯＤ（Ｌｅｎｇｔｈ Ｏｆ Ｄａｙ）的 ｒｍｓ为 ０．０１９ ｍｓ．

风对Chandler摆动激发贡献的比较

应用日本气象厅(JMA)最近发表的以美国大气与环境预测中心(NCEP)修正前、后的reanalysis数据计算出的全球和南、北半球风角动量资料,估计了风对Chandler摆动的平均激发能量,以及风的激发与观测激发之间的相干系数和相干相位．结果表明, 1980-1993(1980-2003)年期间,全球对流层风和(对流层+平流层)风对Chandler摆动的激发能量可分别解释观测激发的68％和72％(58％和51％),对流层风起着主导作用;它们与观测激发的相干系数分别达到0．49和0．32(0．50和0．39),而且具有接近于零的相干相位．这些结果充分说明风在Chandler摆动激发中的重要作用．分析结果也展示了分别应用NCEP修正前,后的reanalysis数据、从实际表面和海平面开始积分的风角动量对Chandler摆动激发的不同影响．

1999年LAGEOS卫星全球快速标准点数据精度的评估

综述了 1999年全球 4 0多个台站的人卫激光测距 (SLR)快速标准点资料的分析处理工作。介绍了全球SLR资料快速分析处理的方法和定轨模型 ,并对各个SLR站的观测结果进行了评估 ,给出了各测站的距离偏差、时间偏差以及所能达到的测距精度。其中每 3天一个弧段LAGEOS卫星定轨的均方差 (rms)为 1cm左右 ,与美国空间研究中心 (CSR)的定轨结果相当。

地球自转运动与大气、海洋活动

地球自转运动(自转速率变化和地极运动)表征着地球的整体运动状态以及固体地球与大气和海洋各种时空尺度上的相互作用过程, 它们在维持总角动量守恒的条件下, 构成了复杂的地球动力学系统. 近代空间大地测量技术的应用和发展大大促进了地球自转与大气和海洋活动相互作用的研究. 着重综述地球自转运动与大气和海洋活动以及热带海气相互作用方面的研究进展, 并展望未来理论研究的课题和方向.

中国卫星激光测距流动站地心坐标的归算

为了监测中国地壳运动,由中国地震局地震研究所研制了两台卫星激光测距(SLR)流动站,其中一台属国家地震局地震研究所。在我国大科学工程项目的支持下,从2000年8月至2002年1月实施了从东到西、从南到北跨度达几千公里的第一次流动观测。共测量了3个点:北京、乌鲁木齐、拉萨。每个站点观测了近两个月,获得了一批SLR观测资料。用这批资料结合全球SLR资料在ITRF2000坐标系下解算了这3个站点的地心坐标,达到了比较好的精度。

Chandler摆动激发函数的统计特性

由 SPACE2002 系列的地极坐标序列计算出 1 d, 5 d, 1 m 和 3 m 间距的极移激发函数, 在消除了其中的低频成分和周年变化等以后得到Chandler摆动的激发函数(下称“测地激发”), 用它作正态分布假设的统计检验, 并分别与大气、海洋和水文激发以及它们的 2 种联合激发(大气+海洋和大气+海洋+水文)作同分布假设的统计检验. 结果表明, 这 4 种间距的 2 种联合激发函数共 16 个分量绝大多数(14/16)满足高斯正态分布, 测地激发各分量与这2种联合激发的相应分量具有相同的统计分布, 然而测地激发与上述大气、海洋和水文等单个激发函数之间的“同分布”假设多数都被拒绝. 这些结果从一个全新的角度说明, 大气激发、海洋激发和水文激发是 Chandler 摆动的主要激发源, Chandler 摆动的激发函数具有随机正态分布性质.

多波长卫星测距的Raman激光系统

为了研制用于多波长卫星激光测距的激光系统,中国科学院上海天文台与捷克技术大学的联合研究组,在Prague实验室用Nd:YAG主被动锁模激光器产生的倍频0.53μm(脉冲能量35mJ,脉宽35ps)绿光抽运特制的1m长Raman盒中的高压H2,研究一阶频移光的转换效率与光束的空间特性.得到了一阶Stokes光(0.68μm):7mJ(单脉冲),光束发散角40″,空间抖动角小于4″.一阶反Stokes光(0.43μm):2mJ(单脉冲),光束发散角56″,空间抖动角小于4″.出射光中还有0.53μm的绿光:10mJ(单脉冲),光束发散角40″,空间抖动角小于7″.还用激光测距方程分别估算了用Raman产生的多波长激光的回波探测概率,结果表明所研制的该激光系统可以进行卫星实测.该Raman激光系统将装备于中国科学院上海天文台的卫星激光测距站进行多波长卫星测距研究.