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重力周年变化的探讨

徐华君  柳林涛  许厚泽  孙和平  胡小刚  
【摘要】:本文首先根据4个台站(Brussels,Potsdam,Membach和Boulder)超导重力仪(SG)长期观测资料得到的重力残差序列(观测值减去固体潮理论值),对其进行气压改正后,运用小波滤波,得到时间尺度约为0.7-1.4年的SG检测到的重力变化。在此基础上,利用最小二乘,可以计算出SG检测到的周年项和Chandler项的振幅和初相位。然后根据国际地球自转服务(IERS)提供的极移数据,取与对应台站时间跨度一致的极移序列,用相同的小波滤波方法,得到时间尺度约为0.7-1.4年的极移引起的重力变化,再利用最小二乘法计算,得到极移引起的重力变化的周年项和Chandler项的振幅和初相位。两组结果对比分析表明:在Brussels,Membach和Boulder三个台站,虽然SG检测到的重力周年效应与极移引起的重力变化的周年效应在相位上符合较好,但是振幅相差较大,分别为2.5172μgal,1.0105μgal,0.9287μgal,各占SG 检测到的重力周年效应的65.85%,36.31%和36.99%。而在Potsdam,虽然SG检测到的重力周年效应与极移引起的重力变化的周年效应在振幅上大小相当,只相差0.0054μgal,但相位上却相差很大,达到43.4558°。这种现象说明,除了潮汐、极移和气压,还存在一些未知的地球物理现象很大程度上影响着地球的周年重力变化,要对周年重力变化做出完整的解释还有待进一步探索。

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