地球自转速率变化及其与地球物理现象的关系研究进展

地球自转速率变化及其与地球物理现象的关系研究进展

一、地球自转速率变化及其与地球物理现象关系研究的进展(论文文献综述)

张敏[1](2021)在《重力测量的环境影响研究》文中提出对地球重力加速度的高精度绝对测量,可以用来研究地球的内部结构、地球动力学和地震监测等相关地球物理科学问题,也可以用来获悉地球矿产资源分布和对飞行器进行导航与制导等。基于激光干涉原理的绝对重力测量过程中多种因素影响着最终的测量结果,环境的影响主要来自于固体潮汐、海洋潮汐、大气、水文、电磁场、温度等。为了保证绝对重力测量的精度,必须要充分的考虑背景环境的影响,并对背景环境进行科学分析。本文系统地分析了潮汐、大气、水文、地球自转、电磁场、温度、重力垂直梯度等环境因素对重力测量的影响机理,采用理论模型、数字仿真和实际测量检验等方法对各种环境因素影响进行定量化研究。取得的主要创新成果如下:采用格林函数法计算大气对重力测量的影响。计算了大气重力格林函数,分析了不同温度模型、地面温度、干湿度、台站高程、周边地形对重力的影响,并首次讨论了台站湿度对比气体常数取值的影响,计算结果表明不同湿度条件(40%-80%)造成的重力变化约0.1μGal左右,认为比气体常数的取值对结果没有影响。本文构建基于台站实际的格林函数求解式,通过格林函数法计算台站0.5°范围内大气变化对重力测量的影响在10μGal以内。气压变化与大气对重力的影响呈负相关,由大气和大气重力影响经线性回归计算出的大气重力导纳值为-0.3826μGal/h Pa,与采用时间域、频率域导纳值方法得出的导纳值均值-0.3μGal/h Pa相差0.08μGal/h Pa,台站气压变化不超过10 h Pa时,由此造成的大气影响误差在1μGal以内,基本满足绝对重力测量精度需求。整个水文系统包含地表水、地下水和土壤水,前人只对地下水或土壤等单个水文因素对重力测量的影响进行研究,本文首次就整个水文系统对重力测量的影响进行了分析和定量计算。利用武汉地区超导重力仪2013年至2015年重力残差数据检验模拟计算结果。模拟计算整个水文系统的影响与实测重力残差长期变化存在1μGal的差别,证明了模拟计算的有效性。研究结果表明,对重力测量影响较大的潜水和土壤水,在利用各期绝对重力测量值进行地球动力学等研究时需要扣除它们的影响。地球自转对重力测量的影响包含极移、日长变化和科里奥利力。关于它们对重力测量的影响根据相应公式进行了理论计算,结果表明极移对绝对重力测量的影响需要考虑,日长变化和科里奥利力的影响可以忽略。通过误差传递的角度考虑了极移改正公式中潮汐因子、台站经纬度、地球半径、自转速率的参数取值误差对极移的影响,结果发现潮汐因子取1.16或1.18时重力影响存在0.1μGal的误差,台站经纬度1°的误差时重力影响存在0.01μGal的误差,地球半径存在8 km的误差时重力影响存在0.01μGal的误差,自转速率存在10-8rad/s的误差时重力影响存在0.1μGal误差,存在上述参数取值误差时极移改正也基本满足绝对重力测量精度需求。讨论了变化磁场和静电场对重力测量的影响,通过理论计算和实验验证,给出了变化磁场对重力测量的影响机理和影响量级,磁场变化时会对重力测量产生影响,而静电场的影响可以忽略不计。讨论了实际环境中(高压输电线路下)存在变化磁场时对重力测量的影响,对我国220-1000 k V超高压输电线路和变电站区域磁场变化数据进行统计,输电线路下的磁场梯度最大约0.5μT/m,变电站磁场梯度若为5 0μT/m,计算结果表明它们对绝对重力测量的影响不超过0.2μGal。考虑了温度变化对重力测量的影响,给出了温度变化对激光波长、温度变化对真空度,进而对重力测量的影响理论计算方法。通过在北京白家疃实验室进行了温度变化对激光波长、温度变化对真空度的实验,得到了以下新的认识:温度从20℃升至30℃时,因激光波长变化使重力观测值增加6.2μGal,比理论计算结果(2.8μGal)偏大,温度变化与重力变化呈线性趋势;温度从25升至35℃即增高10℃时,因真空度变化使重力值减小10μGal;比理论计算10℃的温度变化产生3μGal重力变化偏大,且重力变化与温度变化基本呈线性变化。针对利用重力垂直梯度值进行不同类型绝对重力仪高度改正的精度问题,本文开展了不同点位、不同高度实际测量重力梯度数据研究,结果表明需要利用实际重力垂直梯度值进行高度改正。除此之外,测量结果表明不同高度梯度结果有可能存在较大的差别,造成50 cm高差的归算差值最大约2.5μGal,影响绝对重力高度改正精度,在重力观测中需要测量不同高度处的重力垂直梯度值进行高度归算。通过对白家疃实验室不同点位垂直梯度的测量结果进行分析,结果表明在地形复杂的地区还需要考虑重力水平梯度的影响。

姚当[2](2021)在《基于13米宽带VLBI系统的UT1自主测定研究》文中进行了进一步梳理世界时UT1是以地球自转定义的时间尺度,是构成国家标准时间UTC(NTSC)的重要组成部分,在卫星导航、深空探测等航天工程中具有重要的应用价值。因地球不规则自转等诸多因素,世界时UT1难以准确建模,需要通过VLBI/GNSS等空间大地测量技术来维持。目前,我国使用的UT1依赖于国际地球自转和参考系服务(IERS)所提供的产品。为实现我国自主高精度UT1测量及产品服务,国家授时中心研制了13米宽带VLBI系统(NTSC-VLBI系统)。本文基于NTSC-VLBI系统在世界时UT1自主测定方面开展了相关研究,主要研究成果和创新点如下:1)系统性地开展了世界时UT1自主测定技术研究,并基于国家授时中心初步建成的13米宽带VLBI系统开展了试验验证,建立了一套完整的UT1数据处理流程。参与研制了国家授时中心新一代13米天测与测地VLBI系统,该系统参考VLBI2010规范,具有口径小、快速换源、馈源致冷和宽带观测等技术特点。结合实际站址环境和天线特性等因素,设计并优化了UT1观测纲要。建立了一套完整的UT1数据处理流程,开展了大量的实际试验验证,相比于IERS C04序列,UT1测量偏差为14.5微秒,标准差为58.8微秒。2)开展了VLBI测定UT1的误差分析,并通过精化台站坐标和改进VLBI设备时延校准技术,有效提升了UT1测量精度。分析了各项误差源对UT1测量精度的影响,从长期试验结果中发现喀什站和吉林站站址坐标的长期变化导致了UT1测量精度下降,进而对两站站坐标进行精化。开展了VLBI设备时延的强源校准方法试验研究,在UT1观测时段前后半小时设计了强源观测,在数据处理时采用强源的残余时延作为系统差对其它射电源观测进行修正,有效提升了UT1测量精度。3)面向UT1例行服务的需求,提出了在基本不影响UT1精度情况下,可有效减少原始数据量的数据采集方法。针对NTSC-VLBI系统采集得到的数据量相比老一代VLBI系统急剧增大的问题,对数据采集进行优化设计,基于带宽综合原理,提出了8通道256 MHz的采集方法,并利用实测数据验证了该方法的有效性。结果表明,8通道采集记录下的UT1测量精度接近16通道512 MHz的UT1测量精度,且记录的数据量较少50%。4)提出了基于NTSC-VLBI测量的UT1和i GMAS测量的日长变化融合处理算法,获得连续高精度的UT1产品。NTSC-VLBI系统可高精度测量UT1,国际GNSS监测评估系统(i GMAS)可提供连续的日长变化产品,结合二者优势发展了融合处理算法。利用2018年观测数据,开展实际试验,结果表明经融合后,在获得连续的UT1产品的同时,UT1产品的精度得到提高,相比于IERS C04序列,UT1测量偏差为-7.8微秒,标准差为33.4微秒。5)初步实现了UT1例行服务,为深空探测提供了备份的UT1产品支撑。建立了一套完整的UT1测定流程,实现了观测纲要的自动生成与下发、观测数据的自动回传,实现了相关处理、后处理和UT1解算等的自动化,并实现了地球定性参数(EOP)预报,当前UT1产品已作为深空探测的备份产品。

王婕[3](2021)在《行星运劫与太阳自转速率、太阳活动之间的关系分析》文中研究说明已有研究表明,太阳活动对于地球气候的变化产生了不可忽视的影响。但是,关于太阳活动的成因还存在着争议。最近的研究发现,太阳自转速率的变化与太阳活动之间存在一定的联系,但是不同学者的研究结论存在着矛盾:有的认为两者为正相关,而有的认为却是负相关。究竟两者之间是什么关系,还需要做进一步深入的分析。该论文利用集合经验模态分解(EEMD)等方法对太阳自转速率和太阳黑子数据序列进行相关关系以及相位关系的计算和分析。其中,一个是由太阳黑子群观测得到的自转速率,一个是利用太阳系角动量守恒原理以及行星会合指数计算的太阳自转速率。它们分别与太阳黑子比较,以探讨太阳自转速率变化与太阳活动之间的关系以及与行星运动之间的可能联系。研究发现:1.在11年左右周期分量上,观测到的太阳赤道自转速率滞后太阳黑子的变化约2年,并呈负相关关系。表明太阳活动变化对于太阳自转速率变化的负向抑制或负反馈作用。在20年左右周期分量上,观测到的太阳自转速率滞后太阳黑子变化13年,并呈正相关关系。表明太阳自转速率变化对于太阳活动变化具有正向驱动或者激发作用。2.通过绕转和自转角动量转换计算得到的太阳赤道自转速率变化,其20年周期分量领先太阳黑子20年周期分量7年,两者为正相关关系,进一步表明太阳自转速率变化在驱动或者激发太阳活动变化方面的作用。3.对太阳活动12-23周各周内部太阳黑子与太阳自转速率的相关分析表明,在绝大多数(75%)活动周两者为负相关。对1874-2013年长期趋势项分量的相关分析也表明,太阳黑子与太阳自转速率呈显着负相关。这些均表明磁场制动效应的存在:即当太阳活动增强、磁场强度增大时,太阳自转受到太阳系磁场和行星磁场的阻力增大,导致太阳自转速率减小;当太阳活动减弱、磁场强度减小时,太阳自转受到太阳系磁场和行星磁场的阻力减小,从而使自转速率增大。4.行星运动、太阳自转速率、太阳活动与地球气候变化之间存在着密切的联系:行星的运动导致太阳系质心相对于太阳质心位置的相对变化,引发了太阳绕转角动量和自转角动量的相互转换,使得太阳自转速率发生变化,从而驱动或者触发太阳活动的变化。太阳活动的变化,会改变太阳总辐射量的变化,从而影响气候的变化。这一关系链条的进一步清晰,有助于深入理解行星运动与气候变化之间的成因联系。

姜浩轩[4](2020)在《基于红外观测的小行星族群热物理参数与分布特征研究》文中提出小行星热物理是近年来小行星研究领域的一个重要环节,随着空间和地面望远镜观测技术的进步,大量小行星的红外数据被观测到,使得该领域的研究取得了长足发展。小行星发出的热辐射取决于小行星的尺寸、形状、反照率、热惯量、粗糙度等热物理参数。在太阳系中不同光谱类型(如S型、V型等)、不同区域(如主带、近地等)的小行星这些参数有较大的差别。通过建立热物理模型计算理论辐射通量并结合相应的红外观测数据进行比对,可获得这些热物理参数的大小。研究小行星热物理特性的科学意义是多方面的,比如能够帮助我们计算小行星的 Yarkovsky 效应和 YORP(Yarkovsky-O’ Keefe-Radzievskii-PaddackorYORPeffect)效应,并预测其轨道和自转状态的变化,另外还能对小行星表面的表壤颗粒尺寸进行估算,从而能更好地对小行星表面的物质成分特征进行研究。另一方面,研究小行星族群的热物理特性,可进一步为研究小行星、小行星族群、小行星带乃至太阳系的形成和演化机制提供重要科学依据。本文主要从小行星族群的角度出发,借助先进热物理模型(Advanced Thermophysical Model,ATPM)结合相应的中红外观测计算了 10颗Vesta族群小行星、近地小行星(341843)2008 EV5、Nysa-Polana族群小行星(135)Hertha、近地小行星(3200)Phaethon、Pallas族群小行星(531)Zerlina、及3颗Themis族群小行星的热物理参数,揭示了不同种类、不同族群的小行星之间热物理参数的差异和造成这些差异的原因,以及相同族群中的小行星热物理参数的相似性,并且从这些差异和相似性中对近地小行星和族群之间的联系以及轨道演化过程进行了讨论。Vesta族群是小行星带中数目最多的族群之一,该族群是小行星(4)Vesta经历碰撞后产生的碎片形成,同时Vesta族群也是HED(Howardite-Eucrite-Diogenite meteorites)陨石的发源地。研究表明该组群存在的年龄超过10亿年,为科学家们研究小行星带和早期太阳系形成与演化过程提供了重要线索。本文从热物理特性的角度对该族群中的10颗小行星进行了研究,得到这10颗Vesta族群小行星的平均热惯量为42 Jm-2s-1/2K-1,平均几何反照率大小0.328,与之对应的表面粗糙度普遍较低。此外,我们还对这些热物理参数的结果进行了统计分析,研究了小行星热惯量和有效直径之间的变化关系,对已有的主带区域小行星几何反照率进行统计后,发现Vesta族群小行星的几何反照率普遍偏大,并研究了这些小行星随热惯量随自转周期的变化情况,由于样本数目较少,结果中并未发现二者之间有明显的相关关系,基于我们得到的热物理参数,估算了这十颗小行星的表壤粒径尺寸范围在0.006~1.673 mm之间。小行星(341843)2008 EV5是一颗Aten型近地小行星,光谱类型为C型,具有潜在撞击地球的危险,该小行星曾是欧空局(ESA)的小行星探测任务Marco-Polo-R的基准探测目标,虽然最终航天器并没有飞往该小行星,但对其物理特性、起源演化等的研究仍有较高的科学价值。2010年空间红外望远镜WISE对其做了大量的观测,为研究其热物理特性提供了关键数据。在第五章中我们借助ATPM和WISE红外观测得到2008 EV5的热惯量Γ=110-10+30 Jm-2s-1/2K-1,几何反照率pv=0.095-0.003+0.016,有效直径Deff=431-33+6m。由于其热惯量相对大多数近地小行星较小,我们推测其可能来自主带区域,并对其1000条克隆轨道进行了逆向积分1 Myr,发现其来自主带区域的概率为6.1%,同时估算了表壤粒径尺寸估算为0.58~1.3 mm。最后,研究并讨论了该小行星表面水冰存在的可能性。研究表明,2008 EV5有可能来自于Nysa-Polana族群,我们对这个族群中的小行星(135)Hertha的热参数进行了计算,得到该小行星的热惯量大小30-21+35 Jm-2s-1/2K-1,pv=0.135-0.034+0.0182,几何反照率大小pv=0.135-0.034+0.018,有效直径为Deff=82.863-5.027+12.937。小行星(3200)Phaethon是近年来较为热门的研究目标,该小行星是日本航空航天局探测器DESTINY+的探测目标,其特殊的轨道形状(大偏心率、小近日点距离)导致在一个轨道周期内温度的变化幅度较大,使之具有特殊的物理特性,该小行星也是双子座流星雨的起源。研究表明Phaethon起源于主带区域中的Pallas族群,该族群是小行星带中B-type小行星的重要来源,其成员数目不多,但目前大部分的具有活动性的小行星均与Pallas族群相关。在第六章中我们将(3200)Phaethon和Pallas族群小行星(531)Zerlina的热物理参数结合起来进行研究,通过将理论辐射流量与观测值进行拟合,我们得到Phaethon和Zerlina的热惯量分别为:ΓPhaethon=550-290+920 Jm-2s-1/2K-1,ΓZerlina=0-0+34 Jm-2s-1/2K-1,几何反照率分别为:pv,Zerlina=0.1435-0.0325+0.0420,pv,Phaethon=0.1253-0.0020+0.0034,热参数上的差异可能是由于Phaethon较强的活动性,当Phaethon的轨道演化至当前位置时,其较高的近日点温度会使表面的物质发生变化,同时观测也表明Phaethon有质量流失现象,使得Phaethon与Pallas族群小行星相比,其表面特性发生改变,从而热物理参数也随之改变。Themis族群也是小行星带中重要的族群之一,以小行星(24)Themis命名,分布在小行星带的外部区域。在该族群中,大部分小行星均为B-type和C-type小行星,这些小行星物质成分比较原始,且成员中大部分可能都有水冰的存在,对其成员小行星的热物理特性进行研究可为我们提供该族群母体小行星的内部信息,从而为我们提供了研究大型B-type和C-type小行星的有效途径。在第七章中,我们借助WISE红外观测和ATPM对该族群中三颗体积较大的小行星(62)Erato、(171)Ophelia和(222)Lucia的热物理参数进行了计算,发现三者之间的热参数大小非常接近,从另一个角度证明了这三颗小行星有可能是来自于同一小母体。小行星族群是研究太阳系早期演化的重要对象,在使用热物理模型计算小行星族群热参数的过程中,我们提出了新的计算太阳反射光的方法,首次研究了Vesta族群小行星的热惯量分布,以及族群内小行星其他热物理参数的分布情况,并且研究了部分近地小行星(如2008 EV5,Phaethon)与主带族群小行星之间在热物理参数方面的联系。该工作可从热物理参数的角度对小行星族群分类方法进行完善和改进,同时,对近地小行星热物理参数的研究结果将为我国小行星深空探测任务的探测目标特性提供重要帮助。

孙张振[5](2020)在《高精度地球自转参数预报模型与算法研究》文中研究说明地球自转参数(Earth Rotation Parameters,ERP)是地球观测的重要组成部分,表征着地球自转运动的整体变化,是地球各圈层地核、地幔、地壳、海洋和大气等综合作用的直接反映。ERP包含极移运动(Polar Motion,PM)、世界时(UT1-UTC)和日长变化(LengthofDay,LOD),对卫星精密定轨、深空探测等具有重要意义,同时也是地球参考框架和天球参考框架相互转换的必要参数,特别在空间基准长期维持方面,具有至关重要的作用。由于现代大地测量技术数据处理的复杂性和各技术间参考基准的不一致性,高精度ERP数据的获取具有几天至几周的滞后,这给人造卫星定轨及深空探测带来了不小的挑战。随着现代大地测量、空间飞行器跟踪等技术的不断发展,未来对ERP长期预报数据和高精度的需求越来越迫切,也使得现有ERP预报算法亟待改进。地球自转与地球环境的变化联系紧密,探索地球自转运动的时变性和内部形成机理对ERP建模具有一定的促进作用。研究周期时变性特征有助于改善ERP建模和外推精度,进而提高ERP的预报精度。为了进一步改进ERP的预报理论与方法,论文从探测ERP固有周期项特性入手,深入分析ERP各分量固有周期项、趋势项等变化特性,提出了一系列ERP预报新算法。主要的研究工作如下:(1)分析了 EOP 08C04与EOP 14C04序列之间的区别与联系,揭示了 2011年3月两序列在极移Y分量上存在较大跳变的具体原因,并评估了两序列对ERP预报结果的影响。2017年2月1日,IERS发布了最新的地球定向参数序列EOP 14C04,同时EOP 08C04序列仍在继续更新,两者之间的区别与联系是一个值得深入研究的问题。本文首先对两序列之间的一致性进行了评估,揭示了两序列在极移分量上存在一定速率的趋势项偏差,该偏差是由ITRF2014与ITRF2008之间在Z方向上存在-0.1 mm/年的平移速率差异引起的。其次,通过EOP 14C04和EOP 08C04一致性分析,发现极移Y分量在2011年3月至2015年存在较大的跳变现象,这是由2011年日本大地震所致,地震引起日本区域近乎所有地面参考站产生了不同程度的偏离,且在之后数年间一直存在地壳形变回弹现象。最后,利用国际上认可的LS+AR模型对两序列ERP进行预报,发现EOP 14C04包含有更多的高频信息,这是因为该序列在解算时,使用的监测站数量更多,监测网更密。(2)基于ERP观测数据对地球自转固有特性进行了深入分析,发现了在极移中存在逆向半周年项,并对其振幅和周期大小进行了确定。地球自转运动并非恒定不变的,它会随着外界环境的变化而产生缓慢变化。本文利用Fourier变换带通滤波(FTBPF)对ERP中的主要周期项进行提取和重构,分析了各周期项对ERP的贡献,发现极移中不仅存在较为显着的逆向周年摆动,还存在着逆向半周年项,并计算给出了其振幅和周期大小。然后,分析了Chandler摆动时变性特征,探测到其在2016年前后衰减至最低状态,这也是自2010年起,其固有极移速率周期性变化不显着的主要因素。此外,在Chandler摆动周期确定时,若基础序列长度不足的情况下,会表现为双频或多频现象,进一步解释了国内外一些学者认为的Chandler摆动具有双频震荡现象。最后,分析了 UT1-UTC/LOD周年项和半周年项的时变性特征,发现UT1-UTC/LOD除了主要含有周年和半周年项外,还含有频带较宽、周期为870天的分量。UT1-UTC/LOD周年项和半周年项振幅变化不大,较为稳定。在UT1-UTC半周年项长期维持在8 ms,周年项长期维持在12 ms;LOD半周年项长期维持在0.12 ms,周年项长期维持在0.2 ms。瞬时周期值随着时间的不同而变化,半周年项变化范围为180-185天,周年项为361-369天。(3)针对极移运动中周期项变化特征,分析了逆向周年项和逆向半周年项对极移预报的影响;同时,进一步分析了不同周期项对UT1-UTC/LOD预报的影响。极移周期项变化较大,且周期项还含有逆向部分,这给极移运动的建模和预报带来了较大难度。本文基于LS+AR模型,探讨了极移中不同周期项对极移预报的影响。结果表明,极移建模中当顾及逆向周年项时,可有效改善极移X和Y分量的预报精度,再顾及逆向半周年项时,可进一步改进极移X分量中期及中长期预报精度。在UT1-UTC/LOD分量,扣除主要的趋势性信息的情况下,其主要包含周年项、半周年项、振幅较小的1/3周年项和频带较宽的870天周期项。系统分析了上述周期项对UT1-UTC/LOD预报的影响,结果表明1/3周年项和870天周年项对UT1-UTC/LOD预报影响较小,这是因为1/3周年项振幅较小,对UT1-UTC/LOD的贡献不大。870天周年项频带较宽,在进行建模时该周期项对其预报结果的影响不大。故在进行UT1-UTC/LOD预报时,可忽略870天周年项和1/3周年项,在不影响预报精度前提下,可显着提高建模效率。(4)顾及ERP近期数据的强相关性和观测数据精度影响,提出一种改进的加权最小二乘与自回归组合预报模型,并分析了 ERP各周期项的时变性对预报精度的影响。LS+AR模型在进行ERP预报时,具有边界拟合精度不高、外推误差偏大的特点,本文基于ERP数据中近期数据对未来趋势具有强相关性的特点,结合ERP观测数据精度,提出了一种顾及观测精度和近期数据强相关性的改进WLS+AR方法。预报结果表明,本文提出的加权方法有效提高了极移分量的预报精度;在UT1-UTC/LOD预报上,改进了中长期的预报精度。同时,鉴于ERP周期项具有时变性,进一步分析了周期时变性对预报精度的影响,即:在进行预报之前首先确定基础序列固有周期的均衡周期,进而更好的模拟ERP的运动特点,以获得更优的外推精度。预报结果表明,当顾及固有周期项的时变性时,大大改善了极移分量的预报精度,尤其是对极移X分量的预报,在中长期预报上其精度提高近 40%。(5)提出了一种附加约束的多项式曲线拟合、加权最小二乘和自回归联合预报方法(PCF+WLS+AR),大大提高了 UT1-UTC预报的精度和可靠性。多项式曲线拟合(PCF)可以较为精确描述UT1-UTC趋势项,但在PCF外推时具有发散特性,需要优选适合外推的PCF阶数。本文根据UT1-UTC周年变化特点,设计了周年约束和区间约束的方法来优选PCF阶数。结果表明,附加约束的PCF+WLS+AR组合预报模型可获得更好的UT1-UTC预报精度,尤其是在中长期预报上,其精度改善近30%。(6)将IGS极移速率观测值加入到极移预报,大大提高了极移的近实时预报精度;同时将LOD和AAM观测值加入到UT1-UTC分量建模和预报,有效改进了 UT1-UTC近期预报精度。极移速率是IGS提供的一种ERP产品,该产品根据GNSS技术测定,包含极移和极移速率,精度较高。极移运动与IGS极移速率具有较强的相关性,本文尝试将IGS速率加入到极移预报中,在此基础上提出了顾及IGS极移速率的WLS+MAR极移预报模型。预报结果表明,极移速率的加入大大提高了极移的近实时预报精度(1-5天)。类似的,对于UT1-UTC分量,LOD可认为是UT1-UTC的速率,同时AAM与UT1-UTC之间也具有强相关性,本文将LOD和AAM引入到UT1-UTC的建模和预报中。结果表明,LOD和AAM的加入,有效改善了UT1-UTC的近期预报精度。

包秀娟[6](2020)在《元古代晚期无冰期气候条件下的旋回地层研究》文中研究指明为了研究前寒武纪无冰期条件下的气候特征,本文对古纬度为中纬度的华南新元古代成冰纪间冰期地层大塘坡组和古纬度为高纬度的华北中-新元古代之交的地层南芬组的磁化率序列进行了古气候分析和旋回地层分析。大塘坡组的研究结果显示了成冰纪间冰期从无冰期的温室气候转换为雪球地球的气候-海洋系统的变化特征。南芬组的研究结果约束了 1.1 Ga的地月距离和地球自转速度。综合研究结果显示,无冰期气候条件下的地层同样记录了明显的米兰科维奇旋回信号,但是短偏心率信号对气候的影响较弱。华南大塘坡组磁化率序列的旋回地层分析结果算出间冰期的持续时间为9.8 myr,Marinoan冰期的起始时间为~649Ma。根据磁化率序列均值扫描曲线、箱线图和MannKendall突变检验的结果,本文将大塘坡组磁化率数据分为四个部分(Ua-d)。对每个部分进行古气候分析和旋回地层分析,得出如下认识:(1)Ua段磁化率逐渐增加,体现了还原海到氧化海的转化过程;(2)Ub段和Ud段体现了两段大气-海洋系统的稳定期,对应于低纬大陆的两段碳同位素稳定期。Ub-Ud旋回结构变化显示了类似“中更新世气候转型”的气候变化;(3)转换期Uc对应于低纬大陆的Tayshir碳同位素负漂移事件。结合旋回地层分析结果,该事件约束在653.13-652.42Ma;(4)岩石磁学结果显示Ud段比Ub段粒度大,最可能的原因是海平面的升高引起的。本文认为经过Uc段的转化,极地冰川已经形成,并影响着物源风化速率和海平面的升降。因此Ub段应为无冰期气候条件下的沉积产物。本文提出成冰纪间冰期开始变冷的时间为~653 Ma,到了~649 Ma,Marinoan雪球地球开始形成。华北南芬组下段蛋清色灰岩部分(~1.1 Ga)的磁化率数据中发现米兰科维奇旋回,其斜率、岁差周期分别为20.9-21.4 kyr、12.7-16.0 kyr。由此算得的地月距离为3.425-3.440×108 m,地球日长为18.88-19.03 h。由分析结果可知当时华北板块在极区的持续时间不少于8.116 myr。高纬度的南芬组三组磁化率数据和中纬度的大塘坡组无冰期Ub段的磁化率数据均缺乏短偏心率周期,本文认为这是无冰期气候条件下的气候特征。

王惜康[7](2019)在《基于大型光纤陀螺仪的世界时解算方法研究》文中研究说明世界时(UT1)是地球定向参数之一,它是实现天球与地球坐标系相互转换的必要参数之一,在深空测量、航空航天等领域具有重要作用。UT1具有时变性、难以长期精准预报的特点,需要定期测量。当前国内还没有完备的独立自主的UT1测量解算系统,而各研究领域所需的UT1参数服务都是依靠国际合作来获取。鉴于其重要性,建立一个独立自主的UT1观测解算系统是必要的。大型光纤陀螺仪具有敏感测量地球自转变化的特点,有潜力发展成为一种新型的UT1测量技术。当前国家授时中心已经初步建立了大型光纤陀螺仪实验平台,并逐步开展了利用大型光纤陀螺仪对地球自转运动的观测研究工作。其中对UT1参数的解算以及参数解算过程中的相关误差改正方法等问题是该研究的关键工作之一。本论文针对当前UT1参数时间分辨率低的问题,结合大型光纤陀螺仪可以实时测量地球自转变化的特点,在深入分析了各种影响光纤陀螺仪测量的物理因素以及对测量结果影响的物理机制的基础上,提出了相应的误差改正模型,并建立了基于大型光纤陀螺仪实时测量解算UT1参数的映射函数。同时设计了基于大型光纤陀螺仪的地球自转钟的基本结构,并提出了地球自转钟的标定与校准方法。并通过实测数据的分析,论证了大型光纤陀螺仪成为一种新型UT1测量技术的可行性。初步实现了利用大型光纤陀螺仪输出的原始测量数据对UT1参数的近实时解算,实现了基于大型光纤陀螺仪来提高UT1参数解算的时间分辨率的研究目标。本论文的主要研究工作与创新成果如下:1.论文从光纤陀螺仪的基本测量原理出发,运用不同坐标间的坐标转换关系,首先建立了光纤陀螺仪精确测量地球自转角速度的观测方程。依据观测方程设计了相应的数据处理流程。2.针对光纤陀螺仪观测平台在地球潮汐和局部地球物理效应的作用下产生倾斜变化,从而使光纤陀螺仪的原始测量数据中产生定向误差的问题。结合定向误差的来源和特点,研究分析了不同误差来源对光纤陀螺仪测量结果的影响机制,并针对性的提出了定向误差的改正方法。最终从原始测量数据中实现了定向误差与地球自转数据的分离。3.针对光纤陀螺仪原始测量数据中由于仪器噪声的存在,而无法直接读取地球自转角速度信息的问题,文章利用实测数据首先分析了光纤陀螺仪的噪声特性。其次依据噪声特性,提出了相应的消噪方法:利用间隔5min的滑动平均法可以最大程度的消除噪声带来的干扰,经过消噪后,测量数据反映地球自转角速度变化的精度可以达到-103?10-1rad?s。4.针对如何利用光纤陀螺仪测量数据以实现UT1参数解算的问题,论文首次提出了基于光纤陀螺仪测量的地球自转角速度值与UT1参数的映射函数。通过对地球瞬时自转角速度的相对变化量进行数值积分,以实现UT1参数的转化,并利用实测数据验证了UT1解算方法的可行性,结果表明,利用实验光纤陀螺仪可以有效提升UT1参数的时间分辨率,最终实现了对UT1参数解算的时间分辨率可以达到5min。在国内首次实现了利用光纤陀螺仪对UT1参数的测量解算。5.基于大型光纤陀螺仪的UT1解算方法可以应用于地球自转钟系统中,研究并设计了基于大型光纤陀螺仪的地球自转钟系统的基本结构。同时针对大型光纤陀螺仪不便于使用转台标定的问题,提出了利用地球自转角速度的稳定性来实现对大型光纤陀螺仪的标定。除此之外,文章还提出了对基于大型光纤陀螺仪的地球自转钟的校准方法,通过利用光纤陀螺仪测量解算的UT1参数与IERS提供的UT1参数定期比对以实现对地球自转钟的定期校准。该校准方法可以解决地球自转钟在长时间运行下解算的UT1参数值,因光纤陀螺仪漂移现象的存在而逐渐偏离真值的问题。

滕永富,刘复刚,罗金明,柏林[8](2019)在《地球自转角速度长周期变化对太阳轨道运动特征的一种响应机制》文中研究说明地球自转角速度的季节性和年变化的成因已达成基本共识,但更长时间尺度的周期性变化成因尚无定论,它们或归因于太阳活动、日月引潮力、地壳反弹、大气圈波动或行星摄动的影响等.直至目前,地球自转变化的规律和机制还没有完全弄清楚.研究发现:根据行星会合指数(K)标定太阳轨道运动特征的方法是可行的.通过对行星会合指数(K)的FFT检测发现太阳轨道运动周期与前人研究的地球自转日长(LOD)变化周期具有极强的相关性.太阳轨道运动在受到行星系统力矩作用的同时,致使近日行星轨道运动受到太阳引力作用的波动影响而产生扰动.受太阳巨大引力作用的牵制,导致地球轨道角动量和太阳轨道角动量的变化具有正相关关系.根据地球轨道角动量和自转角动量之和守恒,进而推断地球自转角速度的变化对太阳轨道运动特征的响应,这在思想方法上是一种突破.

吴飞[9](2019)在《几种改进的地球自转参数预报方法》文中进行了进一步梳理地球的自转运动可以通过极移、日长变化、岁差及章动来描述,上述参数称为地球定向参数(EOP)。EOP包含了丰富的地球动力学信息,在卫星定轨、宇宙飞船跟踪、天文动力学、深空探测等领域有着非常重要的应用。受限于复杂的数据处理过程,空间大地测量技术获取的地球定向参数存在几小时甚至几天的滞后,然而某些实际应用需要实时获取地球定向参数数据,因此地球定向参数的预报研究具有重要的理论和实用价值。本文从回归模型定阶、数据选取、稀疏建模等方面,改进了地球定向参数预报方法,主要工作及成果如下:(1)针对目前部分已有研究中,存在自回归模型定阶方法使用不当的情况,分析是否正确使用定阶准则对AR模型阶数及LS+AR模型预报性能的影响。理论和实验结果表明,不当使用定阶准则将低估最终的模型阶数值,同时大幅降低LS+AR模型对中长期跨度内极移参数变化的预报性能。(2)针对LS+AR模型中,冗余且陈旧的数据将导致模型过学习的问题,分析研究了数据量对AR模型参数解算及最终预报性能的影响,给出了适合中长期极移参数预报的数据选择范围。实验结果表明,合理地选择AR模型基础数据量是提高极移参数预报精度的有效途径之一。(3)提出了一种加权最小二乘外推与自回归组合模型,采用EOP产品中对应参数的解算精度作为定权因子,对LS模型中观测向量部分进行定权。实验结果表明,该方法有效改善了1-270天极移参数及1-500天ΔLOD参数预报精度。(4)针对LS+AR模型中,LS与AR模型分为两步独立计算,只能获取分步最优结果,提出了基于LS+AR模型的一步法,将LS与AR模型合并计算并获取全局最优解。实验结果表明,该方法可提高中长期跨度的ΔLOD参数预报精度。(5)针对传统模型选择方法只能确定AR模型的最高阶,无法对最高阶以下的项进一步筛选的问题,将稀疏建模方法引入极移参数预报当中,利用LASSO与Elastic Net方法,结合L1范数及L1/L2范数约束,起到平滑及自动筛选模型参数、增强模型参数解算稳定性和提高预报精度的作用。实验结果表明,本文提出的方法在保留有效信息的同时,降低模型维度,具备更好的稳定性及更高的预报性能。(6)常规极移参数预报方法针对直角坐标分量分别建模预报,研究发现极移参数向量的极坐标分量(即极角和极径)表现出更好的规律性。鉴于此,本文提出了在极坐标系内对极移参数向量进行建模和预报的新思路,确定了极角和极径参数的最佳预报组合模型。实验结果表明,与目前最好的极移参数预报模型之一的LS+AR模型进行比较,本文提出的预报方案达到了较高的预报精度。该论文有图51幅,表22个,参考文献144篇。

武亚群[10](2019)在《川滇地区块体构造基础与地震时空对称性》文中研究表明川滇地区地处青藏高原东部边界,该区地质构造复杂、强震频发。强烈又多发的地震灾害不仅会直接使人类生命财产安全造成损害,还可能通过引发滑坡、泥石流等次生灾害对人类造成二次伤害。因此,从块体角度分析活动块体与地震灾害的时间对称性特征,并研究不同块体地震与地球自转、太阳黑子活动等相关因子的关系,对于实现活动块体与地震趋势判断的精细化对接具有重要意义。本文运用核密度估计法分析川滇地区地震空间分布特征,运用可公度方法分析了不同活动块体内地震的时间对称性特征,运用太阳黑子周位相法和相关分析法分析了不同活动块体地震事件与太阳黑子相对数的关系,运用极点对称模态分解方法和相关分析法分析了不同活动块体地震灾害与地球自转速率变化的关系。主要结论有:(1)川滇块体Ms彡6.3地震2025年或2027年在101.1°E以西、31.2°N以南地区发生的可能性较大。通过时间对称性趋势判断,结果表明川滇块体Ms≥6.3地震在年尺度上最可能发生在2027年和2035年,其次是2021年,在月尺度上最可能发生在2025年11月,而在日尺度上最可能发生在2020年1月1日和2022年9月5日;从地震与太阳黑子统计规律看,川滇地震多发生在太阳黑子相对数极值年附近和下降段,而2025年、2027年分别处于太阳黑子相对数的峰值年附近、下降段,故这两个年份发生地震可能性较大;地震与地球自转关系表明,川滇块体地震在地球自转速率季节变化减速期、加速期发生地震的可能性较接近,故2025年1 1月可能发生地震。在空间对称性上,川滇块体的震中纬度位置呈现出“3次南移、2次北移”变化特征,震中经度呈现出“2同1异”特征,因此,川滇块体Ms彡6.3地震在2025年或2027年可能出现北部地区。(2)滇西南块体Ms≥6.4地震2019年或2028年7月29日在102.6°E以西、23.0°N以北地区发生的可能性较大。通过时间对称性趋势判断,结果表明滇西南块体Ms彡6.4地震在年尺度上最可能发生在2028年,其次为2019年和2020年,在月尺度上最可能发生在2028年8月和2033年8月,其次为2020年10月,在日尺度上最可能发生在2021年8月16日、2021年8月17日、2028年7月29日、2028年8月1日;从地震与太阳黑子统计规律看,滇西南块体地震在太阳黑子相对数谷值年附近和下降段发生可能性较大,而2019、2028年分别处于太阳黑子周期的谷值年和下降段,故这两个年份发生地震可能性较大;地震与地球自转关系表明,滇西南块体地震在地球自转速率季节性变化加速期的发震可能性明显高于减速期,故2028年7月发生地震可能性较大;滇西南块体发震时间分布规律表明,每月的下旬发生地震的可能性较大。在空间对称性上,滇西南块体震中纬度呈现“3同2异”特征,震中经度表现出“2东1西”或“2西1东”的迁移规律,因此,滇西南块体Ms彡6.4地震在2019年或2028年7月29日可能出现中部地区。(3)巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震在2019年或2032年3月在101.8°E以西、32.8°N以南地区发生的可能性较大。通过时间对称性趋势判断,结果表明巴颜喀拉块体Ms彡6.5地震在年尺度上最可能发生在2026年,其次为2019年和2020年,在月尺度上最可能发生在2019年7月、2032年3月,其次为2022年8月,在日尺度上最可能发生在2020年1月19日;从地震与太阳黑子统计规律看,巴彦喀拉块体地震多发生在太阳黑子相对数极值年附近,而2019年和2032年正好处于太阳黑子周期的谷值年附近,故这两个年份发生地震可能性较大;地震与地球自转关系表明,巴彦喀拉块体地震在地球自转速率季节性变化减速期的发震频次明显高于加速期,故2032年3月发震可能性较大。在空间对称性上,巴彦喀拉块体地震震中纬度呈现“2同1异”分布特征,震中经度则呈现“3同2异”分布特征,因此,巴彦喀拉块体Ms彡6.5地震在2019年、2032年3月可能出现南部地区。(4)川滇块体、滇西南块体、巴彦喀拉块体地震与太阳黑子相对数及活动周期相关性存在差异。川滇块体Ms≥6.3地震多发生在太阳黑子相对数极值年附近和下降段,且主要发生在太阳黑子活动双周;滇西南块体Ms彡6.4地震在太阳黑子相对数谷值年附近和下降段发生可能性较大,且与太阳黑子活动单、双周关系不大;巴彦喀拉块体Ms彡6.5地震在太阳黑子相对数极值年附近发生可能性高于上升和下降阶段,在太阳黑子相对数峰值年附近发震可能性最高,且与太阳黑子活动单、双周关系不大。(5)不同时间尺度上,川滇块体、滇西南块体、巴彦喀拉块体地震与地球自转速率变化也存在明显差异。川滇块体Ms彡6.3地震、滇西南块体Ms彡6.4地震在地球自转速率变化加速年份发生的可能性较大,巴彦喀拉块体Ms彡6.5地震在地球自转速率变化减速年份发生的可能性较大。川滇块体Ms≥6.3地震、巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震在在地球自转速率季节变化减速月发生的可能性较大,滇西南块体Ms≥6.4地震在地球自转速率季节性变化加速月发生的可能性明显高于减速月。川滇块体Ms≥6.3地震的无震月为6-8月和10月,滇西南块体Ms彡6.4地震的无震月为1月、9月和12月,巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震的无震月为6月、10月和12月。

二、地球自转速率变化及其与地球物理现象关系研究的进展(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、地球自转速率变化及其与地球物理现象关系研究的进展(论文提纲范文)

(1)重力测量的环境影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究目标和主要内容
    1.3 研究思路
    1.4 本章小结
第2章 重力测量环境影响研究发展动态
    2.1 潮汐影响
    2.2 气压影响
    2.3 水文影响
    2.4 地球自转影响
    2.5 电磁场影响
    2.6 温度影响
    2.7 重力垂直梯度影响
    2.8 本章小结
第3章 气压影响
    3.1 大气对重力影响计算方法
        3.1.1 大气负荷弹性项格林函数的计算
        3.1.2 大气直接吸引项格林函数的计算
        3.1.3 大气对重力影响计算模型
    3.2 大气对重力的影响因素
        3.2.1 不同温度垂直分布模型的影响
        3.2.2 不同地面温度的影响
        3.2.3 湿度的影响
        3.2.4 台站高程的影响
        3.2.5 台站周围地形高的影响
    3.3 大气对重力测量的影响实际计算
        3.3.1 积分区间的选择
        3.3.2 离散化网格取值
        3.3.3 气象资料的处理
    3.4 本章小结
第4章 水文影响
    4.1 台站数据介绍
        4.1.1 研究区域仪器介绍
        4.1.2 超导重力仪数据
        4.1.3 绝对重力观测结果
    4.2 地壳垂直形变与重力变化的关系
    4.3 水文对重力测量影响模拟计算
        4.3.1 地表水影响
        4.3.2 不饱和含水层水(土壤水)影响
        4.3.3 饱和含水层水影响
        4.3.4 模拟计算结果与实际重力残差对比分析
    4.4 本章小结
第5章 地球自转影响
    5.1 极移影响
    5.2 日长变化影响
    5.3 科里奥利力影响
    5.4 参数取值误差的影响
        5.4.1 潮汐因子误差的影响
        5.4.2 台站经纬度误差的影响
        5.4.3 地球半径误差的影响
        5.4.4 自转速率误差的影响
    5.5 本章小结
第6章 电磁场影响
    6.1 变化磁场影响
        6.1.1 定量计算模型
        6.1.2 实验验证
        6.1.3 实际环境中的验证
    6.2 静电场影响
    6.3 本章小结
第7章 温度影响
    7.1 温度影响机理分析
    7.2 定量计算
        7.2.1 温度变化对激光波长的影响定量计算
        7.2.2 温度变化对真空度的影响定量计算
    7.3 温度变化对重力测量的影响实验
        7.3.1 温度变化对激光波长的影响实验
        7.3.2 温度变化对真空度的影响实验
    7.4 本章小结
第8章 重力垂直梯度影响
    8.1 重力垂直梯度理论计算
    8.2 重力垂直梯度实际测量结果
    8.3 水平梯度影响分析
        8.3.1 测量方案
        8.3.2 测量结果
    8.4 本章小结
第9章 总结和展望
    9.1 研究成果总结
    9.2 工作展望
致谢
作者简介
参考文献

(2)基于13米宽带VLBI系统的UT1自主测定研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略语中英文对照表
第1章 绪论
    1.1 世界时UT1等地球定向参数概述
    1.2 国外站址与研究现状
    1.3 国内站址与研究现状
    1.4 研究目的与意义
    1.5 论文结构
第2章 时间与坐标系统
    2.1 时间
        2.1.1 世界时
        2.1.2 历书时
        2.1.3 原子时
        2.1.4 协调世界时
    2.2 天球参考系与天球参考架
    2.3 地球参考系与地球参考架
    2.4 地球定向参数
        2.4.1章动改正项
        2.4.2 极移
        2.4.3 世界时UT1
    2.5 地球参考系与地心天球参考系转换
    2.6 本章小结
第3章 NTSC-VLBI系统研制及UT1 测定方法
    3.1 NTSC-VLBI系统研制
        3.1.1 天线系统
        3.1.2 时频系统
        3.1.3 数据处理中心
    3.2 UT1 测定方法研究
        3.2.1 时延模型
        3.2.2 参数解算
    3.3 本章小结
第4章 NTSC-VLBI系统的UT1 观测纲要及数据处理方法设计
    4.1 NTSC-VLBI系统的UT1 观测纲要设计
        4.1.1 射电源选取
        4.1.2 天线遮挡
        4.1.3 天线转动
        4.1.4 天区覆盖
        4.1.5 观测纲要设计
        4.1.6 仿真研究
    4.2 数据处理方法研究
    4.3 地心时延与站心时延转换
    4.4 本章小结
第5章 UT1 测量的误差分析与试验研究
    5.1 UT1 测量的误差分析
        5.1.1 站钟影响
        5.1.2 大气影响
        5.1.3 电离层影响
        5.1.4 站坐标影响
        5.1.5章动改正项影响
        5.1.6 极移误差影响
    5.2 UT1 测定试验分析
        5.2.1 2018和2020 年测量分析
        5.2.2 站坐标误差的修正方法
        5.2.3 基于i GMAS的对流层改正方法
    5.3 数据采集策略的优化
        5.3.1 优化准则
        5.3.2 数据采集通道选取
        5.3.3 不同策略比较分析
    5.4 本章小结
第6章 NTSC-VLBI与 i GMAS联合测定UT1 研究
    6.1 UT1 与日长变化数据融合处理研究
        6.1.1 Vondark平滑算法
        6.1.2 基于Vondrak算法的融合处理试验
    6.2 EOP参数预报
        6.2.1 精度评定标准
        6.2.2 ARMA模型
        6.2.3 极移预报
        6.2.4 世界时预报
        6.2.5 章动改正项预报
    6.3 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 后续工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(3)行星运劫与太阳自转速率、太阳活动之间的关系分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 国内外研究现状及趋势
        1.1.1 太阳自转速率的计算与研究
        1.1.2 太阳自转速率的周期及长期变化趋势
        1.1.3 太阳自转速率变化的成因研究
    1.2 主要内容及研究思路
第二章 观测到的太阳自转速率变化特征与太阳活动变化的比较
    2.1 数据来源与计算
    2.2 分析方法
    2.3 分析结果
    2.4 主要结论和讨论
第三章 模拟计算出的太阳自转速率变化与太阳活动变化的关系分析
    3.1 行星会合与太阳轨道运动
    3.2 太阳系角动量守恒
    3.3 太阳自转角动量和太阳自转速率
    3.4 分析结果
    3.5 太阳自转速率ωh和ωj的比较
    3.6 主要结论和讨论
第四章 行星运动、太阳自转速率变化与太阳活动之间的关系
    4.1 太阳自转速率变化对太阳活动的可能作用
    4.2 太阳活动对于太阳自转速率变化的可能影响
    4.3 行星运动、太阳自转速率、太阳活动与地球气候变化的可能联系
    4.4 主要结论和讨论
第五章 结论与展望
    5.1 主要研究结论
    5.2 主要创新点
    5.3 不足与展望
        5.3.1 不足
        5.3.2 展望
参考文献
在读期间发表的论文及研究成果
参加学术会议
致谢

(4)基于红外观测的小行星族群热物理参数与分布特征研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 小行星研究的科学意义
    1.2 太阳系小天体的轨道分类
        1.2.1 近地小行星
        1.2.2 主带小行星
        1.2.3 特洛伊天体
        1.2.4 半人马天体
        1.2.5 海外天体
    1.3 主带小行星族群分类
    1.4 太阳系小天体的光谱分类
    1.5 小行星空间探测任务现状
        1.5.1 黎明号探测器(Dawn)及其探测目标Vesta、Ceres
        1.5.2 隼鸟号(Hayabusa)和其探测目标(25143) Itokawa
        1.5.3 嫦娥二号(Chang'e 2)以及小行星(4179) Toutatis
        1.5.4 冥王号(OSIRIS-REx)及其探测目标(101955) Bennu
        1.5.5 隼鸟2号(Hayabusa-2)及其探测目标(162173) Ryugu
    1.6 小行星热物理参数
    1.7 空间红外望远镜和WISE观测数据处理
        1.7.1 空间红外望远镜简介
        1.7.2 WISE/NEOWISE红外观测数据处理
    1.8 本论文的主要研究内容与创新点
第2章 小行星形状模型
    2.1 光变曲线反演模型
        2.1.1 小行星光度模型
        2.1.2 小行星HG星等系统
        2.1.3 小行星光变曲线反演形状模型方法
    2.2 雷达观测反演小行星形状模型
第3章 小行星热物理热物理模型简介
    3.1 标准热物理模型(STM)
    3.2 快自转热物理模型(FRM)
    3.3 近地小行星热物理模型(NEATM)
    3.4 经典热物理模型(TPM)
    3.5 考虑太阳反射光的高等热物理模型(ATPM)
    3.6 基于ATPM的Yarkovsky和YORP效应
第4章 Vesta族群小行星的热物理研究
    4.1 Vesta和Vesta族群简介
        4.1.1 Vesta族群小行星红外观测
    4.2 热物理模型ATPM的使用和拟合过程
    4.3 Vesta族群小行星热物理参数拟合结果
        4.3.1 (63) Ausonia
        4.3.2 (556) Phyllis
        4.3.3 (1906) Neaf
        4.3.4 (2511) Patterson
        4.3.5 (3281) Maupertuis
        4.3.6 (5111) Jacliff
        4.3.7 (7001) Neother
        4.3.8 (9158) Plate
        4.3.9 (12088) Macalintal
        4.3.10 (15032) Alexlevin
    4.4 Vesta族群小行星热物理参数统计分析
        4.4.1 热惯量、有效直径和几何反照率的关系
        4.4.2 热惯量和自转周期
        4.4.3 表壤粒径尺寸
    4.5 本章小结
第5章 小行星(341843) 2008 EV5和Nysa族群的热物理研究
    5.1 小行星(341843) 2008 EV5简介
        5.1.1 2008 EV5的形状模型及观测
    5.2 小行星(341843) 2008 EV5 ATPM拟合过程和计算结果
    5.3 基于2008 EV5热物理参数的分析与讨论
        5.3.1 2008 EV5热红外光变曲线
        5.3.2 与TPM结果的比较
        5.3.3 2008 EV5的轨道演化历史
        5.3.4 2008 EV5粒径尺寸估算
        5.3.5 2008 EV5是否存在水冰
    5.4 Nysa族群小行星(135) Hertha热物理研究
    5.5 本章小结
第6章 近地小行星(3200) Phaethon和Pallas族群热物理研究
    6.1 近地小行星(3200)Phaethon和Pallas族群简介
    6.2 热物理参数拟合结果
    6.3 本章小结
第7章 Themis族群热物理研究
    7.1 Themis族群简介
    7.2 Themis族群热物理参数拟合结果
    7.3 本章小结
第8章 总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(5)高精度地球自转参数预报模型与算法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩写表格列表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 极移运动特性研究现状
        1.2.2 地球自转速率运动特性研究现状
        1.2.3 地球自转参数预报研究现状
    1.3 地球自转运动现存主要问题
    1.4 研究内容与结构安排
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 章节安排
    1.5 本章小结
第2章 地球自转运动基础
    2.1 地球自转运动
        2.1.1 地球自转研究
        2.1.2 地球自转参数的测定手段
        2.1.3 地球自转参数观测序列
    2.2 地球自转运动的多尺度变化
        2.2.1 极移运动
        2.2.2 地球自转速率/日长变化
    2.3 影响地球自转运动的特殊因素
        2.3.1 大气角动量
        2.3.2 海洋角动量
        2.3.3 地震对地球自转的影响
    2.4 地球自转参数预报理论
        2.4.1 LS+AR预报模型
        2.4.2 顾及外部因素的组合预报理论
    2.5 地球自转参数预报精度评估
    2.6 本章小结
第3章 不同基准框架下地球自转参数特性差异分析
    3.1 不同框架下ERP参数序列
        3.1.1 国际地球参考框架
        3.1.2 地球自转参数综合
    3.2 地球自转参数数据预处理
        3.2.1 跳秒数据预处理
        3.2.2 潮汐项预处理
    3.3 EOP 08C04和EOP 14C04的一致性
        3.3.1 ERP对卫星定轨影响
        3.3.2 EOP 08C04和EOP 14C04的一致性
    3.4 EOP 14C04与EOP 08C04的比较分析
        3.4.1 ERP数据说明
        3.4.2 极移运动对比分析
        3.4.3 UT1-UTC/LOD对比分析
    3.5 基于EOP 14C04和EOP 08C04的ERP预测精度分析
        3.5.1 LS+AR预报模型ERP各分量基础设计
        3.5.2 ERP预报结果分析
        3.5.3 高频项数据分析及对ERP预报结果的影响
    3.6 本章小结
第4章 地球自转运动固有周期特性分析
    4.1 极移运动时变特性
        4.1.1 极移运动时变性研究进展
        4.1.2 Fourier转换带通滤波
        4.1.3 极移主要周期项探测及时变性分析
    4.2 UT1-UTC/LOD时变特性
        4.2.1 UT1-UTC/LOD时变性研究进展
        4.2.2 多项式曲线拟合在UT1-UTC/LOD趋势拟合中的应用
        4.2.3 UT1-UTC/LOD主要周期项探测及时变性分析
    4.3 ERP固有周期项不同对预报精度的影响
        4.3.1 极移逆向摆动对预报的影响
        4.3.2 UT1-UTC/LOD固有周期项对预报精度的影响
    4.4 本章小结
第5章 ERP预报改进算法
    5.1 改进的LS+AR预报算法
        5.1.1 LS+AR模型特点
        5.1.2 顾及近期数据特性的ERP预报算法改进
        5.1.3 预报结果比较与分析
    5.2 顾及ERP固有周期时变性的预报算法
        5.2.1 ERP不同时段整体周期项变化
        5.2.2 预报结果比较与分析
    5.3 多项式曲线拟合在UT1-UTC预报中的应用
        5.3.1 多项式曲线拟合UT1R-TAI建模分析
        5.3.2 多项式曲线拟合在UT1-UTC外推中的应用
        5.3.3 约束多项式曲线拟合与WLS+AR组合预报模型
        5.3.4 PCF+WLS+AR预报模型算法流程
        5.3.5 预报结果比较与分析
    5.4 ERP预报精度外部比较
        5.4.1 极移预报比较与分析
        5.4.2 UT1-UTC预报比较与分析
    5.5 本章结论
第6章 ERP近期预报的改进
    6.1 顾及极移速率的极移预报改进算法
        6.1.1 顾及极移速率的极移预报背景
        6.1.2 IGS极移速率
        6.1.3 IGS极移速率与C04系统性偏差比较
        6.1.4 IGS极移速率固有周期项分析
        6.1.5 顾及IGS极移速率的极移预报分析
    6.2 UT1-UTC/LOD近期预报的改进
        6.2.1 UT1-UTC/LOD组合预报模型
        6.2.2 UT1-UTC/LOD预报结果分析
    6.3 顾及大气角动量的UT1-UTC短期预报
        6.3.1 UT1-UTC/LOD与AAM相关性
        6.3.2 AAM/LOD/UT1-UTC组合预报
        6.3.3 UT1-UTC预报结果分析
    6.4 本章结论
第7章 结论与展望
    7.1 研究工作总结
    7.2 研究展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(6)元古代晚期无冰期气候条件下的旋回地层研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景和研究目的
    1.2 地层中轨道周期的识别方法
    1.3 前寒武纪旋回地层研究现状
    1.4 研究内容和技术路线
    1.5 主要成果和创新点
2 古气候的岩石磁学替代性指标及其实验方法
    2.1 岩石磁学
        2.1.1 磁化率
        2.1.2 磁化率各向异性
        2.1.3 K-T曲线
        2.1.4 非磁滞剩磁
        2.1.5 等温剩磁
        2.1.6 岩石磁学参数比
        2.1.7 岩石磁学实验仪器
    2.2 X射线粉晶衍射
3 旋回地层分析方法
    3.1 时间序列数据的趋势特征分析方法
        3.1.1 趋势分析
        3.1.2 四分位数和箱线图
        3.1.3 Mann Kendall突变检验
    3.2 时间序列数据的周期性特征分析方法
        3.2.1 插值
        3.2.2 预白化
        3.2.3 从傅里叶变换到小波变换
        3.2.4 滤波
        3.2.5 调谐
    3.3 地质历史时期轨道周期计算方法
        3.3.1 气候变化的周期性
        3.3.2 地质历史时期的地月距离、地球自转速度和轨道周期
4 华南大塘坡组旋回地层研究与成冰纪间冰期气候特征
    4.1 地质背景与岩心记录
        4.1.1 各大陆间冰期的地层、年代和地球化学研究背景
        4.1.2 沉积背景
        4.1.3 岩心记录
    4.2 旋回地层分析
        4.2.1 磁化率数据
        4.2.2 成冰纪轨道参数
        4.2.3 大塘坡组磁化率旋回分析与结果
        4.2.4 大塘坡组持续时间与Marinoan冰期的起始时间
    4.3 成冰纪间冰期气候特征
        4.3.1 大塘坡组磁化率数据分析与结果
        4.3.2 岩石磁学分析与结果
        4.3.3 成冰纪间冰期古气候特征讨论
    4.4 小结
5 华北南芬组旋回地层研究与1.1 Ga的地月系统
    5.1 地质背景与岩心记录
        5.1.1 古气候背景——“Boring Billion”
        5.1.2 沉积背景
        5.1.3 岩心记录
        5.1.4 岩心对比
    5.2 旋回地层分析
        5.2.1 磁化率数据
        5.2.2 南芬组古地磁学研究背景与年龄约束
        5.2.3 深度域磁化率周期性特征
        5.2.4 1.1 Ga的碳酸盐岩中轨道旋回的波长范围
        5.2.5 时间域周期性特征
        5.2.6 南芬组下部蛋青色灰岩持续时限
    5.3 1.1 Ga地月距离和地球自转速度
    5.4 小结
6 元古代晚期无冰期气候条件下磁化率旋回结构研究
    6.1 华北中-新元古代之交南芬组无冰期旋回结构
    6.2 华南新元古代大塘坡组无冰期旋回结构
    6.3 温室气候下短偏心率信号的缺失
    6.4 小结
7 总结
致谢
参考文献
附录

(7)基于大型光纤陀螺仪的世界时解算方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及国内外研究现状介绍
        1.1.1 世界时研究背景介绍
        1.1.2 国内外利用光学陀螺仪监测地球自转的研究现状与动态
    1.2 论文的研究意义及主要研究内容
    1.3 论文的主要研究成果与组织安排
        1.3.1 论文的主要研究成果
        1.3.2 论文的组织结构安排
第2章 光纤陀螺仪精确测量地球自转角速度的原理与观测方程
    2.1 光纤陀螺仪的基本工作原理
    2.2 干涉型光纤陀螺仪的原理与结构
    2.3 基本坐标系的建立
        2.3.1 地球坐标系
        2.3.2 以测站所在位置为中心的地球坐标系
        2.3.3 平台坐标系
    2.4 倾斜对光纤陀螺仪测量的影响
    2.5 光纤陀螺仪观测地球自转角速度的观测方程
    2.6 地球瞬时自转角速度的提取改正流程
    2.7 本章小结
第3章 光纤陀螺仪的定向误差改正
    3.1 引潮力位与固体潮汐形变
        3.1.1 日月引潮力位
        3.1.2 勒夫数
    3.2 地球固体潮对光纤陀螺仪测量影响分析
        3.2.1 完全弹性球对称、非自转地球模型的固体潮倾斜
        3.2.2 自转、微椭和非弹性地球的理论模型
    3.3 海洋潮汐对光纤陀螺仪测量的影响
    3.4 水平仪的倾斜观测与改正
    3.5 本章小结
第4章 地球瞬时自转轴的极移影响与改正
    4.1 地球自转的动力学原理
        4.1.1 固体地球的自转运动
        4.1.2 弹性地球的自转
    4.2 IERS模型
    4.3 本章小结
第5章 UT1解算方法与地球自转钟
    5.1 地球瞬时自转角速率与UT1的函数关系
        5.1.1 UT1的基本概述
        5.1.2 瞬时自转角速率与UT1的函数关系
    5.2 基于大型光纤陀螺仪的地球自转钟
        5.2.1 地球自转钟的概念
        5.2.2 基于光纤陀螺仪的地球自转钟基本结构
    5.3 基于光纤陀螺仪的地球自转钟的初始标定
    5.4 基于光纤陀螺仪的地球自转钟的校准
    5.5 本章小结
第6章 实测数据的分析与UT1参数的解算
    6.1 光纤陀螺仪原始测量数据的噪声分析与消除
        6.1.1 噪声对角速度积分值的影响
        6.1.2 原始测量数据的统计分析
        6.1.3 光纤陀螺仪测量数据的Allan方差分析
        6.1.4 地球自转钟的时间分辨率
    6.2 光纤陀螺仪测量数据的功率谱密度分析
    6.3 初始标定值的确定
    6.4 UT1参数解算的基本流程
    6.5 光纤陀螺仪与水平仪的原始测量数据
    6.6 分步解算结果与分析
        6.6.1 奇异值的扣除
        6.6.2 高频噪声的消除
        6.6.3 测量数据的标度系数修正
        6.6.4 测量数据的定向误差改正
        6.6.5 瞬时自转轴的极移改正
        6.6.6 UT1的数据解算
    6.7 实测解算值与IERS解算值的对比分析
    6.8 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 未来研究工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(8)地球自转角速度长周期变化对太阳轨道运动特征的一种响应机制(论文提纲范文)

0 引 言
1 太阳与行星系质心相对太阳系质心同步运动
2 太阳轨道运动与地球自转速率变化的相关性
3 地球自转速率变化对太阳轨道运动特征的响应
4 结论与探讨

(9)几种改进的地球自转参数预报方法(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 地球自转参数预报中存在的主要问题
    1.4 主要研究内容
    1.5 章节安排
2 地球自转参数预报基础
    2.1 地球自转参数的测定
    2.2 地球自转多种时间尺度上的变化
    2.3 地球定向参数数据预处理
    2.4 预报精度评价
    2.5 本章小结
3 基于LS+AR模型的地球自转参数预报改进方法
    3.1 LS+AR预报模型
    3.2 AR模型阶数确定及存在的问题
    3.3 AR模型数据选择
    3.4 WLS+AR预报模型
    3.5 基于LS+AR模型的一步法预报
    3.6 本章小结
4 稀疏建模在极移参数预报中的应用
    4.1 稀疏建模的目的
    4.2 LASSO的定义、性质及解算方法
    4.3 自适应LASSO定义、性质及解算方法
    4.4 ELASTIC NET的定义、性质及解算方法
    4.5 惩罚因子的确定
    4.6 实验结果及分析
    4.7 本章小结
5 顾及相关性的极移参数预报方法
    5.1 参数转换
    5.2 预报方案
    5.3 预报模型选择
    5.4 实验结果及分析
    5.5 本章小结
6 结论和展望
    6.1 主要工作及结论
    6.2 创新点
    6.3 不足与展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(10)川滇地区块体构造基础与地震时空对称性(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究进展
        1.2.1 地震灾害国内外研究进展
        1.2.2 对称性在地震灾害中研究进展
    1.3 研究区概况
    1.4 数据来源、研究方法与技术路线
        1.4.1 数据来源
        1.4.2 研究方法
        1.4.3 技术路线
第2章 川滇地区历史地震统计规律
    2.1 川滇地区历史地震统计
        2.1.1 资料来源与研究方法
        2.1.2 川滇地区历史地震发震时间特征
        2.1.3 川滇地区地震发震间隔特征
    2.2 川滇地区地震空间分布特征
        2.2.1 川滇地区地震密度分布特征
    2.3 本章小结
第3章 川滇地区不同块体内地震时空对称性分析
    3.1 资料来源与研究方法
        3.1.1 资料来源
        3.1.2 研究方法
    3.2 川滇块体Ms≥6.3地震时空对称性分析
        3.2.1 年尺度上川滇块体Ms≥6.3地震时空对称性及趋势判断
        3.2.2 月尺度上川滇块体Ms≥6.3地震时空对称性及趋势判断
        3.2.3 日尺度上川滇块体Ms≥6.3地震时空对称性及趋势判断
    3.3 滇西南块体Ms≥6.4地震时空对称性分析
        3.3.1 年尺度上滇西南块体Ms≥6.4地震时空对称性及趋势判断
        3.3.2 月尺度上滇西南块体Ms≥6.4地震时间对称性及趋势判断
        3.3.3 日尺度上滇西南块体Ms≥6.4地震时间对称性及趋势判断
    3.4 巴颜喀拉块体Ms≥6.5地震时空对称性分析
        3.4.1 年尺度上巴颜喀拉块体Ms≥6.5地震时空对称性及趋势判断
        3.4.2 月尺度上巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震时间对称性及趋势判断
        3.4.3 日尺度上巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震时间对称性及趋势判断
    3.5 本章小结
第4章 川滇地区不同活动块体内地震与太阳黑子相关性分析
    4.1 资料来源与方法
        4.1.1 资料来源
        4.1.2 研究方法
    4.2 太阳黑子长期变化特征分析
        4.2.1 太阳黑子相对数数量变化特征
        4.2.2 太阳黑子相对数周期变化特征
    4.3 川滇块体Ms≥6.3地震活动与太阳黑子相关性分析
        4.3.1 川滇块体Ms≥6.3地震与太阳黑子相对数相关性分析
        4.3.2 川滇块体Ms≥6.3地震与太阳黑子相位角相关性分析
    4.4 滇西南块体Ms≥6.4地震活动与太阳黑子相关性分析
        4.4.1 滇西南块体Ms≥6.4地震与太阳黑子相对数相关性分析
        4.4.2 滇西南块体Ms≥6.4地震与太阳黑子相位角相关性分析
    4.5 巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震活动与太阳黑子相关性分析
        4.5.1 巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震与太阳黑子相对数相关性分析
        4.5.2 巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震与太阳黑子相位角相关性分析
    4.6 本章小结
第5章 川滇地区不同活动块体内地震与地球自转相关性分析
    5.1 资料来源与研究方法
        5.1.1 资料来源
        5.1.2 研究方法
    5.2 地球自转速率变化周期分析
    5.3 川滇块体Ms≥6.3地震活动与地球自转相关性分析
        5.3.1 川滇块体Ms≥6.3地震与地球自转“十年起伏”变化关系
        5.3.2 川滇块体Ms≥6.3地震与地球自转季节变化关系
    5.4 滇西南块体Ms≥6.4地震活动与地球自转相关分析
        5.4.1 滇西南块体Ms≥6.4地震与地球自转“十年起伏”变化关系
        5.4.2 滇西南块体Ms≥6.4地震与地球自转季节变化关系
    5.5 巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震活动与地球自转相关分析
        5.5.1 巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震与地球自转“十年起伏”变化关系
        5.5.2 巴彦喀拉块体Ms≥6.5地震与地球自转季节变化关系
    5.6 本章小结
第6章 结论与讨论
    6.1 结论
        6.1.1 川滇地区Ms≥6.0地震历史统计
        6.1.2 川滇地区地震时空对称性
        6.1.3 地震活动与太阳黑子相关性
        6.1.4 地震活动与地球自转相关性
    6.2 对策
        6.2.1 强化地震预警研究,增强科研成果转化
        6.2.2 划定重点防御区域,确定重点防御时段
        6.2.3 重视地震趋势判断,提前制定防范措施
    6.3 创新之处
    6.4 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间科研成果

四、地球自转速率变化及其与地球物理现象关系研究的进展(论文参考文献)

  • [1]重力测量的环境影响研究[D]. 张敏. 中国地震局地球物理研究所, 2021(02)
  • [2]基于13米宽带VLBI系统的UT1自主测定研究[D]. 姚当. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2021
  • [3]行星运劫与太阳自转速率、太阳活动之间的关系分析[D]. 王婕. 南京师范大学, 2021
  • [4]基于红外观测的小行星族群热物理参数与分布特征研究[D]. 姜浩轩. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [5]高精度地球自转参数预报模型与算法研究[D]. 孙张振. 山东大学, 2020(10)
  • [6]元古代晚期无冰期气候条件下的旋回地层研究[D]. 包秀娟. 中国地质大学(北京), 2020(01)
  • [7]基于大型光纤陀螺仪的世界时解算方法研究[D]. 王惜康. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)
  • [8]地球自转角速度长周期变化对太阳轨道运动特征的一种响应机制[J]. 滕永富,刘复刚,罗金明,柏林. 地球物理学进展, 2019(05)
  • [9]几种改进的地球自转参数预报方法[D]. 吴飞. 中国矿业大学, 2019(01)
  • [10]川滇地区块体构造基础与地震时空对称性[D]. 武亚群. 陕西师范大学, 2019(07)

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地球自转速率变化及其与地球物理现象的关系研究进展
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