标量的引力理论在地球自转中的应用

本文提供了由质量周年变化而引起的地球自转及自转轴移动变化的计算.     

天基雷达地面回波的多普勒频率特性

研究地球自转对天基雷达地面回波的多普勒频率的影响,通过分析卫星雷达与地面回波点的相对速度,推导了天基雷达地面回波的多普勒频率计算公式. 由公式可知,当卫星雷达轨道高度一定时,地球自转对地面回波多普勒频率的影响只与卫星的轨道倾角和星下点纬度有关,其偏航幅度接近于1,最大偏航角约为4°,与地面反射点的位置无关.     

环境与灾害监测卫星红外相机图像地球自转引入的畸变校正

红外相机在卫星绕地球飞行获取遥感图像时,地球也在进行自转.同一幅图像内不同条带的成像时间不一致,将会导致条带间的几何错位,即地球自转引起的几何畸变.在对红外相机成像方式及地球自转模型进行分析的基础上,给出了消除地球自转影响的方法,并进行了校正.     

地球主惯性矩的精密确定及三轴分层地球自转动力学研究

该研究目标是利用重力场模型精确确定地球主惯性矩及其时变性,基于高精度地球主惯性矩建立三轴分层地球自转理论,更精确地描述地球自转状态,研究地球自转规律,特别是三轴分层地球自转及其对物质迁移的响应,揭示地球自转、物质迁移与全球变化、地球动力学事件和重大自然灾害的关联,为精化地球参考系、航天器高精度定位定向以及相关学科研究提供支持,揭示地球系统物质迁移动力学机理。根据任务计划安排及研究进展的实际情况,该年度取得的主要研究进展有:基于GRACE重力卫星观测数据,利用短弧长法成功解算出全球时变重力场模型(IGG-CAS系列模型),优于RL04模型,但比RL05略差;进一步完善了确定地球主惯性矩的理论模型,并利用重力场模型及时变重力场模型精确确定了地球主惯性矩及其时变性;建立了一组联合大气、海洋和陆地水模型(数据),显著改进了大气、海洋和陆地水对极移的激发作用;在地球极移激发中考虑了地球的频率依赖响应,计算结果表明,考虑了频率依赖响应和滞弹性之后可以更好地解释地球的极移激发。     

综合因素下的星载SAR模糊函数分析

综合考虑地球自转、地球曲率以及卫星轨道等因素,建立了星载合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）卫星绕地飞行模型,推导了星载SAR模糊函数的表达式。通过对模糊函数进行分析,表明模糊函数与地球自转、地球曲率及卫星轨道因素有关。为验证理论推导结果,对卫星位于不同赤纬(卫星与地心连线和赤道面的夹角)照射地面目标情况进行了仿真分析,仿真结果表明：对比传统模糊函数,地球自转和卫星观测位置会使星载SAR的模糊函数分辨单元轴有一定的偏转,而地球曲率和卫星圆轨道会影响星载SAR模糊函数所表示的分辨率,在合成孔径时间较长或卫星侧视角较大的情况下表现得更为明显。     

地球自转对弹簧振子的影响

<正> 通过理论计算,笔者发现,在考虑地球自转的影响时,弹簧振子相对于地球的运动情况是较为复杂的。这里,我们分以下两种情况进行讨论: 一、竖直悬挂的弹簧振子 设一倔强系数为k的轻弹簧,原长为L,在纬度为λ处竖直悬挂,悬挂点距地面高度为H。当一质量为m的小球挂于其上并保持平衡时,平衡点距地面O点的高度为H-L-mg/k, 如图一所示。     

地球自转减速研究的现状及地球大气粘滞性对地球自转减速的影响

首先,介绍了地球自转减速的研究现状,其次,利用粘性流体力学研究了地球大气粘滞性对地球自转减速的影响.根据被粘滞性大气包围的地球的自转能和角动量变化的2种理论推出了地球自转角速随时间减速的规律的同一式.利用所推出的理论式计算了在百年后地球自转角速的减少值.理论和计算结果表明:地球大气粘滞性对地球自转确实有减速的作用,但这种影响作用也确实很小,只能在长久岁月中(数千年以上)才能观测到.     

核、幔非均匀膨胀过程中的地核超速自转

在引力常数减小、地球膨胀过程中,核、幔是地球密度结构分布明显不同的两个区域,这说明地球密度结构膨胀是非均匀的或地球惯量膨胀是非均匀的,与地球惯量的理想膨胀状态不同步.以地核实际密度作地球半径的推算表明,地球半径从5329 km~6371 km的膨胀过程中,地核半径及惯量在地球半径膨胀前后变化不大,而地幔半径增加很快,质量收缩在地核中,并不随地幔半径的迅速增长而同步增长.由转动能守恒知,核、幔较膨胀前将进入减速运行状态;又由于地核膨胀前后惯量变化不大,因而其自转速度变化不大.这样,相对于地幔自转的减速,此时的地核处于超速自转状态.而核、幔间熔融的非刚性连接界面是核、幔转差存在的基础,也由于地核自转动能在核-幔边界的释放,进一步维系了其界面的熔融状态.同时,地核也通过此界面向地幔释放自转动能以减小核、幔速差,逐步实现核、幔的同步运行.文中对地球密度结构与地球历史演化过程的相关性也作了推论,并对地球物理量计算过程中出现的压强、质量反常段作了分析,探讨了其反常的原因及对地球结构、运行的影响.以核、幔的非均匀膨胀,建立了地核超速自转的形成机制.     

听说，最近一两年会出现新的地磁急变事件

正无论昼夜交替,还是日月星辰东升西落,背后的原因都主要是地球自西向东的自转。地球自转一直是恒定的吗?答案当然是否定的,地球的自转在变化,而且变化得相当复杂,日长变化就是其中一种表现。而地球磁场能够保护我们免受太阳风和宇宙辐射的伤害,但地磁每隔数年总会"捣乱"一下,这与地球自转之间是否存在联系?近期,中国科学院上海天文台天文地球动力学研究中心地球自转变化课题组、中科院行星科学重点实验     

地球自转对地球重力场时变特征影响的理论研究

 精密和详细测定地球重力场及其时间变化,是目前卫星重力测量的主要课题.地极移动和日长变化导致地球引力位系数产生时变特性并引起重力的摄动.根据理论力学的基本概念,详细推导了由于地球自转引起的地球引力位系数变化、重力摄动和垂线偏差的表达式,并定量地研究了极移和日长变化对测站重力观测值的影响.同时基于EGM96地球引力位模型,给出了地球引力位系数C₂¹和S₂¹的理论公式.研究表明在高精度的空间大地测量中要顾及到地球自转变化引起的一系列效应.