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《基于国际超导重力仪观测资料检测地球固态内核的平动振荡》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、论文第49卷第8期2004年4月基于国际超导重力仪观测资料检测地球固态内核的平动振荡①①②孙和平徐建桥B.Ducarme(①中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室,武汉430077;②RoyalObservatoryofBelgium,B-1180,Brussels,Belgium.E-mail:heping@asch.whigg.ac.cn)摘要基于全球分布的14个台站GWR超导重力仪21个高精度潮汐重力观测系列(约86年),检测了地球固态内核平动振荡现象.将观测数据分成G-Ⅰ组(8个较长观测系列)和G-Ⅱ组(13个较
2、短观测系列).首先对各台站每分钟原始观测数据实施仔细修正,消除由地震和电脉冲等导致的错误数据和大气变化等干扰影响,再扣除理论潮汐重力信号获得观测残差.然后分别对各残差系列做Fourier谱分析,最后基于多台站资料迭积技术,求得亚潮汐频段上的积谱密度估计.在进一步消去剩余气压效应后,检测到8个公共谱峰.计算了这些谱峰的本征周期、品质因子和共振强度.数值结果说明其中3个公共谱峰的本征周期与Smith理论值间的最大差异小于1.0%,这种一致性说明了利用高精度地表重力观测可检测到固态内核的动力学现象.还检验了数值计算的可靠性,对地球自转和椭率可
3、能导致的谱峰分裂现象进行了简要的探讨.关键词国际超导重力仪观测积谱密度估计固态内核平动振荡共振参数测定在约100多年前人们就已经发现了地球体的分描述这3个球型简正模.由于这一现象是由Slichter层结构和液态地核的存在,随后又发现了固态内核提出,因此又称为Slichter模.Smith利用弹性引力运和地球内部的精细结构,这说明人们对地球内部结动方程的广义球谐函数展开法,从理论上研究了自构的认识已取得了令人欣喜的成果.近年来,随着空转微椭地球固态内核的平动振荡问题,给出了方程间技术对地球内部动力学的日趋需求,液态地核的解位移本征函数.用
4、球谐阶、级分别为(1,m)和(2,m)动力学效应和固态内核的平动振荡的理论研究和检mm的球型σ1和环型τ2位移部分组成的截断解形式给测就显得越来越重要[1,2].在液态地核的动力学效应mmm出,表示为s=+σ1τ2,其中m=−1,0,1分别代表方面的研究已经取得了很大进展,但在固态内核的赤道面逆向、自转轴方向和赤道面正向平动模.采用平动振荡方面,仅做了一些有益的尝试,至今仍未得DG597模型,计算获得了平动模的本征周期,有关研[3]到完全信服的理论模型和完整的检测结果.研究表究还显示液态外核的分层和固体内核的弹性特征对明,重力测量是区别
5、于地震方法的惟一可用于探测本征周期影响较为显著[8].理论数值计算说明1960[4]地球内部构造特征和动力学现象的有效手段.随着年Chile大地震激发的赤道面逆向平动导致的地表重美国GWR公司新型高精度超导重力仪器(SG)的研制力信号变化为2×10−11m/s2量级.由于地球自转的存成功和国际网络资料的积累,地球固态内核的平动在,Coriolis力的作用将导致位移本征函数的球型和振荡研究和检测有了新的前景和希望.研究表明,利环型位移矢量场的无穷耦合链,因此很难对截断误用重力手段精密测定地球固态内核的平动振荡参数[5]差作准确的估计.为了
6、解决这一问题,Smylie等人将有助于人们正确认识地球液态外核和固态内核边在“亚地震波”近似的假设下,采用有限元方法基于[5,6]界层精细结构和密度分布特征.CORE11和1066A地球模型计算了核模,获得了与地球固态内核在其平衡位置附近的平动振荡是Smith不同的平动振荡参数.地球内部动力学问题的基本核模,它通常由地球自近年来,科学家在检测地球液态核和固态内核转轴方向上的运动,赤道面上的正向平动和逆向平动力学现象方面做了许多有益的尝试,Hinderer等人[1,7][9]动三部分组成.对一个球对称分层非旋转地球模利用超导重力仪观测资料
7、研究了Slichter模的存在,[4]型而言,通常用球谐函数阶数为1的球形位移矢量来Melchior等人曾利用Brussels超导重力仪观测www.scichina.com803第49卷第8期2004年4月论文资料检测到1983年12月30日HinduKush深部大地1观测资料使用情况[10]震激发的液态外核的惯性振荡模.Cummins等人采本项工作使用的SG观测数据区间段列于表1,用国际IDA重力数据研究了地球液态核模的存在.[11]共有14个台站,21个观测系列.为方便研究和比较,Smylie等人通过欧洲4台超导重力仪观测检测到[1
8、2]我们将各台站数据分成2组,即(1)G-Ⅰ组,主要包括内核的平动模,Courtier等人利用超导重力仪观测[13]了8个较长系列的有老型号GWR仪器获得的数据,检测了固态内核的平动振荡.Sun等人和徐建桥
