GRACE衛(wèi)星時變重力場研究.pdf

1、2002年3月成功發(fā)射的美德合作GRACE低軌重力衛(wèi)星，提供了空間分辨率約為200km而時間分辨率為1個月的地球重力場模型序列，根據GRACE月重力場模型計算地球重力場時變，將對固體地球物理、海洋物理、氣候學以及大地測量等學科有重要的意義。 論文的主要內容概括如下： (1)本文首先介紹了GRACE衛(wèi)星重力計劃及其成果，并對主要的GRACE重力場模型內外符合精度進行了分析，結果表明GRACE重力場模型在90階以下的中長波部

2、分較EGM96具有明顯的改善，GRACE重力衛(wèi)星在一定程度上提供了重力場空白區(qū)的中長波信息。 (2)系統(tǒng)地研究、消化和總結了重力異常的球諧系數表達式，介紹了利用GRACE重力場模型計算重力場變化的方法。GRACE重力場模型的高階誤差占主要成分，利用高斯濾波對時變模型的高階部分進行降噪處理，編制了利用時變模型計算月重力場變化的程序包。計算過程中對高斯濾波器平滑半徑的選取、時變重力場階數的選擇等進行了對比計算。計算表明GRACE衛(wèi)星

3、的結果可用于研究時間尺度為月的重力場變化，并顯示出一定范圍的周期性以及局部地區(qū)的非規(guī)律性變化。這些變化對研究海平面變化、陸地水儲量變化和大氣質量的重新分布，以及地震火山活動、板塊運動等潛在的地球動力學過程有非常重要的意義。 (3)利用GRACE重力場模型計算了汶川地區(qū)的重力異常，并對異常情況及異常水平梯度帶做了定性分析。同時利用時間尺度分別為一星期和一個月的時變重力場模型對汶川震區(qū)進行了同震重力變化計算，結果顯示汶川地區(qū)震后重力