Введение к работе
Целью предложенной к защите работы является анализ инструментально наблюдаемых движений центра масс Земли (геоцентра) и географического полюса Земли (полюса), а также поиск периодических природных процессов, способных служить совместной причиной этих движений В качестве процесса такого рода рассматривается динамика распределения поверхностных флюидов - океана, атмосферы и наземной гидросферы
В рамках поставленной цели были решены следующие задачи:
-
Сравнительный анализ различных рядов наблюдаемого движения геоцентра (геодезических рядов) и нахождение основных характеристик этого движения.
-
Построение рядов движения геоцентра, вызванного динамикой распределения поверхностных флюидов (геофизических рядов), и сравнение этих рядов с наблюдаемыми
-
Моделирование движения полюса по возмущающим функциям углового момента поверхностных флюидов и анализ устойчивости параметров полученной модели
Актуальность работы определяется тем обстоятельством, что бурное развитие методов космической геодезии (радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой (РСДБ) и спутниковые технологии) в последние десятилетия сделало возможными измерения колебаний поверхности океанов, смещений геоцентра и координат полюса с достаточной степенью точности, что, в свою очередь, позволяет более точно моделировать движение геоцентра и полюса и с большей уверенностью утверждать, что irx зависимость от времени в значительной мере определяется наблюдаемой динамикой распределения поверхностных флюидов
Практическая значимость. Моделирование движений геоцентра и полюса способствует решению следующих практических задач:
-
Уточнению принятого начала координат Международной земной реперной сети (ITRF).
-
Улучшению качества систем пространственно-временного обеспечения на уровне согласования принятых Международной небесной (ICRS) и Международной земной (ITRS) систем координат за счет уточнения положения полюса ITRS относительно Небесного эфемеридного полюса (СЕР)
-
Оценке точности наблюдений движения геоцентра и согласованности этого движения с динамикой распределения поверхностных флюидов
Методы исследований: В работе используются методы статистического и спектрального анализа временных рядов, а также методы численного интегрирования и решения систем линейных дифференциальных уравнений вынужденных колебаний с затуханием
Научная новизна:
-
За счет того, что исходные ряды не подвергались какой-либо фильтрации, за исключением отделения квадратичных трендов, получены оригинальные результаты сравнения рядов наблюдаемого и модельного движений геоцентра В частности, показано, что суммарного воздействия океана, атмосферы и наземной гидросферы, вообще' говоря, достаточно для объяснения амплитуды, но не характера этого движения
-
Получены аналитические решения линеаризованных уравнений Лиувилля для движения полюса Путем численного интегрирования входящих в эти решения интегралов и варьирования основных параметров выполнено моделирование движения полюса и определены оптимальные значения параметров уравнений -периода Т движения полюса и фактора добротности мантии Q на чандлеровской частоте При этом исходные ряды также не подвергались никакой фильтрации, кроме отделения квадратичных трендов, а годовая и чандлеровская составляющие моделировались одновременно
Основные защищаемые положения:
-
Моделируемые колебания центра масс Земли (геоцентра), вызванные аномалиями распределения поверхностных флюидов (океана, атмосферы и наземной гидросферы), по порядку величины сравнимы с наблюдаемыми смещениями геоцентра, однако корреляция между ними мала Главной причиной этого является временной сдвиг геодезических рядов относительно геофизических
-
Движение полюса для достаточно длинных рядов данных успешно моделируется возмущающими функциями углового момента поверхностных флюидов (атмосферы и океана) при факторе добротности Q=30 ±20, однако получаемые при моделировании значения чандлеровского периода и фактора добротности мантии нестабильны во времени, что можно объяснить недостаточной точностью рядов возмущающих функций и/или недоучетом каких-то других факторов
Результаты исследований, изложенные в настоящей работе, докладывались и обсуждались на
Международной научной конференции «GeoN-Kazan», 25 августа - 5 сентября 2003 г, Казанский государственный университет, г Казань,
Конференции «Earth dynamics and reference systems five years after the adoption of the IAU2000 Resolution», 2005 г, Варшава, Польша,
Всероссийской научной конференции «Внутреннее ядро Земли-2005», 16-17 ноября 2005 г, ОИФЗ РАД г Москва,
Конференции «Joumees 2007 Systemes de reference spatio-temporels» (JSR2007), Париж, Франция
Публикации: Основные результаты исследований представлены в 6 публикациях, перечисленных в конце автореферата
Структура и объём работы: Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы Объем работы составляют 72 страницы текста, 47 рисунков, 16 таблиц и 56 наименований литературы.
Личный вклад соискателя: Соискатель принимал участие во всех этапах представленных в работе исследований, включая постановку задач, отбор экспериментального материала, написание программ для его обработки, анализ данных, а также интерпретацию полученных результатов
