利用GOCE卫星重力场模型确定高分辨率地转流

高分辨率、高精度地转流的探测是海洋学研究的目标之一.选用海洋环流探测卫星(GOCE)、气候实验卫星(GRACE)2种卫星重力场模型,结合卫星测高获取的平均海面高模型,计算了分辨率为15′×15′的稳态海面地形(MDT)和全球地转流,利用GOCE卫星重力场模型解算的结果在分辨率和精度上均高于利用GRACE模型解算的结果;选择GOCE最新重力场模型GO_CONS_GCF_2_TIM_R4,ITG-GOCE02和JYY-GOCE02S,联合高精度GOCE卫星重力场模型和高分辨率CNES_CLS09MDT模型的组合方法,得到的地转流结果基本等于或高于仅利用MDT模型得到的结果,可以有效恢复滤掉的MDT(利用GOCE卫星重力场与平均海面高模型计算得到)中的高频信息,实现对流幅为几十千米的海洋环流的探测,使地转流更接近于真实特征.     

基于高精度卫星重力数据反演青藏高原莫霍面深度

高精度的卫星重力数据被广泛应用于大规模的区域重力反演,利用高阶次的卫星重力场模型获得高精度的重力数据并且用于反演的过程仍然存在许多分歧。首先使用基于扩程算法的标准向前列推法利用EIGEN-6C4地球重力场模型计算了高精度的布格重力异常数据,并且利用径向功率谱方法估计了低通滤波和小波分析方法得到的区域重力异常的场源深度,然后基于Parker—Oldenburg反演迭代公式,对比分析了利用低通滤波和小波四阶逼近方法所获得的区域重力异常的莫霍面反演效果,并且通过地震资料验证了小波分析方法反演结果的可靠性;最后对青藏高原莫霍面的深度特征按照构造分块进行了简要的分析,证明了卫星重力数据的有效性,提高了青藏高原莫霍面深度反演结果的可靠性。     

欧洲探测卫星绘出首幅地球重力场图

欧空局根据地球重力场和海洋环流探测（GOCE）卫星传回的数据．绘出了首幅地球重力场图。这幅图像是根据GOCE卫星2009年底收集的数据绘制的．其内容精确．能够反映地球重力场极其微小的变化。     

应用GRACE卫星星历数据反演地球重力场模型

讨论了基于GRACE卫星星历数据反演地球重力场模型的动力学法,给出了综合考虑估计加速度计尺度、偏差和卫星初始位置的算法。利用26天GRACE卫星精密轨道数据和加速度计数据解算出直到36阶次的地球重力场模型GRACE01S—OR。采用不同模型位系数差的阶方差和不同模型所表示的大地水准面的差值的方法对该模型进行了外部检核。结果表明：该模型的精度优于相同阶次的EGM96模型和EIGEN2模型,而与同阶次的CHAMP03S和CG01C模型的精度非常接近。     

基于GRACE星间距离变率数据的地球重力场模型

讨论了利用重力场探测与气象实验卫星(GRACE)星间距离变率数据反演地球重力场模型的动力学法,推导了将两颗卫星加速度计的尺度和偏差以及初始相对速度作为待求参数与位系数一起求解的数学模型.基于67 d GRACE星间距离变率和加速度计观测数据解算出80阶次的地球重力场模型TJGRACE02S.该模型与EIGEN-GL04C模型(前72阶)所表示的全球(2.5°×2.5°格网点)大地水准面差值的中误差和重力异常差值的中误差分别为0.052 m和0.50×10~(-5)m/s~2.结果表明:TJGRACE02S模型的精度要明显优于相同阶次的EIGEN-CHAMP03S和EGM96,而与EIGEN-GL04C和GGM01S模型的精度比较接近.     

地球重力场模型在高程控制网中的应用

不同地球重力场模型的优选及不同拟合方法的合理选择是GPS高程转换所需考虑的关键问题。随着以卫星重力梯度为主要观测值的GOCE重力卫星的发射成功及其相关重力场模型的推出,地球重力场模型的精度及分辨率有了较大提高,有必要将其应用于GPS高程转换的研究。本文提出了用目前具有较高精度的SGG地球重力场模型来代替以往较低精度地球重力场模型的策略,计算分析了这种模型解算全球高程异常的精度,并将这种模型应用于”移去一拟合一恢复”法的GPS高程转换中,使GPS提供真正意义上的三维坐标。     

欧空局卫星绘制地球重力场图谱

经在轨两年期间超过7000万次的观测．欧空局的“地球重力场和海洋环流探测卫星”（GOCE卫星）绘制出了迄今为止最为详细的地球重力场图谱。在该图谱中．黄色和红色标记的区域表示高于正常重力强度的地区．而蓝色阴影则表示低于正常重力强度的地区。     

GRACE卫星在区域地下水管理中的应用潜力综述

GRACE卫星能反演区域地下水储量的月动态变化,而且数据免费,它为区域地下水管理提供了新的方法。首先总结了区域地下水管理、GRACE卫星在地下水储量和区域地下水管理中的应用现状;接着通过多个案例分析展示了GRACE卫星能成功应用于区域地下水储量动态评价,而且GRACE反演的地下水动态数据能用于区域地下水模型的参数识别,证实了GRACE卫星在区域地下水管理的应用潜力;最后指出GRACE卫星反演的数据在应用中的两大问题:该数据无法直接用于区域地下水资源评价和空间分辨率低。GRACE卫星如何有效用于区域地下水资源评价和如何提高GRACE卫星反演数据的空间分辨率是当前研究的发展方向。     

联合两个界面的数据求解超定边值问题的途径

给定地面和卫星界面上的比较密集的重力数据,可采用虚拟压缩恢复法或球谐展开法求解地球外部重力场;给定地面部分区域和卫星界面上部分区域的重力数据,可采用球谐展开法求解.阐述上述两种方法的理论基础,给出基于上述两种方法求解重力场的模型.     

汶川大地震的深部构造特征

利用卫星重力图来了解汶川地震的深部构造的特征。2—180低阶的卫星重力异常图可以反映场源深度为36km的密度分布特征;2—360高阶的卫星重力异常图可以反映场源深度为18km的深部构造特征。卫星重力异常显示了青藏高原板块深部的塑性物质向上流动。龙门山逆冲滑脱断裂带向四川盆地的逆冲推覆,由此引发了汶川地震。     

基于Matlab平台实现二维复杂地质模型多边形网格建模及重力异常正演计算

对已知地质模型进行重力异常正演计算是利用重力场数据对地下介质的密度异常信息进行解释的重要手段。针对三维复杂地质体的建模困难且不便,而且多数三维线性地质体可以近似看作二维地质体以实现快速方便处理的情况,对二维地质体进行多边形网格建模,并利用Matlab平台编写了适用于复杂二维地质模型的重力异常计算的软件系统。该软件系统对模型设定简单、运算速度快。选择华北地区的剖面使用目前业内广为使用的IGMAS正演软件和文中的软件系统进行了对比试验,结果显示两种方法计算的重力异常结果相当。     

新疆鄯善县彩霞山铅锌矿区地球物理找矿模式

新疆彩霞山铅锌矿区成为中一大型矿床,如今已进入开发阶段.本文分析了彩霞山矿区岩矿石物性资料特征,总结了矿区主要的物探成果,提出了"区域重力象鼻异常+剩余重力异常+可控源音频大地电磁法+次级重力异常"的找矿模式,为今后在大面积碳酸盐岩和各类砂岩分布区中寻找类似矿床提供了帮助.     

鄂尔多斯地区重力均衡研究

利用鄂尔多斯地块及其周边地区高精度的数字地形和实测重力资料,采用Airy重力均衡模式,计算出了鄂尔多斯及周边地区（32°～43°N,102°～117°E）的重力均衡异常值。结果表明,鄂尔多斯地区整体基本达到均衡状态,部分地区处于亚均衡状态,均衡异常具有明显的分块特征：东部的平原大部分均衡异常值在20mGal以下,表明基本处于均衡状态;在西部和北部山区多为正异常,大部分地区还存在失衡现象。     

利用重力场研究东北地区断裂分布及构造分区

为了深入研究东北地区断裂分布及构造分区,利用全国1:2500000布格重力异常图,分析了泛东北地区(包括东北3省及内蒙古自治区的东北部分地区)的区域重力场特征。利用布格异常变化形态,并参考地质资料,在研究区内划分出岩石圈断裂14条,壳内断裂11条。根据大兴安岭和依兰—伊通两条明显的重力异常梯级带把研究区划分出兴安、松嫩以及张广才岭等三大重力异常区,在划分断裂和分析重力场特征的基础上进行了构造分区。其研究成果为认识和研究泛东北地区油气与矿产分布提供了重力场方面的依据。     

重磁综合推断中南地区隐伏的中酸性岩体

分析中南地区岩石物性可知,中酸性岩体的平均密度均小于其围岩的密度,视为低密度体,为重力低异常进行圈定中酸性岩体提供了依据;中酸性岩体的磁性变化范围较大,大多数属于弱磁性且存在剩磁影响,因此对航磁数据进行化极用于圈定中酸性岩体效果不佳。为了在一定程度上压制剩磁的影响,文中采用剩余磁异常模量以及磁异常总梯度模数据处理方法进行磁法数据转换。本文以重力负异常特征为主,结合航磁异常转换数据,综合推断中南地区隐伏的中酸性岩体。中酸性侵人岩与银、铜、铅、锌多金属矿产关系密切,这类异常区是间接寻找上述矿产的有利地带。     

关于重力失衡与地震成因机制关系的探讨

对地震机制的传统理论提出了质疑,认为6 500万年前的白垩纪末,地球被撞击形成了青藏高原等地形地貌及地质构造,地球产生了巨大形变,造山运动、地质构造是地球被撞击形变的结果.现今的地震是地球自转遵循角动能矩守恒过程中对形变部位的修复,也就是由地质构造围限的单元体漂浮在地幔或软流层上重力失衡的结果,或者说,漂浮在地幔或软流层上的地质体下陷对岩浆挤压引起地壳破裂而发生的震动.深部地震、火山喷发、大陆微小漂移等现象均能验证重力失衡是地震的成因机制.     

布格重力异常求取中的变密度校正方法与应用

利用研究区及其邻域内地表地质露头采集的岩样密度测试结果与地质图相结合,采用样条插值和二维空间函数圆滑的方法构造出了研究区地表密度分布模型.以此密度模型为基础,提出了以常密度与变密度相结合的浮动基准面变密度校正方法,通过对研究区重力实际资料处理,得到了中间层变密度校正的布格异常,取得了较好的地质效果.     

Climatology of global gravity wave activity and dissipation revealed by SABER/TIMED temperature observations

Gravity wave activity and dissipation in the height range from the low stratosphere to the low thermosphere(25–115 km)covering latitudes between 50°S and 50°N are statistically studied by using 9-year(January 22,2002–December 31,2010)SABER/TIMED temperature data.We propose a method to extract realistic gravity wave fluctuations from the temperature profiles and treat square temperature fluctuations as GW activity.Overall,the gravity wave activity generally increases with height.Near the equator(0°–10°),the gravity wave activity shows a quasi-biennial variation in the stratosphere(below 40 km)while from 20°to 30°,it exhibits an annual variation below 40 km;in low latitudes(0°–30°)between the upper stratosphere and the low thermosphere(40–115 km),the gravity wave activity shows a semi-annual variation.In middle latitudes(40°–50°),the gravity wave activity has a clear annual variation below 85 km.In addition,we observe a four-monthly variation with peaks occurring usually in April,August,December in the northern hemisphere and in February,June,October in the southern hemisphere,respectively,above 85 km in middle latitudes,which has been seldom reported in gravity wave activity.In order to study the dissipation of gravity wave propagation,we calculate the gravity wave dissipation ratio,which is defined as the ratio of the gravity wave growth scale height to the atmosphere density scale height.The height variation of the dissipation ratio indicates that strong gravity wave dissipation mainly concentrates in the three height regions:the stratosphere(30–60 km),the mesopause(around 85 km)and the low thermosphere(above 100 km).Besides,gravity wave energy enhancement can be also observed in the background atmosphere.