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第1章 引潮位及固体潮汐形变1

1.1 固体地球潮汐1

1.2 引潮位2

1.3 引潮位的杜德森展开4

1.4 平衡潮、勒夫数及地球的潮汐形变13

1.4.1 平衡潮13

1.4.2 勒夫数14

1.4.3 地球的潮汐形变15

1.5 引潮位及其分量的计算20

1.5.1 引潮位W的计算20

1.5.2 引潮位垂直分量的计算21

1.5.3 引潮位水平分量的计算22

1.5.4 引潮位二阶导数的计算及地表应变值的理论模拟24

1.6 近代引潮位展开的研究26

参考文献27

第2章 潮汐理论模型28

2.1 SNREI地球的潮汐形变理论28

2.1.1 SNREI地球的运动方程和边界条件29

2.1.2 数值积分过程及数值结果33

2.2 自转、微椭和非弹性地球的潮汐理论模拟34

2.2.1 勒夫数h,k和l的推广35

2.2.2 重力潮汐参数的纬度依赖35

2.2.3 地幔介质非弹性的影响37

2.3 地球的近周日共振效应的考虑38

2.3.1 非流体静力平衡地球效应38

2.3.2 Mathews潮汐理论模拟39

2.3.3 NDFW导致的附加压力44

2.4 重力潮汐全球实验模型47

2.4.1 重力潮汐参数的球对称项——纬度依赖47

2.4.2 二阶田谐重力潮汐参数的频率依赖——近周日共振效应48

2.4.3 重力潮汐全球试验模型48

2.5 地面点位移的精密潮汐改正52

2.5.1 在时间域的改正52

2.5.2 在频率域的改正53

参考文献54

第3章 负荷潮汐理论58

3.1 球对称地球的负荷形变点质量负荷的边界条件58

3.1.1 点质量负荷的边界条件59

3.1.2 地球对零阶和一阶负荷的响应62

3.2 Boussinesq平面负荷近似65

3.3 球对称地球的负荷勒夫数70

3.3.1 负荷勒夫数h′n,l′n和k′n的定义70

3.3.2 h′∞,l′∞和k′∞的解析近似71

3.3.3 负荷勒夫数数值结果73

3.4 球对称地球负荷响应的格林函数74

3.4.1 位移格林函数75

3.4.2 重力及倾斜格林函数75

3.4.3 应变张量格林函数76

参考文献80

第4章 固体潮观测技术及结果81

4.1 重力仪及重力潮汐观测81

4.1.1 LaCoste—Romberg ET型弹簧重力仪81

4.1.2 GWR超导重力仪84

4.1.3 FG5绝对重力仪85

4.1.4 相对重力仪的标定85

4.1.5 重力潮汐观测结果87

4.2 倾斜仪及倾斜潮汐观测90

4.2.1 水平摆倾斜仪90

4.2.2 水管倾斜仪93

4.2.3 钻井倾斜仪94

4.2.4 倾斜固体潮观测结果95

4.3 应变仪及应变潮汐观测98

4.3.1 水平伸缩仪98

4.3.2 TJ—5体积式应变仪99

4.3.3 应变观测组合及应变潮汐观测结果101

4.4 中国的固体地球潮汐观测102

4.5 国际地潮中心数据库及全球地球动力学观测计划105

参考文献109

第5章 地球潮汐的调和分析111

5.1 重力潮汐观测数据的预处理111

5.1.1 Nakai预处理和分析方法111

5.1.2 Preterna预处理软件包112

5.1.3 Tsoft预处理软件113

5.2 重力潮汐观测数据的调和分析114

5.2.1 Venedikov调和分析方法115

5.2.2 Eterna调和分析方法119

5.2.3 Baytap—G＆L调和分析方法121

5.2.4 利用小波分析技术的调和分析122

参考文献126

第6章 海洋及大气负荷的潮汐形变129

6.1 海潮及海潮图130

6.1.1 海潮的基本运动方式130

6.1.2 海潮图的数学模型131

6.1.3 海潮模型132

6.2 海潮负荷效应的计算134

6.2.1 直接褶积积分方法134

6.2.2 球谐函数展开方法134

6.3 海潮负荷对重力、倾斜、应变和GPS测量的影响136

6.3.1 海潮负荷对重力观测的影响136

6.3.2 海潮负荷对倾斜观测的影响137

6.3.3 海潮负荷对应变观测的影响140

6.3.4 海潮负荷对GPS观测的影响144

6.4 固体潮潮汐参数的海潮负荷改正146

6.4.1 观测残差及潮汐参数改正计算146

6.4.2 相位改正148

6.4.3 武昌超导重力仪潮汐观测的海潮改正149

6.5 海潮负荷的误差估计151

6.5.1 重力负荷改正的精度估计151

6.5.2 结果与讨论154

6.6 大气负荷对重力场观测的影响155

6.6.1 大气密度空间分布和标准大气模型157

6.6.2 弹性半无限空间大气质量的直接引力项158

6.6.3 大气重力格林函数的理论计算159

6.6.4 气象数据的预处理及网格化过程164

6.6.5 大气负荷改正的褶积计算166

6.6.6 大气重力信号的实际观测及检验167

6.7 大气负荷计算的误差估计169

6.7.1 大气重力格林函数的误差估计170

6.7.2 典型离散数值计算的误差估计172

参考文献174

第7章 潮汐形变对地球自转的影响179

7.1 潮汐与章动179

7.2 带谐潮汐形变对地球自转速率变化的影响182

7.3 田谐潮和扇谐潮对地球极移和自转速率的影响186

7.4 极潮192

参考文献194

第8章 地潮及海潮对人造卫星的摄动影响195

8.1 卫星摄动基本理论195

8.2 地球引力位的非球形摄动201

8.3 固体潮对卫星轨道的影响203

8.4 海潮对卫星轨道的影响205

8.5 利用SLR观测解算潮汐参数210

参考文献214

第9章 冰川均衡调整216

9.1 冰川均衡调整概述216

9.2 黏弹负荷格林函数219

9.2.1 拉普拉斯域场方程和应力应变关系219

9.2.2 场方程的求解220

9.2.3 简正模分析223

9.2.4 负荷格林函数224

9.3 冰川均衡调整响应的预测226

9.3.1 相对海平面方程的建立227

9.3.2 相对海平面方程的离散化228

9.3.3 离散的相对海平面方程的迭代算法229

9.4 冰川均衡调整的研究实例230

9.4.1 RSL联合约束的GIA模型230

9.4.2 青藏高原的GIA研究235

9.4.3 南极冰盖部分消融对全球海平面上升的影响237

参考文献239

第10章 地球自由振荡的检测246

10.1 地球自由振荡的检测247

10.1.1 地球自由振荡的本征周期247

10.1.2 地球自由振荡的谱线分裂249

10.1.3 超导重力仪检测地球自由振荡252

10.2 液核长周期振荡的检测261

参考文献273

第11章 地球的近周日自由摆动279

11.1 角动量方法研究近周日自由摆动280

11.2 周日重力潮汐观测中的近周日共振290

11.3 近周日自由摆动的检测293

11.3.1 重力潮汐观测及海潮负荷改正293

11.3.2 数值结果及讨论296

参考文献301