Parametry orientacji Ziemi

W geodezji i astrometrii parametry orientacji Ziemi ( EOP ) opisują nieprawidłowości w rotacji planety Ziemi . EOP zapewnia transformację rotacyjną z Międzynarodowego Systemu Odniesienia Ziemi (ITRS) do Międzynarodowego Systemu Odniesienia Niebios (ICRS) lub odwrotnie, w funkcji czasu.

Prędkość obrotowa Ziemi nie jest stała w czasie. Każdy ruch masy na lub na Ziemi powoduje spowolnienie lub przyspieszenie prędkości obrotowej lub zmianę osi obrotu. Małe ruchy powodują zmiany zbyt małe, aby można je było zmierzyć, ale ruchy o bardzo dużej masie, takie jak prądy morskie , pływy lub te wynikające z trzęsień ziemi , mogą powodować zauważalne zmiany w rotacji i mogą zmienić bardzo precyzyjne obserwacje astronomiczne. Globalne symulacje dynamiki atmosfery, oceanu i lądu są wykorzystywane do tworzenia efektywnych funkcji momentu pędu (EAM), które można wykorzystać do przewidywania zmian w EOP.

składniki

Czas uniwersalny

Czas uniwersalny ( UT1 ) śledzi obrót Ziemi w czasie, który wykonuje jeden obrót w ciągu około 24 godzin. Obrót Ziemi jest nierówny, więc UT nie jest liniowy względem czasu atomowego . Jest praktycznie proporcjonalny do czasu gwiazdowego , który jest również bezpośrednią miarą obrotu Ziemi. Nadmiar czasu obrotu nazywany jest długością dnia (LOD) . Bezwzględną wartość UT1 można określić za pomocą kosmicznych obserwacji geodezyjnych, takich jak interferometria z bardzo długą linią bazową i zasięg laserowy Księżyca , podczas gdy LOD można określić na podstawie obserwacji satelitarnych, takich jak GPS , GLONASS , Galileo i satelitarny zasięg laserowy do satelitów geodezyjnych. LOD zmienia się z powodu efektów grawitacyjnych ciał zewnętrznych i procesów geofizycznych zachodzących w różnych warstwach Ziemi. Następnie przewidywanie LOD jest niezwykle trudne ze względu na ekstremalne zdarzenia, takie jak El Niño, które ujawniły się w sygnałach LOD.

Współrzędne bieguna

Ze względu na bardzo powolny ruch biegunów Ziemi, niebiański biegun efemerydalny (CEP lub biegun niebieski ) nie pozostaje nieruchomy na powierzchni Ziemi. Niebiański biegun efemerydowy jest obliczany na podstawie danych obserwacyjnych i jest uśredniany, więc różni się od chwilowej osi obrotu quasi-dobowymi okresami, które są tak małe, jak poniżej 0,01 cala (patrz ). Przy ustalaniu układu współrzędnych statyczny ziemski punkt zwany biegunem odniesienia IERS lub IRP jest używany jako początek osi x jest w kierunku IRM, południka odniesienia IERS oś y jest w kierunku 90 stopni długości geograficznej zachodniej x i y to współrzędne CEP względem IRP Współrzędne bieguna można określić za pomocą różnych technik geodezji kosmicznej i geodezji satelitarnej, np. satelitarnej odległości laserowej , bardzo długiej interferometrii bazowej , jednak najdokładniejszymi technikami są GPS , GLONASS i Galileo .

Przesunięcia biegunów niebieskich

biegunów niebieskich są opisane w modelach precesji i nutacji IAU . Zaobserwowane różnice w odniesieniu do konwencjonalnej pozycji bieguna niebieskiego określonej przez modele są monitorowane i raportowane przez IERS . Przesunięcia biegunów niebieskich można uzyskać tylko za pomocą VLBI. Zaobserwowany CPO może określić ilościowo wady modelu precesji-nutacji IAU2006/2000A, w tym nutacje wymuszone astronomicznie i składnik nutacji, który jest uważany za nieprzewidywalny. Niektóre badania wskazują, że w epokach zbliżonych do ujawnionych wydarzeń GMJ występowały znaczne zaburzenia amplitudy i fazy FCN.

^ Dobsław, Henryk; Koper, Robert (luty 2018). „Przewidywanie zmian orientacji Ziemi na podstawie globalnych prognoz dynamiki atmosfery i hydrosfery” . Postępy w badaniach kosmicznych . 61 (4): 1047–1054. Bibcode : 2018AdSpR..61.1047D . doi : 10.1016/j.asr.2017.11.044 .
^ Zajdel, Radosław; Sośnica, Krzysztof; Bury, Grzegorz; Dach, Rolf; Prange, Lars (lipiec 2020). „Systematyczne błędy specyficzne dla systemu w parametrach obrotu Ziemi pochodzących z GPS, GLONASS i Galileo” . Rozwiązania GPS . 24 (3): 74. doi : 10.1007/s10291-020-00989-w .
^ Zajdel R.; Sośnica K.; Drożdżewski, M.; Bury, G.; Strugarek, D. (listopad 2019). "Wpływ ograniczeń sieciowych na realizację naziemnej ramki odniesienia na podstawie obserwacji SLR do LAGEOS" . Dziennik Geodezji . 93 (11): 2293–2313. Bibcode : 2019JGeod..93.2293Z . doi : 10.1007/s00190-019-01307-0 .
^ Sośnica K.; Bury, G.; Zajdel R. (16 marca 2018). „Wkład konstelacji multi-GNSS w naziemną ramkę odniesienia pochodzącą z SLR” . Listy z badań geofizycznych . 45 (5): 2339–2348. Bibcode : 2018GeoRL..45.2339S . doi : 10.1002/2017GL076850 .
Bibliografia _ Belda, S.; Hoseini, M.; Heinkelmann R.; Ferrándiz, Jose M.; Schuh, H. (luty 2020). „Nowa metoda hybrydowa poprawiająca ultrakrótkoterminowe przewidywanie LOD” . Dziennik Geodezji . 94 (23): 1–14. doi : 10.1007/s00190-020-01354-y .
^ Seidelmann, PK 1982: Celest. Mech., 27, 79.
^ Zajdel, Radosław; Sośnica, Krzysztof; Bury, Grzegorz; Dach, Rolf; Prange, Lars; Kazmierski, Kamil (styczeń 2021). „Dzienny ruch biegunowy z GPS, GLONASS i Galileo” . Dziennik Geodezji . 95 (1): 3. doi : 10.1007/s00190-020-01453-w .
^ Modiri, Sadegh; Heinkelmann, Robert; Belda, Santiago; Malkin, Zinovy; Hoseini, Mostafa; Korte, Monika; Ferrándiz, José M.; Schuh, Harald (listopad 2021). „Ku zrozumieniu wzajemnych powiązań między ruchem biegunów niebieskich a ziemskim polem magnetycznym przy użyciu kosmicznych technik geodezyjnych” . Czujniki . 21 (22): 7555. doi : 10.3390/s21227555 .
^ Malkin, Zinovy; Belda, Santiago; Modiri, Sadegh (sierpień 2022). „Wykrywanie skoku fazy nowej dużej wolnej nutacji rdzenia” . Czujniki . 22 (16): 5960. doi : 10.3390/s22165960 .

Linki zewnętrzne

[Dobslaw2018-1] Dobsław, Henryk; Koper, Robert (luty 2018). „Przewidywanie zmian orientacji Ziemi na podstawie globalnych prognoz dynamiki atmosfery i hydrosfery” . Postępy w badaniach kosmicznych . 61 (4): 1047–1054. Bibcode : 2018AdSpR..61.1047D . doi : 10.1016/j.asr.2017.11.044 .

[2] Zajdel, Radosław; Sośnica, Krzysztof; Bury, Grzegorz; Dach, Rolf; Prange, Lars (lipiec 2020). „Systematyczne błędy specyficzne dla systemu w parametrach obrotu Ziemi pochodzących z GPS, GLONASS i Galileo” . Rozwiązania GPS . 24 (3): 74. doi : 10.1007/s10291-020-00989-w .

[3] Zajdel R.; Sośnica K.; Drożdżewski, M.; Bury, G.; Strugarek, D. (listopad 2019). "Wpływ ograniczeń sieciowych na realizację naziemnej ramki odniesienia na podstawie obserwacji SLR do LAGEOS" . Dziennik Geodezji . 93 (11): 2293–2313. Bibcode : 2019JGeod..93.2293Z . doi : 10.1007/s00190-019-01307-0 .

[4] Sośnica K.; Bury, G.; Zajdel R. (16 marca 2018). „Wkład konstelacji multi-GNSS w naziemną ramkę odniesienia pochodzącą z SLR” . Listy z badań geofizycznych . 45 (5): 2339–2348. Bibcode : 2018GeoRL..45.2339S . doi : 10.1002/2017GL076850 .

[5] Bibliografia _ Belda, S.; Hoseini, M.; Heinkelmann R.; Ferrándiz, Jose M.; Schuh, H. (luty 2020). „Nowa metoda hybrydowa poprawiająca ultrakrótkoterminowe przewidywanie LOD” . Dziennik Geodezji . 94 (23): 1–14. doi : 10.1007/s00190-020-01354-y .

[6] Seidelmann, PK 1982: Celest. Mech., 27, 79.

[7] Zajdel, Radosław; Sośnica, Krzysztof; Bury, Grzegorz; Dach, Rolf; Prange, Lars; Kazmierski, Kamil (styczeń 2021). „Dzienny ruch biegunowy z GPS, GLONASS i Galileo” . Dziennik Geodezji . 95 (1): 3. doi : 10.1007/s00190-020-01453-w .

[8] Modiri, Sadegh; Heinkelmann, Robert; Belda, Santiago; Malkin, Zinovy; Hoseini, Mostafa; Korte, Monika; Ferrándiz, José M.; Schuh, Harald (listopad 2021). „Ku zrozumieniu wzajemnych powiązań między ruchem biegunów niebieskich a ziemskim polem magnetycznym przy użyciu kosmicznych technik geodezyjnych” . Czujniki . 21 (22): 7555. doi : 10.3390/s21227555 .

[9] Malkin, Zinovy; Belda, Santiago; Modiri, Sadegh (sierpień 2022). „Wykrywanie skoku fazy nowej dużej wolnej nutacji rdzenia” . Czujniki . 22 (16): 5960. doi : 10.3390/s22165960 .