基于多种空间测地技术的板块运动与地表荷载变化的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李春晓
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| 答辩日期 | 2021-07-01 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李祝莲 |
| 关键词 | 激光测距 精密定轨 板块运动 地壳形变 GRACE |
| 学位专业 | 天体测量与天体力学 |
| 其他题名 | Research on Plate Motion and Changes of Surface Loads Based on Multiple Spatial Geodesy Techniques |
| 英文摘要 | 自从上世纪 70 年代板块构造学说成为地球科学的范式以来，空间大地测量 技术与物理测地理论得到了空前发展。冰后回弹的发现证实了地幔物质为黏弹 性体，从而引发了建立地幔对流模型的热潮，间接地促进了板块运动驱动力来源 的深入探讨。由于地球深部的观测数据远少于地表观测数据，且观测时长仅仅为 地球演化史的一瞬间，因此，研究板块运动和地幔对流的相互作用对人类认识地 球内部物质的运动机制具有重要意义。论文基于全球和局部地区的 GNSS 测站的速度场和位移场、GRACE 月解以 及部分激光测地卫星的高精度测距数据，开展了构造板块运动、地壳形变、地表 荷载变化以及二维地幔对流模型数值模拟等研究，并获得了以下结果:1. 利用全球 GPS 测站的速度场建立了 ITRF2014VEL 板块运动模型，并发 现板块的欧拉极相对于基于地质资料的平均欧拉极发生了变化。通过计算板块 的角动量，作者从动力学的角度分析了欧拉极发生变化的原因，得出“若板块处 于力矩平衡态，那么对于欧拉极轴-角动量轴角距不为零的板块，其欧拉极必然 发生变化”的结论。2. 用张量运算统一了平面/球面应变率的计算公式。描述了用最小二乘法估 算球面应变率的算法，尤其是补全了建立全球应变率模型的一些必要细节。随 后，利用陆态网川滇地区的 GNSS 测站的速度场和位移分别估算了该地区的应 变率以及芦山地震、盈江地震、鲁甸地震、景谷地震等发震前后的时变应变，发 现应变率的空间分布与震中存在相关性，而震中的时变应变在震前未表现出任 何异常，说明通过研究时变应变研究地震并不是一种好的途径。3. 梳理了用 GRACE Level2 月解反演地表荷载变化的思路，并基于正向迭 代法提出了简单的退卷积法和逆滤波法。将窗口球谐的概念应用到质量集中上， 由此改进了谱域法。随后，利用 2002 年 4 月份到 2021 年 2 月份的 GRACE 月解 和 GLDAS 水文模型数据反演了科尔沁沙地的地下水变化和藏东南地区的冰川 融化情况，变化率分别为 −3.39 ± 0.12 Gt/yr 和 7.68 ± 0.30 Gt/yr。4. 推导了地幔对流基本方程的欧拉形式和拉格朗日形式，并用有限差分法 实现了二维地幔对流模型的离散化;结合 marker-in-cell 法、sticky-air 法以及子网格法，数值模拟了方形自引力行星的动力学演化并给出了一些初步的计算结果。 |
| 学科主题 | 天文学 ; 天体测量学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 139 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25508]  |
| 专题 | 云南天文台_应用天文研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李春晓. 基于多种空间测地技术的板块运动与地表荷载变化的研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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