地球表面季節性形變的物理成因

作者：許雪晴,方明,董大南,周永宏

摘要：地表形變運動的成因探索對環境監測、氣候變化研究以及高精度地球參考框架維持都具有重要意義,主要討論了地球表面非構造季節性運動的物理因素。首先介紹了兩個已經明確了的激發機制:由大氣、海洋、陸地水、雪、冰以及植被等變化引起的表面質量重力負荷,是地表季節性形變的主要激發源,可以解釋40%~50%的垂向和15%~20%的水平向地表季節性形變;除此之外,地表溫度變化引起的熱彈性形變對GPS臺站觀測到的周年位移也存在激發作用,在垂向和水平方向的貢獻率分別為7%和8%~9%。其次探討了地表三維季節性形變的潛在物理機制,現有的理論證明和區域性的觀測結果均表明,由地下水含量變化引起的孔隙彈性負荷極有可能對地表形變存在貢獻。孔隙彈性形變的情況不同于傳統水文負荷,卻與熱彈性效應類似,可以通過改進現有的熱彈性形變模型,并將其應用到陸地水系統,拓展出全球尺度的孔隙彈性形變模型,進一步補充解釋地表三維(尤其是橫向分量)季節性形變。

發文機構：中國科學院上海天文臺 中國科學院行星科學重點實驗室 麻省理工學院地球大氣和行星科學系 華東師范大學 中國科學院大學天文與空間科學學院

關鍵詞：地球參考框架物質重力負荷熱彈性形變孔隙彈性形變Terrestrial reference framemass-loading effectthermoelastic deformationporoelastic deformation

分類號： P129[天文地球—天體測量]