最新重力梯度网格助力地球内部结构准确监测*

刘文浩

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)



最新重力梯度网格助力地球内部结构准确监测*

刘文浩※

(中国科学院兰州文献情报中心， 兰州730000)

地球上的重力各处分布并不均匀， 可人眼并不能看见， 但GOCE(地球重力场和海洋环流探测卫星)却能够敏感的捕捉并反映这些差异。 德国慕尼黑大学(Technical University of Munich)研究人员通过对该卫星2009～2013年之间的数据进行分析表明， 通过这些数据可以精确反映地球深部结构， 并绘制了北大西洋首张地球重力场图。 2016年3月14日， Scientific report刊文《基于卫星的地球物理重力梯度网格》(Satellite gravity gradient grids for geophysics)， 报道了这一研究成果。

研究人员经过对GOCE卫星数据进行为期2年的解译， 发现由于卫星高度和方向的波动使得数据很难完整解释。 基于GPS数据可以准确确定卫星的数据， 但是， 在评估这种变动时必须关联卫星的位置坐标数据。 因此， 研究人员开发了新的算法， 可以完成新的数据转换， 使得卫星数据的使用方式变得十分简单且没有其他额外的调整。 研究人员认为， 卫星的测量值和卫星的实际轨道没有联系， 相反， 它们是被转换成了两个参考椭球体。 这些椭球体环绕在地球上部225 km和255 km的高度， 具有固定的高度， 且它们的地理位置已经被定义。 通过这种方式， 可以实现地球信息的三维可见， 如果将这些信息与地球物理模型相结合， 将会得到地球的三维图像。 研究人员强调， 以前的模型主要是基于地震波的地震测量， 例如， 利用地震波推断出地壳和地幔的界限。 这些新的数据将很好地检查和完善早先的推断， 并为后期预测打下良好基础。 该研究利用模型分析了北大西洋的地壳， 并将在未来完成对整个地壳结构的探索。

研究人员预测， 以后重力场梯度网格数据将可用于监测极地冰盖的融化过程， 这是地震学方法完成不了的。 此外， 还将有助于岩石圈动态演化、 冰川均衡调整以及冰盖下基岩的变化等信息的直观反映。

文献来源： Bouman J， Ebbing J， Fuchs M， et al. Satellite gravity gradient grids for geophysics. Scientific Reports 6. doi:10.1038/srep21050. http:∥www.nature.com/articles/srep21050.

中图分类号：P315；

文献标识码：D；

doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2016.04.005

* 收稿日期：2016-04-06； 采用日期： 2016-04-15。

※通讯作者： 刘文浩， e-mail: liuwh@llas.ac.cn。