ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, 2020, том 21, № 3, с. 5-18. https://doi.org/10.21455/gr2020.3-1

УДК 550.34.01

Аннотация  Литература  Полный текст

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ГРАВИМЕТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА

© 2020 г. Е.А. Спиридонов, О.Ю. Виноградова

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

Представлены предварительные результаты вычисления атмосферного гравиметрического эффекта за 2006 год, выполненного путем разложения полей приземного атмосферного давления европейского проекта повторного анализа ERA5 по сферическим функциям. При вычислениях использована методика, изложенная в [Спиридонов, 2019], которая обеспечивает расчет суммы нагрузочного атмосферного эффекта и прямого ньютоновского притяжения, создаваемого воздушными массами.

Рассчитанные авторами временные ряды эффекта сопоставлены с данными наблюдений на шести сверхпроводящих гравиметрах сети Глобального геодинамического проекта (GGP), расположенных в пунктах Bad Homburg, Medicina, Membach, Moxa, Strasbourg и Vienna, а также рядами, взятыми с сайта EOST.

Для удаления из рядов наблюдений прилива в неупругой вращающейся самогравитирующей Земле с океаном применена программа ATLANTIDA3.1_2017 [Спиридонов и др., 2017]. Амплитудные дельта-факторы приливных волн для этой программы рассчитаны в [Спиридонов, 2017]; применяемые при расчете океанического нагрузочного эффекта нагрузочные дельта-факторы приведены в [Спиридонов, Виноградова, 2017]. Вычисления океанического гравиметрического эффекта выполнены с использованием океанической приливной модели FES2012.

Представлен анализ результатов расчетов атмосферного гравиметрического эффекта, проведенных как с учетом, так и без учета эффекта обратного барометра.

Среднеквадратические отклонения (СКО) разностных рядов, полученных в результате вычитания из рядов наблюдений динамического прилива, океанического эффекта и рассчитанного в настоящей работе атмосферного эффекта, не превышают 0.2–0.3 мкГал в диапазоне периодов от 4 до 60 сут.

Ключевые слова: земные приливы, атмосферный гравиметрический эффект, гравитационное притяжение атмосферы, атмосферный нагрузочный эффект.

Литература

Спиридонов Е.А. Амплитудные дельта-факторы и сдвиги фаз приливных волн для Земли с океаном // Геофизические процессы и биосфера. 2017. T. 16, № 2. С.5–54.

Спиридонов Е.А. Атмосферный гравиметрический эффект // Геофизические исследования. 2019. Т. 20, № 3. С.45–70.

Спиридонов Е.А., Виноградова О.Ю. Результаты комплексного моделирования океанического гравиметрического эффекта // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 1. С.66–80.

Спиридонов Е.А., Юшкин В.Д., Виноградова О.Ю., Афанасьева Л.В. Программа прогноза земных приливов ATLANTIDA3.1_2014: Новая версия // Наука и технологические разработки. 2017. Т. 96, № 4. С.19–36. [Темат. вып. “Прикладная геофизика: Новые разработки и результаты. Ч. 2. Навигация и космические исследования”]. DOI: 10.21455/std2017.4-2

Boy J.P., Chao B.F. Precise evaluation of atmospheric loading effects on Earth’s time-variable gravity field // J. Geophys. Res. 2005. V. 110, B08412. doi: 10.1029/2002JB002333

Boy J.P., Gegout P., Hinderer J. Reduction of surface gravity data from global atmospheric pressure loading // Geophys. J. Int. 2002. V. 149, is. 2. P.534–545.

Boy J.P., Hinderer J. Study of the seasonal gravity signal in superconducting gravimeter data // Journal of Geodynamics. 2006. V. 41. P.227–233. doi: 10.1016/j.jog.2005.08.035

Dee D.P., Uppala S.M., Simmons A.J., Berrisford P., Poli P., Kobayashi S., Andrae U., Balmaseda M.A., Balsamo G., Bauer P., Bechtold P., Beljaars A.C.M., van de Berg L., Bidlot J., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A.J., Haimberger L., Healy S.B., Hersbach H., Hólm E.V., Isaksen L., Kållberg P., Köhler M., Matricardi M., McNally A.P., Monge-Sanz B.M., Morcrette J.-J., Park B.-K., Peubey C., de Rosnay P., Tavolato C., Thépaut J.-N., Vitart F. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Q. J. R. Meteorol. Soc. 2011. V. 137. P.553–597. doi: 10.1002/qj.828

Hinderer J., Crossley D. Scientific achievements from the first phase (1997–2003) of the Global Geodynamics Project using a worldwide network of superconducting gravimeters // Journal of Geodynamics. 2004. V. 38. P.237–262.

Merriam J.B. Atmospheric pressure and gravity // Geophys. J. Int. 1992. V. 109. P.488–500.

Spratt R.S. Modelling the effect of atmospheric pressure variations on gravity // Geophys. J. Int. 1982. V. 71. P.173–186.

Warburton R.J., Goodkind J.M. The influence of barometric pressure variations on gravity // Geophys. J. R. Astr. Soc. 1977. V. 48. P.281–292.