NASA研究人员评估地球质心偏移约为此前估计的一半——ScienceDaily
美国南加州NASA喷气推进实验室的研究人员开发出一种方法,可更精确地测量地球质心的季节性偏移。分析显示,地球质心的年度移动幅度约为八年前认为数值的一半,ScienceDaily报道。
地球质心并不总是与其几何中心重合,因为水、冰和空气会在一年中于不同地区和半球之间重新分布。因此,质心相对于几何中心会偏移数毫米。这一参考点对于卫星导航和地表高度测量十分重要。
激光测量与GPS
这一新方法结合了对LAGEOS 1和LAGEOS 2卫星的激光跟踪、GPS数据,以及数颗低地球轨道卫星的轨道信息。LAGEOS 1和LAGEOS 2分别于1976年和1992年发射;20多个国家的地面站向它们发射激光束,并测量返回的信号。
该方法还考虑了水和冰质量变化导致的地壳形变,因为地面站会随地表轻微移动。2017年和2023年公布的两项国际估计相差7毫米,几乎相当于科学家试图捕捉的移动幅度。
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雪、水和大气的影响
研究人员将季节性偏移与海洋、大气和陆地上的水联系起来,其中包括冰、雪、河流、湖泊、土壤水分和地下水。3月,北美和欧亚大陆最大的积雪量会使质心向北极方向偏移约3毫米。
4月,亚马孙流域含有约2400吉吨的季节性雨水,使质心向南美洲方向偏移2.2毫米。东南亚的季风水量在11月达到峰值,约为600吉吨。8月至10月,融水和降水增加海洋质量,并使质心向南太平洋方向偏移。
质量估计与GRACE-FO任务的观测结果一致,该任务的两颗卫星跟踪地球引力场的月度变化。下一项GRACE-C任务将继续这一观测序列;其发射计划于2028年底进行。