第1章 引潮位及固体潮汐形变 1
1.1 固体地球潮汐 1
1.2 引潮位 2
1.3 引潮位的杜德森展开 4
1.4 平衡潮、勒夫数及地球的潮汐形变 13
1.4.1 平衡潮 13
1.4.2 勒夫数 14
1.4.3 地球的潮汐形变 15
1.5 引潮位及其分量的计算 20
1.5.1 引潮位W的计算 20
1.5.2 引潮位垂直分量的计算 21
1.5.3 引潮位水平分量的计算 22
1.5.4 引潮位二阶导数的计算及地表应变值的理论模拟 24
1.6 近代引潮位展开的研究 26
参考文献 27
第2章 潮汐理论模型 28
2.1 SNREI地球的潮汐形变理论 28
2.1.1 SNREI地球的运动方程和边界条件 29
2.1.2 数值积分过程及数值结果 33
2.2 自转、微椭和非弹性地球的潮汐理论模拟 34
2.2.1 勒夫数h,k和l的推广 35
2.2.2 重力潮汐参数的纬度依赖 35
2.2.3 地幔介质非弹性的影响 37
2.3 地球的近周日共振效应的考虑 38
2.3.1 非流体静力平衡地球效应 38
2.3.2 Mathews潮汐理论模拟 39
2.3.3 NDFW导致的附加压力 44
2.4 重力潮汐全球实验模型 47
2.4.1 重力潮汐参数的球对称项——纬度依赖 47
2.4.2 二阶田谐重力潮汐参数的频率依赖——近周日共振效应 48
2.4.3 重力潮汐全球试验模型 48
2.5 地面点位移的精密潮汐改正 52
2.5.1 在时间域的改正 52
2.5.2 在频率域的改正 53
参考文献 54
第3章 负荷潮汐理论 58
3.1 球对称地球的负荷形变点质量负荷的边界条件 58
3.1.1 点质量负荷的边界条件 59
3.1.2 地球对零阶和一阶负荷的响应 62
3.2 Boussinesq平面负荷近似 65
3.3 球对称地球的负荷勒夫数 70
3.3.1 负荷勒夫数h′n,l′n和k′n的定义 70
3.3.2 h′∞,l′∞和k′∞的解析近似 71
3.3.3 负荷勒夫数数值结果 73
3.4 球对称地球负荷响应的格林函数 74
3.4.1 位移格林函数 75
3.4.2 重力及倾斜格林函数 75
3.4.3 应变张量格林函数 76
参考文献 80
第4章 固体潮观测技术及结果 81
4.1 重力仪及重力潮汐观测 81
4.1.1 LaCoste—Romberg ET型弹簧重力仪 81
4.1.2 GWR超导重力仪 84
4.1.3 FG5绝对重力仪 85
4.1.4 相对重力仪的标定 85
4.1.5 重力潮汐观测结果 87
4.2 倾斜仪及倾斜潮汐观测 90
4.2.1 水平摆倾斜仪 90
4.2.2 水管倾斜仪 93
4.2.3 钻井倾斜仪 94
4.2.4 倾斜固体潮观测结果 95
4.3 应变仪及应变潮汐观测 98
4.3.1 水平伸缩仪 98
4.3.2 TJ—5体积式应变仪 99
4.3.3 应变观测组合及应变潮汐观测结果 101
4.4 中国的固体地球潮汐观测 102
4.5 国际地潮中心数据库及全球地球动力学观测计划 105
参考文献 109
第5章 地球潮汐的调和分析 111
5.1 重力潮汐观测数据的预处理 111
5.1.1 Nakai预处理和分析方法 111
5.1.2 Preterna预处理软件包 112
5.1.3 Tsoft预处理软件 113
5.2 重力潮汐观测数据的调和分析 114
5.2.1 Venedikov调和分析方法 115
5.2.2 Eterna调和分析方法 119
5.2.3 Baytap—G＆L调和分析方法 121
5.2.4 利用小波分析技术的调和分析 122
参考文献 126
第6章 海洋及大气负荷的潮汐形变 129
6.1 海潮及海潮图 130
6.1.1 海潮的基本运动方式 130
6.1.2 海潮图的数学模型 131
6.1.3 海潮模型 132
6.2 海潮负荷效应的计算 134
6.2.1 直接褶积积分方法 134
6.2.2 球谐函数展开方法 134
6.3 海潮负荷对重力、倾斜、应变和GPS测量的影响 136
6.3.1 海潮负荷对重力观测的影响 136
6.3.2 海潮负荷对倾斜观测的影响 137
6.3.3 海潮负荷对应变观测的影响 140
6.3.4 海潮负荷对GPS观测的影响 144
6.4 固体潮潮汐参数的海潮负荷改正 146
6.4.1 观测残差及潮汐参数改正计算 146
6.4.2 相位改正 148
6.4.3 武昌超导重力仪潮汐观测的海潮改正 149
6.5 海潮负荷的误差估计 151
6.5.1 重力负荷改正的精度估计 151
6.5.2 结果与讨论 154
6.6 大气负荷对重力场观测的影响 155
6.6.1 大气密度空间分布和标准大气模型 157
6.6.2 弹性半无限空间大气质量的直接引力项 158
6.6.3 大气重力格林函数的理论计算 159
6.6.4 气象数据的预处理及网格化过程 164
6.6.5 大气负荷改正的褶积计算 166
6.6.6 大气重力信号的实际观测及检验 167
6.7 大气负荷计算的误差估计 169
6.7.1 大气重力格林函数的误差估计 170
6.7.2 典型离散数值计算的误差估计 172
参考文献 174
第7章 潮汐形变对地球自转的影响 179
7.1 潮汐与章动 179
7.2 带谐潮汐形变对地球自转速率变化的影响 182
7.3 田谐潮和扇谐潮对地球极移和自转速率的影响 186
7.4 极潮 192
参考文献 194
第8章 地潮及海潮对人造卫星的摄动影响 195
8.1 卫星摄动基本理论 195
8.2 地球引力位的非球形摄动 201
8.3 固体潮对卫星轨道的影响 203
8.4 海潮对卫星轨道的影响 205
8.5 利用SLR观测解算潮汐参数 210
参考文献 214
第9章 冰川均衡调整 216
9.1 冰川均衡调整概述 216
9.2 黏弹负荷格林函数 219
9.2.1 拉普拉斯域场方程和应力应变关系 219
9.2.2 场方程的求解 220
9.2.3 简正模分析 223
9.2.4 负荷格林函数 224
9.3 冰川均衡调整响应的预测 226
9.3.1 相对海平面方程的建立 227
9.3.2 相对海平面方程的离散化 228
9.3.3 离散的相对海平面方程的迭代算法 229
9.4 冰川均衡调整的研究实例 230
9.4.1 RSL联合约束的GIA模型 230
9.4.2 青藏高原的GIA研究 235
9.4.3 南极冰盖部分消融对全球海平面上升的影响 237
参考文献 239
第10章 地球自由振荡的检测 246
10.1 地球自由振荡的检测 247
10.1.1 地球自由振荡的本征周期 247
10.1.2 地球自由振荡的谱线分裂 249
10.1.3 超导重力仪检测地球自由振荡 252
10.2 液核长周期振荡的检测 261
参考文献 273
第11章 地球的近周日自由摆动 279
11.1 角动量方法研究近周日自由摆动 280
11.2 周日重力潮汐观测中的近周日共振 290
11.3 近周日自由摆动的检测 293
11.3.1 重力潮汐观测及海潮负荷改正 293
11.3.2 数值结果及讨论 296
参考文献 301