УДК 550.34.01

РАСЧЕТ ПРИЛИВНЫХ СМЕЩЕНИЙ И НАКЛОНОВ НЕУПРУГОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЗЕМЛИ

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

* e-mail: sp287@mail.ru

Аннотация. Представлена методика расчета приливных смещений и наклонов для Земли без океана и с океаном. Эта методика в основном следует методике, изложенной в Соглашениях Международной службы вращения Земли, и отличается от нее небольшими поправками в формулах расчета смещений для суточных (21) и полусуточных (22) волн, а также иным набором обычных и нагрузочных чисел Лява. Приведены значения гамма-факторов для Земли без океана. Результаты работы могут быть применены для обработки GNSS и наклономерных наблюдений. Проведено сравнение полученных результатов с работами других авторов, а методика расчета реализована в новой версии программы прогноза параметров земных приливов ATLANTIDA3.1_2017.

Ключевые слова: приливные числа Лява, земные приливы, приливные смещения земной поверхности, приливные наклоны, программа прогноза земных приливов ATLANTIDA3.1.

https://doi.org/10.21455/GPB2019.1-6

Цитирование: Спиридонов Е.А., Виноградова О.Ю. Расчет приливных смещений и наклонов неупругой вращающейся Земли // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18, № 1. С. 61–73. https://doi.org/10.21455/GPB2019.1-6

Литература

Виноградова О.Ю., Спиридонов Е.А. Сравнение двух методов расчета нагрузочных приливов // Физика Земли. 2013. № 1–2. С. 88–97.

Перцев Б.П. Оценка влияний морских приливов на земные в пунктах, удаленных от океанов // Земные приливы и внутреннее строение Земли. М.: Наука, 1967.

Спиридонов Е.А. Программа анализа данных земноприливных наблюдений ATLANTIDA3.1_2014 // Наука и технологические разработки. 2014. Т. 93, № 3. С. 3–48.

Спиридонов Е.А. Результаты сравнения прогнозных значения параметров земных приливов с данными наблюдений // Сейсмические приборы. 2015a. T. 51, № 2. С. 31–43.

Спиридонов Е.А. О влиянии диссипации и выбора модели строения Земли на качество прогноза параметров земных приливов // Сейсмические приборы. 2015б. T. 51, № 3. С. 47–58.

Спиридонов E.A. Поправки в числа Лява на относительные и кориолисовы ускорения // Геофизические процессы и биосфера. 2016a. Т. 15, № 1. С. 73–81.

Спиридонов Е.А. Амплитудные дельта-факторы второго порядка и их зависимость от широты // Геология и геофизика. 2016б. № 4. С. 796–807.

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. DOI: 10.21455/GPB2017.2-1

Спиридонов Е.А. Приливные числа Лява 2 и 3 порядков // Геофизическое процессы и биосфера. 2018. T. 17, № 2. С. 71–94. DOI: 10.21455/gpb2018.2-5

Спиридонов Е.А., Виноградова О.Ю. Результаты комплексного моделирования океанического гравиметрического эффекта // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53, № 1. С. 66–80. DOI: 10.21455/si2017.1-5

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

Carrère L., Lyard F., Cancet M., Guillot A., Roblou L. FES2012: A new global tidal model taking taking advantage of nearly 20 years of altimetry // Proc. of meeting «20 years of altimetry». Venice, 2012.

Dehant V. Tidal parameters for an inelastic Earth // Physics of the Earth and Planet. Inter. 1987.V. 49. P. 97–116.

Dehant V., Defraigne P., Wahr J.M. Tides for a convective Earth // J. of Geoph. Res. 1999. V.104, N B1. P. 1035–1058.

Geissler W.H., Kind R., Yuan X. Upper mantle and lithospheric heteroheneities in Central and Eastern Europe seen by teleseismic receiver functions // Geoph. J. Inter. 2008. V. 174. P. 351–376.

Kennett B.L.N., Engdahl E.R. Travel times for global earthquake location and phase identification // Geoph. J. Int. 1991. V. 105. P. 429–465.

Mathews P.M. Love numbers and gravimetric factor for diurnal tides // J. Geod. Soc. Japan. 2001. V. 47 (1). P. 231–236.

Mathews P.M., Buffett B.A., Shapiro I.I. Love numbers for a rotating spheroidal Earth: New definitions and numerical values // Geoph. Res. Let. 1995. V. 22(5). P. 579–582. DOI: 10.1029/95GL00161

Matsumoto K., Takanezawa T., Ooe M. Ocean tide models developed by assimilating TOPEX/POSEIDON altimeter data into hydrodynamical model: A global model and a regional model around Japan // J. of Oceanography. 2000. V. 56. P. 567–581.

Matsumoto K., Sato T., Takanezawa T., Ooe M. GOTIC2: A program for computation of oceanic tidal loading effect // J. Geod. Soc. Japan. 2001. V. 47. P. 243–248.

McCarthy D.D. (Ed.) IERS conventions. Paris: Inter. Earth Rotation Serv., 1996. 95 p. (IERS Techn. Note 21).

Petrov L., Ma Ch. Study of harmonic site position variations determined by very long baseline interferometry // J. of Geoph. Res. 2003. V. 108, N B4. 2190.

Petit G., Lusum B. (eds). IERS conventions. Frankfurt am Main, 2010. 179 p. (IERS Techn. Note 36).

Scherneck H.-G. A parametrized solid earth tide model and ocean tide loading effects for global geodetic baseline measurements // Geoph. J. Inter. 1991. V. 106. P. 677–694.

Spiridonov E., Vinogradova O., Boyarskiy E., Afanasyeva L. ATLANTIDA3.1_2014 for Windows: A software for tidal prediction // Bull. Inf. Marées Ter. 2015, Feb. N 149. P. 12063–12082.

Wenzel H.G. The nanogal software: Earth tide data processing package Eterna3.30 // Bull. D'Inf. Marées Ter. 1996. V. 124. P. 9425–9439.

Сведения об авторах

СПИРИДОНОВ Евгений Александрович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (915) 141-78-76. E-mail: sp287@mail.ru

ВИНОГРАДОВА Ольга Юрьевна – научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: sp295@mail.ru

CALCULATION OF TIDAL DISPLACEMENTS AND TILTS FOR A NON-ELASTIC ROTATING EARTH

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

* e-mail: sp287@mail.ru

Abstract. The method for calculating tidal displacements and tilts for the Earth without an ocean and with the ocean is described. This technique basically follows the methodology given in the International Earth Rotation Service Conventions, and differs from it in small corrections to the formulas for calculating displacements for daily (21) and semi-diurnal (22) waves, as well as a different set of normal and load Love numbers. The values of gamma-factors for the Earth without an ocean are given. The results of investigations can be used to process GNSS and inclined observations. The obtained results were compared with the works of other authors, and the method of calculation was implemented in the new version of the program for predicting the parameters of the Earth tides ATLANTIDA3.1_2017.

Keywords: tidal Love numbers, Earth tides, tidal displacements of the earth's surface, tidal tilts, program for predicting the parameters of the Earth tides ATLANTIDA3.1_2017.

About the authors

SPIRIDONOV Evgeny A. – Cand. Sci. (Phys. and Math.), leading staff researcher, Schmidt Institute of the Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Moscow, Russia. Tel.: +7 (915) 141-78-76. E-mail: sp287@mail.ru

VINOGRADOVA Olga Yu. – science researcher, Schmidt Institute of the Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Moscow, Russia. E-mail: sp295@mail.ru

Cite this article as: Spiridonov E.A., Vinogradova O.Yu. Calculation of tidal displacements and tilts for a non-elastic rotating Earth, Geofizicheskie Protsessy i Biosfera (Geophysical Processes and Biosphere), 2019, vol. 18, no. 1, pp. 61–73 (in Russian). https://doi.org/10.21455/gpb2019.1-6

English version: Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2019, vol. 55, iss. 7. ISSN: 0001-4338 (Print), 1555-628X (Online). URL: https://link.springer.com/journal/volumesAndIssues/11485