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直接采用GRACE时变重力场模型反演地球表层质量变化的结果会呈现严重的南北方向条带状误差。滑动窗口拟合多项式方法是一种有效的经验性去相关滤波方法,能有效削弱中高纬度地区条带状误差。球谐系数去相关滤波起算阶数、滑动窗口宽度以及拟合多项式阶数是影响去相关滤波方法效果的关键因素。采用GRACE RL05时变重力场模型数据对去相关滤波的参数选取进行了实验分析,得到了去相关滤波的经验参数,实验结果表明:GRACE时变重力场模型去相关滤波起算阶数应取15阶,滑动窗口宽度应取5或7个点,拟合多项式阶数应设为3阶或4阶。 相似文献
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首先用卫星测高资料计算了1993～2009年6月的全球平均海平面变化。用GRACE(gravity recovery andclimate experiment)时变重力场系数反演了2003～2009年6月全球平均海水质量变化。联合GRACE和卫星测高资料计算了2003～2009年6月的热容海平面变化,该变化呈上升趋势。用日本气象局Ishii等提供的海温数据计算了1993～2006年的海水引起的平均热膨胀海平面变化,1993～2003年间,全球海洋热膨胀引起的热容海平面呈上升趋势,约占同期平均海平面变化的一半。利用ARGO温盐数据计算了2004～2009年6月平均热容海平面变化,也呈上升态势,只是变化速率有所减慢。 相似文献
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利用卫星测高、GRACE和GOCE资料估计全球海洋表面地转流 总被引：1，自引：1，他引：0
重力恢复和气候试验GRACE(gravity recovery and climate experiment)卫星极大地提高了地球重力场的精度和分辨率,特别是中长波分量,联合卫星测高数据可获得全球海洋表面大尺度洋流循环。另外,新一代地球重力和海洋环流探测卫星GOCE(gravity field and steady-state ocean circulation explorer)于2009年3月成功发射,采用卫星重力梯度测量原理,对重力场的高频部分非常敏感,使其高分辨率监测全球海洋循环成为可能。本文利用1~7年GRACE观测数据确定的重力场模型和18个月GOCE观测数据确定的地球重力场模型GO_CONS_GCF_2_TIM_R3,联合卫星测高确定的平均海面高模型MSS_CNES_CLS_11,分别估计全球海洋表面地转流,并且与实测浮标数据结果进行比较。分析表明GOCE重力卫星确定的重力场模型具有更高的空间分辨率,能够确定高精度和高空间分辨率的全球海洋地转流,如墨西哥湾暖流的细节和特征,并且与实测浮标结果基本一致。而基于1~4年GRACE观测资料的模型不能很好估计全球地转流特征,基于7年GRACE观测资料的重力场模型ITG-Grace2010s确定的全球地转流的精度仍低于18个月GOCE观测数据确定的地球重力场模型GO_CONS_GCF_2_TIM_R3的结果,估计的全球地转流仍含有较大的噪声,不能很好地反应中小尺度地转流细节特征。并计算ITG_Grace2010s和GOCE_TIM3的稳态海面地形和全球平均地转流的内符合精度,结果显示,在全球范围内,GOCE_TIM3的稳态海面地形和全球平均地转流的精度都比ITG_Grace2010s结果的精度有着很大的改善,其中ITG_Grace2010s的稳态海面地形的精度为21.6cm,而GOCE_TIM3的结果则为7.45cm,ITG_Grace2010s的全球平均地转流的精度为40.7cm/s,而GOCE_TIM3的结果则为19.6cm/s。 相似文献
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卫星重力估计陆地水和冰川对全球海平面变化的贡献 总被引：2，自引：0，他引：2
重力场恢复与气候试验（GRACE）卫星为高分辨率地监测全球海洋质量变化提供了一种新的手段。利用2003年1月至2014年12月Level-2 RL05的GRACE产品，进行去相关误差滤波、高斯滤波和海洋-陆地信号泄漏改正后，得到了全球陆地和海水质量变化，并分析了陆地水和冰川的质量变化对海平面长期变化的贡献。研究表明，全球陆地水和冰川的质量变化对海平面的贡献约为（2.09±0.54）mm/a，与卫星测高扣除海洋温盐数据比热容变化得到的海水质量长期变化（2.07±0.62）mm/a有着很好的一致性，其中全球陆地水储量对全球质量项海平面变化的贡献为（0.15±0.25）mm/a，南极冰盖对全球质量项海平面变化的贡献为（0.59±0.10）mm/a，格陵兰岛冰盖对全球质量项海平面变化的贡献为（0.72±0.12）mm/a，山地冰川对全球质量项海平面变化的贡献为（0.63±0.09）mm/a。并进一步讨论了不同分析中心GRACE重力场系数，一阶项系数和二阶项对质量项海平面变化的影响。结果表明，一阶项对质量项海平面的影响为（0.10±0.08）mm/a，二阶项对质量项海平面的影响为（0.16±0.04）mm/a，美国德克萨斯大学空间研究中心和德国地学研究中心分析结果较为一致，而美国国家航空航天局喷气推进实验室的结果则稍稍偏小。 相似文献
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2003-2008年全球海平面变化评估 总被引：1，自引：0，他引：1
导致全球海平面短时间尺度变化主要有海水密度和海水质量这两方面的变化因素。通过重力校正和气候试验（GRACE）对地球重力场进行观测，并联合卫星测高SA、ARGO系统的观测结果可推知：自2003年以来，海平面的上升主要是因为海水质量的增加。 相似文献
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基于GRACE卫星重力数据估计格陵兰岛冰盖质量变化 总被引：1，自引：0，他引：1
重力场恢复与气候试验（GRACE）卫星为高分辨率地监测全球冰川质量变化提供了一种新的手段。本文利用2003年1月至2014年12月Level-2 RL05的GRACE产品，进行去相关误差滤波、高斯滤波和海洋-陆地信号泄漏改正后，得到了格陵兰岛冰盖质量变化的时间序列，分析了格陵兰岛冰盖质量变化的长期趋势项，并与ICESat的结果进行了比较验证。研究表明，在2003年1月至2014年12月之间，格陵兰岛冰盖质量减小速率约为（-260±43）Gt/a，对全球海平面的贡献约为（0.72±0.12）mm/a，对同时期海平面上升的贡献占25.8%，并且格陵兰岛冰盖消融有着很强的区域差异性，冰盖消融的区域主要集中在边缘区域，中部内陆地区的冰盖质量则有增加的趋势。并进一步和ICESat的结果进行了比较分析，ICESat的结果显示格陵兰岛冰盖质量减小速率约为（-174±43）~（-184.8±28.2）Gt/a，而GRACE的结果则为（-209.4±26.3）Gt/a，有着较好的一致性，并且区域分布特征也符合较好。 相似文献
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稳态海面地形(MDT)是大地测量学家和海洋学家共同关心的一个重要物理量。该文基于WHU2009全球平均海面高模型和GO_CONS_GCF_2_TIM_R3纯GOCE重力场模型,采用几何法经高斯滤波处理后确定了全球稳态海面地形,与CLS09及DTU10M DTs相比,其差值均方根RMS均小于8 cm,表明该文结果具有较高的精度;根据地转流方程计算了相应的表层地转流,与GRACE重力场模型GGM03S结果相比,GOCE重力场模型所确定的表层地转流在墨西哥湾流、黑潮及厄加勒斯海流等海域均体现了更强的流速和更多的细部特征,验证了GOCE在洋流探测中的优势。 相似文献
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Sean L. Bruinsma Christoph Förste Sandrine Mulet Marie-Hélène Rio Oleg Abrikosov Jean-Charles Marty 《Marine Geodesy》2016,39(3-4):238-255
The impact of GOCE Satellite Gravity Gradiometer data on gravity field models was tested. All models were constructed with the same Laser Geodynamics Satellite (LAGEOS) and Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) data, which were combined with one or two of the diagonal gravity gradient components for the entire GOCE mission (November 2009 to October 2013). The Stokes coefficients were estimated by solving large normal equation (NE) systems (i.e., the direct numerical approach). The models were evaluated through comparisons with the European Space Agency's (ESA) gravity field model DIR-R5, by GPS/Leveling, GOCE orbit determination, and geostrophic current evaluations. Among the single gradient models, only the model constructed with the vertical ZZ gradients gave good results that were in agreement with the formal errors. The model based only on XX gradients is the least accurate. The orbit results for all models are very close and confirm this finding. All models constructed with two diagonal gradient components are more accurate than the ZZ-only model due to doubling the amount of data and having two complementary observation directions. This translates also to a slower increase of model errors with spatial resolution. The different evaluation methods cannot unambiguously identify the most accurate two-component model. They do not always agree, emphasizing the importance of evaluating models using many different methods. The XZ gravity gradient gives a small positive contribution to model accuracy. 相似文献
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Wenyan Sui Junru Guo Jun Song Zhiliang Liu Meng Wang Xibin Li Yanzhao Fu Yongquan Li Yu Cai Linhui Wang Lingli Li Xiaofang Guo Wenting Zuo 《海洋学报(英文版)》2021,40(3):142-152
The new gravity field models of gravity field and steady-state ocean circulation explorer(GOCE), TIM_R6 and DIR_R6, were released by the European Space Agency(ESA) in June 2019. The sixth generation of gravity models have the highest possible signal and lowest error levels compared with other GOCE-only gravity models, and the accuracy is significantly improved. This is an opportunity to build high precision geostrophic currents. The mean dynamic topography and geostrophic currents have been calculated by the 5 th(TIM_R5 and DIR_R5), 6 th(TIM_R6 and DIR_R6) release of GOCE gravity field models and ITSG-Grace2018 of GRACE gravity field model in this study. By comparison with the drifter results, the optimal filtering lengths of them have been obtained(for DIR_R5, DIR_R6, TIM_R5 and TIM_R6 models are 1° and for ITSG-Grace2018 model is 1.1°). The filtered results show that the geostrophic currents obtained by the GOCE gravity field models can better reflect detailed characteristics of ocean currents. The total geostrophic speed based on the TIM_R6 model is similar to the result of the DIR_R6 model with standard deviation(STD) of 0.320 m/s and 0.321 m/s, respectively. The STD of the total velocities are 0.333 m/s and 0.325 m/s for DIR_R5 and TIM_R5. When compared with ITSG-Grace2018 results, the STD(0.344 m/s) of total geostrophic speeds is larger than GOCE results, and the accuracy of geostrophic currents obtained by ITSG-Grace2018 is lower. And the absolute errors are mainly distributed in the areas with faster speeds, such as the Antarctic circumpolar circulation, equatorial region, Kuroshio and Gulf Stream areas. After the remove-restore technique was applied to TIM_R6 MDT, the STD of total geostrophic speeds dropped to 0.162 m/s. 相似文献
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Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics - The paper considers steric level fluctuations in the northern Atlantic Ocean. We use a method that combines AVISO altimetry and GRACE gravity... 相似文献
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HY-2 A(Haiyang-2 A), launched in 2011, is the first ocean dynamic environment satellite of China and is equipped with a radar altimeter as one of the primary payloads. HY-2 A shifted the drift orbit in March 2016 and has been accumulating geodetic mission(GM) data for more than three years with 168-day cycle. In this paper, we present the preliminary gravity field inverted by the HY-2 A/GM data from March 2016 to December 2017 near Taiwan(21°–26°N, 119°–123°E). The gravity anomaly is computed by Inverse Vening Meinesz(IVM) formula with a onedimensional FFT method during remove-restore procedure with the EGM2008 gravity model as the reference field. For comparison, CryoSat-2 altimeter data are used to inverse the gravity field near Taiwan Island by the same method. Comparing with the gravity field derived from CryoSat-2, a good agreement between the two data sets is found. The global ocean gravity models and National Geophysical Data Center(NGDC) shipboard gravity data also are used to assess the performance of HY-2 A/GM data. The evaluations show that HY-2 A and CryoSat-2 are at the same level in terms of gravity field recovery and the HY-2 A/GM altimeter-derived gravity field has an accuracy of 2.922 mGal. Therefore, we can believe that HY-2 A will be a new reliable data source for marine gravity field inversion and has the potentiality to improve the accuracy and resolution of the global marine gravity field. 相似文献
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本文基于中国南极考察第30航次、第32航次所获得的实测重力资料,结合NGDC资料,开展12个航次重力场数据的平差融合工作,全部386个交点平差后标准差减小为±1.53×10−5 m/s2,与卫星重力差值平均值为1.49×10−5 m/s2,均方差为±3.81×10−5 m/s2,并在此基础上采用频率域界面反演法计算莫霍面深度。研究发现,与沉积盆地对应重力异常低值相悖,在罗斯海北部盆地、维多利亚地盆地、中央海槽、东部盆地4个主要盆地腹地却表现为重力异常高值,跨度达100 km以上。莫霍面深度分布整体呈南深北浅之势,范围为10~28 km。伴随着罗斯海西部盆地的多次拉张及岩浆活动,该区域的地壳厚度和莫霍面深度高值和低值相间分布,并表现出越来越大的差异性。综合剖面结果表明,罗斯海重力异常值的长波长变化与莫霍面的起伏呈正相关关系,但是反演的莫霍面深度与区域重力场特征并非完全对应,所以岩浆底侵和地壳侵入仍不足以导致罗斯海盆地的重力异常或盆地几何形状。 相似文献