冰川均衡调整对南极冰质量平衡监测的影响及其不确定性 被引量：15

1

作者 贾路路 汪汉胜 +3 位作者 相龙伟 WU Patrick 李斐 史红岭 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1466-1477,共12页

本文研究了新的全球冰川均衡调整(GIA)模型对南极冰盖质量平衡监测的影响,考虑现有冰川负荷模型和地幔黏滞度模型的差异,完整评估了结果的不确定性,最后结合GRACE和卫星测高的结果进行了对比分析.结果表明,GIA对GRACE监测的等效水柱变... 本文研究了新的全球冰川均衡调整(GIA)模型对南极冰盖质量平衡监测的影响,考虑现有冰川负荷模型和地幔黏滞度模型的差异,完整评估了结果的不确定性,最后结合GRACE和卫星测高的结果进行了对比分析.结果表明,GIA对GRACE监测的等效水柱变化有重大影响,较大的GIA影响出现在西南极,沿罗斯冰架-卡姆布冰流-罗尼冰架-南极半岛分布,最大值在卡姆布冰流,达到29.8 mm/a;GIA对南极整体冰质量平衡的影响达到134±28 Gt/a.在不确定性的方差中,西南极和东南极分别以冰负荷模型差异和地幔黏滞度差异影响为主,对整个南极,冰模型差异影响占88.4%;在一些典型地区,GRACE监测的等效水柱在扣除GIA前后分别是,卡姆布冰流～32.8 mm/a和～6.3 mm/a,阿蒙森海湾～-95.3 mm/a和～-102.5 mm/a,Enderby Land～13.6 mm/a和～8.1 mm/a.整个南极冰盖总质量变化在扣除GIA贡献后为-82±29 Gt/a,该估计与卫星测高结果较吻合.此外,GIA对卫星测高监测的冰面高程变化的影响一般不超过8%.本研究为空间大地测量监测南极冰质量平衡提供了新的改正模型. 展开更多

关键词 冰川均衡调整 地幔黏滞度 空间大地测量 南极 冰质量平衡

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大地测量观测和相对海平面联合约束的冰川均衡调整模型 被引量：19

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作者 汪汉胜 WU Patrick +3 位作者 van der Wal Wouter 贾路路 胡波 王志勇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2450-2460,共11页

利用大地测量和历史相对海平面变化数据,结合地震剪切波层析模型,联合确定了新的末次冰期冰川均衡调整(GIA)模型,其中地慢黏滞度不仅沿径向而且沿横向变化.研究思路是,先尝试性地选择比例系数β,利用与地震剪切波速异常的线性关系,计算... 利用大地测量和历史相对海平面变化数据,结合地震剪切波层析模型,联合确定了新的末次冰期冰川均衡调整(GIA)模型,其中地慢黏滞度不仅沿径向而且沿横向变化.研究思路是,先尝试性地选择比例系数β,利用与地震剪切波速异常的线性关系,计算地幔黏滞度横向扰动,并与横向均匀的黏滞度参考模型叠加给出3D地慢黏滞度模型;再利用耦合拉普拉斯方程的有限元法算法进行GIA预测;然后,重复该过程,直到预测与观测之间的吻合满意为止.主要结论有:(1)给出了横向非均匀的地幔黏滞度模型(RF3L20(β=0.4)),发现了黏滞度显著的横向非均匀性和其对GIA预测的显著影响,指出横向非均匀不完全是由热效应引起的,可能还与化学组分等其他因素有关,该模型可用于地慢动力学研究.(2)给出了全球现今多种GIA预测速率,可为板块运动、陆地水储量、海水质量变化和冰川冰雪质量非平衡监测提供重要的改正. 展开更多

关键词 大地测量观测 相对海平面 冰川均衡调整 横向非均匀 地慢黏滞度

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联合GRACE和ICESat数据分离南极冰川均衡调整(GIA)信号 被引量：4

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作者 高春春 陆洋 +2 位作者 史红岭 张子占 姜永涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期4007-4021,共15页

2002年发射的GRACE重力卫星为南极冰盖质量平衡提供了一种新的测量方式,但由于南极GIA模型的不确定较大,进而影响GRACE结果的可靠性.本文联合2003—2009年的GRACE和ICESat等数据实现了南极GIA信号的分离,联合方法所分离的GIA不依赖于不... 2002年发射的GRACE重力卫星为南极冰盖质量平衡提供了一种新的测量方式,但由于南极GIA模型的不确定较大,进而影响GRACE结果的可靠性.本文联合2003—2009年的GRACE和ICESat等数据实现了南极GIA信号的分离,联合方法所分离的GIA不依赖于不确定性很大的冰负荷等假设模型,而是直接基于卫星观测数据估算而来的,具有更大的可靠性.在分离过程中,本文提出了冰流速度加权改正法和GPS球谐拟合改正法对GIA结果进行精化,同时引入了南极GPS观测站的位移数据对分离的GIA进行详细的评估和验证,GPS验证表明经过冰流速度加权和GPS球谐拟合双改正后的GIA结果精度明显得到提高.最后本文利用所分离的GIA对GRACE和ICESat结果进行了改正,得到2003—2009年南极冰盖质量变化的趋势为-66.7±54.5 Gt/a(GRACE)和-77.2±21.5Gt/a(ICESat),相比采用其他的GIA模型,本文的GIA结果使GRACE和ICESat这两种不同观测技术得到的南极冰盖质量变化结果更加趋于一致. 展开更多

关键词 南极冰盖 冰川均衡调整 GRACE ICESAT 质量变化

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联合GPS和GRACE卫星数据反演北美洲的冰川均衡调整模式 被引量：2

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作者 赵少荣 刘庆元 朱建军 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第3期34-40,共7页

介绍利用GPS和GRACE观测结果联合反演北美洲的地球模型参数,并检验现有的冰盖模型(ICE-5Gand ICE-3G)的预测结果是否与卫星观测结果相符合。反演结果表明,现有的冰盖模型不能正确给出哈德逊海湾西部和东南部两个区域的重力变化中心,预... 介绍利用GPS和GRACE观测结果联合反演北美洲的地球模型参数,并检验现有的冰盖模型(ICE-5Gand ICE-3G)的预测结果是否与卫星观测结果相符合。反演结果表明,现有的冰盖模型不能正确给出哈德逊海湾西部和东南部两个区域的重力变化中心,预测结果与GRACE卫星观测结果不符合。对ICE-5G冰盖模型的修正试验证实,在哈德逊海湾西部冰盖体积要减小～20%,而在东南部冰盖体积要增大～40%,这样才能使模型计算的垂直形变和重力变化与GPS和GRACE观测结果一致。基于三层地球模型的反演结果表明由卫星观测数据估计的岩石圈有效厚度(～150 km,80%置信度)大于由相对海平面数据得到的估值(～90 km);上、下地幔的有效黏性系数分别为3.7×1020Pas和1.9×1021Pas(90%置信度),比由相对海平面数据得到的相应估值小～20%。 展开更多

关键词 GPS GRACE 北美洲 地幔黏性 冰川均衡调整

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基于GAMIT/GLOBK和GPS观测确定加拿大地区的冰川均衡调整导致的垂向形变 被引量：5

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作者 张翰伟 陈巍 李建成 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第5期38-42,共5页

本文采用加拿大地区31个IGS台站的观测数据,利用GAMIT/GLOBK软件处理了时间跨度为2000—2018年的GPS原始观测资料,得到了ITRF2014参考框架下的台站位置垂向运动速率的时间序列。对GPS时间序列进行阶跃探测及修复、异常值探测及剔除、趋... 本文采用加拿大地区31个IGS台站的观测数据,利用GAMIT/GLOBK软件处理了时间跨度为2000—2018年的GPS原始观测资料,得到了ITRF2014参考框架下的台站位置垂向运动速率的时间序列。对GPS时间序列进行阶跃探测及修复、异常值探测及剔除、趋势项估计、去除近期冰川融化导致的地表弹性变形后,得到了由冰川均衡调整(GIA)导致的GPS台站抬升速率。本文的结果与前人基于GPS观测得到的结果(在ITRF2008框架下)相差在2 mm/a以内,与ICE6G系列GIA模型预测值相差在3 mm/a以内,因此验证了本文结果的正确性和可靠性,为进一步利用全球GPS台站观测数据研究GIA垂直形变速率,进而约束和改进GIA模型打下了坚实基础。 展开更多

关键词 冰川均衡调整 地表垂直形变 GAMIT/GLOBK GPS时间序列

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冰川均衡调整模型对全球质量变化的影响分析 被引量：2

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作者 生永赟 游为 +1 位作者 范东明 高松涛 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2020年第11期1133-1138,共6页

利用国际上常用的8个冰川均衡调整(GIA)模型分别对利用卫星重力(GRACE)数据解算的2005~2014年全球质量变化趋势进行GIA改正。在对南极地区进行改正时发现,ICE-6G_C、ICE-6G_D和IJ05这3种模型的改正值相近;在对全球海水质量变化趋势进行... 利用国际上常用的8个冰川均衡调整(GIA)模型分别对利用卫星重力(GRACE)数据解算的2005~2014年全球质量变化趋势进行GIA改正。在对南极地区进行改正时发现,ICE-6G_C、ICE-6G_D和IJ05这3种模型的改正值相近;在对全球海水质量变化趋势进行改正时发现,不同改正模型对全球海水质量变化影响的均值都小于-2.0 mm/a;对比陆地水及冰盖对海水质量变化趋势的贡献,同时联合卫星测高和Argo温盐数据集进一步验证发现,Paulson07、GW13和ICE-6G_D模型对全球海水质量改正效果较好。综合整个陆地和海洋的分析结果来看,ICE-6G_D模型更适用于全球质量变化趋势的调整。 展开更多

关键词 冰川均衡调整(GIA) 全球质量变化 卫星测高 ARGO GRACE

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冰川均衡调整对东亚重力和海平面变化的影响

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作者 汪汉胜 贾路路 +1 位作者 WU Patrick 胡波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2590-2602,共13页

新的全球冰川均衡调整(GIA)模型RF3L20(β=0.4)+ICE-4G考虑了地幔黏滞度沿横向的变化,其黏滞度参数得到大地测量、历史相对海平面变化观测和地震剪切波层析模型的较好约束.本文利用该模型预测了东亚现今重力变化和海平面变化,根据当前... 新的全球冰川均衡调整(GIA)模型RF3L20(β=0.4)+ICE-4G考虑了地幔黏滞度沿横向的变化,其黏滞度参数得到大地测量、历史相对海平面变化观测和地震剪切波层析模型的较好约束.本文利用该模型预测了东亚现今重力变化和海平面变化,根据当前末次冰川时空变化和黏滞度参考模型中下地幔下部黏滞度认识的差异,评估了预测的不确定性.结果表明,GIA对东亚地区重力场和海平面长期变化有显著的影响:例如,在哈尔滨、长春、泰安、蓟县、郑州、武汉等测站,GIA重力影响达几十纳伽,可用超导重力仪和未来原子重力仪观测出来;在东亚大陆GIA对GRACE监测的等效水柱长期变化的影响为3%～10%,其中青藏高原西部、华北和三峡地区的影响较大.在东海—太平洋区,GIA的相对影响高达20%～40%;GIA使东亚海域绝对海平面以0.27～0.37mm/a的速率在长期下降,在黄海、东海卫星测高监测的绝对海平面长期变化中,GIA的相对影响分别达6.9%和7.5%;在58个验潮站,平均相对海平面长期上升速率为2.22mm/a,GIA影响为—0.17mm/a,其中14个测站GIA的影响达—0.3～—0.4mm/a.本文GIA预测的结果,对在东亚地区发现弱的地球动力学过程信号、监测水质量长期变化、监测海平面长期变化和分析其机制,提供精密的改正模型. 展开更多

关键词 冰川均衡调整 东亚 重力 等效水柱 海平面

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末次冰期冰盖消融对东亚历史相对海平面的影响及意义 被引量：9

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作者 汪汉胜 贾路路 +3 位作者 WU Patrick 江利明 胡波 相龙伟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1144-1153,共10页

基于新的末次冰期冰川均衡调整(GIA)模型,利用有限元算法模拟了盛冰期以来东亚相对海平面的变化,并与观测数据进行比较分析.研究表明,早期相对海平面上升由盛冰期后全球冰盖消融控制,后期的变化则由地壳黏性均衡调整控制;每个时期的结... 基于新的末次冰期冰川均衡调整(GIA)模型,利用有限元算法模拟了盛冰期以来东亚相对海平面的变化,并与观测数据进行比较分析.研究表明,早期相对海平面上升由盛冰期后全球冰盖消融控制,后期的变化则由地壳黏性均衡调整控制;每个时期的结果均具有显著的区域性差异,与地壳均衡作用及远场均衡效应的区域性差异有关;模拟的不确定性主要来自冰盖消融模型差异的影响,量级在观测误差范围内.此外,利用本文的GIA模拟结果,对东亚海岸历史相对海平面观测进行改正,揭示了华南全新世以来不同阶段的地壳垂直运动,其中3—8kaBP地壳以较稳定的速率(1～4mm/a)下沉,之后则以较小速率下降或隆升,推测可能与东南部菲律宾板块的俯冲有关;揭示近千年来粤东海岸和珠江三角洲地壳垂直运动有长期隆升趋势,而近三十年的观测结果则显示下沉,推测该差异与人类活动导致的沉降有关. 展开更多

关键词 末次冰期 冰川均衡调整 东亚地区 历史相对海平面 地壳垂直运动

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GIA重力与垂直位移理论近似关系的实测验证 被引量：1

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作者 贾路路 相龙伟 雒燕飞 《海洋测绘》 2014年第5期13-15,23,共4页

利用位于冰川均衡调整(GIA)近场的北美和北欧地区绝对重力和GPS垂直位移观测数据,得到GIA重力与垂直位移的实测比值为0.145±0.019μGal/mm,验证了Wahr关于GIA重力与垂直位移的近似理论线性关系,发现理论值与实测值的相对差异为6.2... 利用位于冰川均衡调整(GIA)近场的北美和北欧地区绝对重力和GPS垂直位移观测数据,得到GIA重力与垂直位移的实测比值为0.145±0.019μGal/mm,验证了Wahr关于GIA重力与垂直位移的近似理论线性关系,发现理论值与实测值的相对差异为6.2%。研究结果可为利用该理论近似线性关系的相关研究提供有意义的参考。 展开更多

关键词 绝对重力 GPS 冰川均衡调整 线性关系

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利用空间大地测量观测数据研究北美陆地水储量变化 被引量：2

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作者 贾路路 相龙伟 雒燕飞 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2014年第8期6-9,共4页

根据冰川均衡调整(GIA)重力和垂直位移理论线性比值,联合利用GPS和卫星重力等空间大地测量数据估算了北美陆地水储量变化,并基于观测数据和理论比值的误差给出了所得结果的误差,避免了使用GIA模型引入的巨大误差。研究结果具有更高的空... 根据冰川均衡调整(GIA)重力和垂直位移理论线性比值,联合利用GPS和卫星重力等空间大地测量数据估算了北美陆地水储量变化,并基于观测数据和理论比值的误差给出了所得结果的误差,避免了使用GIA模型引入的巨大误差。研究结果具有更高的空间分辨率。2003年1月至2011年3月期间,北美五大湖以西陆地水储量存在明显的增长趋势,速率为33±10 km3/a;而五大湖以东地区的陆地水储量则基本处于平衡状态。研究结果与水文模型WGHM较为一致,相关系数达到0.57,而与GLDAS模型的相关性较小。 展开更多

关键词 北美 空间大地测量 陆地水 冰川均衡调整 误差分析

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木格措南断裂异常运动信号InSAR探测与成因机制研究

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作者 李小云 杨莹辉 +4 位作者 许强 宋家苇 李鹏飞 王运生 陈强 《灾害学》 2024年第4期15-23,共9页

该文获取Sentinel-1卫星升降轨合成孔径雷达影像,采用SBAS-InSAR技术提取木格措南断裂区域地表形变速率场,结果显示木格措南断裂北段和中段局部区域存在明显的断裂相关构造运动信号,而断裂南段未发现明显的断裂活动信号。针对北段和中... 该文获取Sentinel-1卫星升降轨合成孔径雷达影像,采用SBAS-InSAR技术提取木格措南断裂区域地表形变速率场,结果显示木格措南断裂北段和中段局部区域存在明显的断裂相关构造运动信号,而断裂南段未发现明显的断裂活动信号。针对北段和中段的局部断裂构造形变,提取其时序形变并与局部的降水和气温开展关联分析,同时联合升降轨数据开展了垂向形变和平行断层方向的形变分解,并选取典型剖面和时序点开展联合分析,发现断裂北段和中段的显著形变,受气温降水的周性变化和青藏高原冰川均衡调整过程影响显著,研究表明木格措南断裂区域发现的地表形变,是气温降水和冰川均衡调整过程造成的周期性形变与断裂构造形变的叠加。 展开更多

关键词 木格措南断裂 InSAR监测 周期性形变 冰川均衡调整 构造形变

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