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極移
來源:互聯網

極移(polar motion),又稱為地極移動,是指地球的瞬時自轉軸相對于地球本體的位置。日月引力造成的海潮和大地變形、洋流、風、大氣壓變化、陸地水儲量變化、冰川消融、地震和洋底壓力變化等都會引起極移。極移一方面以周年和錢德勒周期跳著“圓舞曲”,另一方面也在朝著一個方向蓮步輕移。

1765年,瑞士科學家萊昂哈德·歐拉在假定地球是剛體的前提下,導出歐拉動力學方程,最先從力學上預言剛體地球地極自由擺動的存在。1891年,美國天文學家S.C.錢德勒發現極移包括兩個主要的周期成分:一個是近于14個月的周期,這種近于14個月周期的極移成分是非剛體地球的自由擺動,是地球自轉本征模之一;另一個是周年周期。

定義

中文名稱:極移英文名稱:polar?motion;polar?wandering定義1:地球瞬時自轉軸相對于地球慣性軸的運動。所屬學科:測繪學(一級學科)?;大地測量學(二級學科)

定義2:地磁極的位置不固定,逐年發生變化。所屬學科:地理學(一級學科)?;古地理學(二級學科)

定義3:天球歷書極在地面上的位移,以在一平面直角坐標系中的坐標表示。所屬學科:天文學(一級學科)?;天體測量學(二級學科)

周期成分

地球瞬時自轉軸在地球本體內的運動。極移的周年成分主要是由大氣作用引起的受迫擺動。二者合起來,極移的范圍不超過±0奬4。

地極位置測定

為測定地極位置,1967年國際天文學聯合會及國際大地測量和地球物理聯合會決定采用1900~1905年地球轉動極的平均位置為參考點,即國際習用原點C.I.O.?(Conventional?lnternational?Origin)。極移可用轉動極相對CIO的位移來表示。其軌跡不規則,但用頻譜分析法可從中分析出不同周期的分量。通過大約80年來極移數據的分析,得到一個14個月的分量(振幅約為0″2)和一個一年的分量(振幅約為0″1),前者即錢德勒晃動,后者為周年變化。此外,還有長期變化和數量微小的短周期變化。由于極移,地球各地的緯度、經度和離心力發生顫動式變化,影響地殼運動

發現

jiyi極移?polar?motion?地球瞬時自轉軸在地球本體內的運動。1765年,萊昂哈德·歐拉在假定地球是剛體的前提下,最先從力學上預言極移的存在。一直到1888年德國的屈斯特納才從緯度變化的觀測中發現極移。1891年,美國天文學家張德勒進一步指出,極移包括兩個主要的周期成分:一個是近于14個月的周期;另一個是周年周期。前者叫作張德勒周期,這種極移成分是非剛體地球的自由擺動(見張德勒擺動)。

極移使地面上各點的緯度、經度和方位角都發生變化。相對來說,緯度變化最容易通過天文觀測精確地測定,歷史上首先是根據緯度變化來研究極移的。1899年,國際上成立了,組織全球性的緯度的系統觀測。目前用于測定極移的常規儀器有、和等高儀等。資料處理的方法也從單純的處理緯度觀測資料,發展到綜合處理緯度和時間觀測的資料。由于新技術的發展,從二十世紀六十年代后期開始,出現了用測定極移的方法。近年來,用激光技術和甚長基線射電干涉技術測定極移的新方法也在試驗之中。

研究極移必須選取一個適當的坐標系。極移的范圍很小,所以可用通過極移軌線的中心與地球表面相切的平面來代替這一范圍的球面,進而取一平面直角坐標系來表示地極的瞬時位置。相應的切點就是坐標的原點,目前國際上選用?(CIO)為統一的地極坐標原點。通過CIO的格林威治經線方向為X軸的正向,沿格林威治以西90°的子午線方向為Y軸的正向X和Y就稱為地極坐標。圖[極移軌跡]中是極移的軌跡。

根據近八十年來的天文觀測資料,發現了極移的各種復雜的運動規律。除了上述張德勒周期和周年周期的極移以外,還存在長期極移以及周期為一個月、半個月和一天左右的各種短周期極移。

重要性

極移、以及速度的變化,組成地球自轉運動的完整圖像,因此極移是研究地球自轉的一個重要的內容。極移機制的因素有外部因素和內部因素兩類。外部因素包括日、月引力以及大氣和海洋的作用,內部因素則涉及的各種理論模型。因此,極移研究與氣象學、海洋學、地球物理學、地質學等地球科學學科有密切的關系。

參考資料 >

NASA確定地軸飄移三大原因 人類活動改變了規律 .百家號.2024-03-08

研究揭示地極在1990s年代從南移改為東漂原因 .百家號.2024-03-08

錢德勒擺動.中國大百科全書.2024-03-08

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