《歲差-章動模型與地球動力學扁率研究》是依託南京大學，由劉佳成擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：歲差-章動模型與地球動力學扁率研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉佳成
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
歲差-章動模型描述地球自轉極（又稱天球中間極CIP）在地心天球參考系（GCRS）中的位置，因此在天體測量、時空參考系以及太空飛行器動力學研究中有非常重要的意義。目前的標準歲差-章動模型是由IAU 2006決議採用的IAU 2006/2000半分析模型。該模型的建立距今以及有10年之久，期間理論和觀測都有了很大的進步。本課題首先研究標準模型的精度以及在理論上的可改進之處，並與VLBI和其他實測數據進行比較；另一方面，地球動力學扁率反應地球整體的動力學形狀，並且是歲差-章動模型建立過程中的重要因子；它一般從日月歲差速率的觀測值得到，本研究另一個目的是利用高精度的VLBI觀測和現有的歲差-章動模型，分析在計算過程中需要考慮的各種因素,並精確的計算地球動力學扁率，並給出它的最佳估計值及其能達到的精度水平，進一步,這項工作將對建立新歲差-章動模型起到關鍵作用。
結題摘要
地球的歲差-章動模型描述地球自轉極（CIP）在天球參考架中的運動，在基本天文學領域有著重要的作用，目前的標準模型是IAU2006歲差加上IAU2000A章動模型。該模型建立至今已有十幾年的時間，觀測和理論都有了很大的進步，包括更加精確的太陽系歷表、雷射測衛數據、更精細的非剛體地球模型、以及時間跨度更長的甚長基線干涉（VLBI）數據。在建立歲差模型時，地球的動力學扁率Hd是非常關鍵的比例係數，本研究利用VLBI數據和最新的IAU歲差章動模型，從觀測上限制了Hd的值，結果顯示它比模型中的採用值略小。這項研究中，我們發現從不同角度分析的Hd與現有值得偏差有很大差異，這也許是某些章動項對Hd的依賴關係是非線性的引起的，需要進一步討論。本項目的另一項重要工作，利用最新的觀測和理論（包括改進的地球Hd或J2係數的長期變化），以及改進的地球模型和積分常數，我們改進了IAU2006歲差模型，通過與VLBI的比較，證明了新模型比IAU模型更加符合觀測。對於黃道歲差，我們利用最新的INPOP10a，DE422，VSOP2013太陽系歷表，擬合了跨度為2000年黃道的長期運動，即黃道歲差，它與IAU2006的黃道歲差的差異為幾十微角秒，並不十分顯著。對於赤道歲差，最重要的改進因素是適用了30年的雷射測衛得到的地球形狀因子J2（與Hd密切相關）的長期變化，用更加合理的二階變化替代了線性變化，還非常仔細的考慮了積分常數和多種因素對歲差的貢獻。最後，我們對歲差方程在2000年內進行積分，獲得了改進的赤道歲差模型。我們還將新老模型和VLBI觀測做了比較，從經驗模型擬合和統計結果看，新模型更加符合VLBI觀測。本項目所支持的工作都是當前國際上關心的問題，也是在IAU地球自轉工作組的框架下，對未來新的標準模型的建立提供支持。
