青藏高原及鄰區重力時間變化及動力學意義

《青藏高原及鄰區重力時間變化及動力學意義》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由徐建橋擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：青藏高原及鄰區重力時間變化及動力學意義
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：徐建橋
• 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院

項目摘要

依託中國地殼運動觀測網路和中國大陸構造環境監測網路，系統研究青藏高原及鄰區重力潮汐與非潮汐變化特徵。以拉薩超導重力儀觀測為基準，建立區域高精度重力潮汐和環境負荷改正模型，結合FG5重複對比觀測和GPS連續觀測結果，精密確定拉薩垂直運動速率。以其他連續重力觀測站的觀測對改正模型進行檢核和精化，並對絕對重力和流動重力觀測作精密的重力潮汐和環境負荷改正，精密確定青藏高原及鄰區的重力時間變化空間分布特徵。結合已有的區域水準和GPS連續觀測成果，獲得青藏高原及鄰區現今地殼垂直運動態勢及其伴隨的物質運動特徵； 以現代大地測量為約束，藉助有限元等數值技術，理論模擬擠壓和位錯等動力學過程導致的青藏高原及鄰區現今地殼運動及重力場變化特徵，結合區域重力觀測結果，探討青藏高原隆升機制。青藏高原的隆升是現今大陸動力學研究非常關注的熱點課題，本項目的實施將為區域大陸動力學研究積累極有價值的數據並提供重要約束

結題摘要

依託“中國地殼運動觀測網路”和“中國大陸構造環境監測網路”，系統分析處理了青藏高原及鄰區絕對重力測量、相對重力聯測、超導重力連續觀測和GRACE衛星重力觀測資料，研究了該區域重力場變化的時空、頻率特徵。以拉薩和武漢SG觀測為基準，建立和完善了中國大陸重力潮汐基準，建立區域高精度環境負荷改正模型，研究重力潮汐和非潮汐變化特徵。結合局部氣象、水井和GPS觀測結果，通過局部水文過程及其導致的重力變化和垂直為的數值模擬，精密確定拉薩垂直運動速率及其伴隨重力長期變化，結果表明，拉薩地處地表抬升並不明顯，但存在顯著的地殼下沉。對絕對重力和相對重力聯測作精密的重力潮汐和環境負荷改正，發展了分段線性動態平差方法，精密確定青藏高原及鄰區的重力時間變化空間分布特徵。結合已有GPS觀測成果，獲得青藏高原及鄰區現今地殼垂直運動態勢及其伴隨的物質運動特徵，理論模擬擠壓導致的青藏高原及鄰區現今地殼運動及重力場變化特徵，結合GRACE衛星重力觀測結果，探討青藏高原隆升機制。此外，採用震區GPS和重力觀測資料，藉助有限斷層位錯及其激發的自由振盪的理論模擬，對汶川和蘆山地震的震源參數進行了有效約束，證實了龍門山斷裂帶南段存在大規模的近水平的滑脫層參與了汶川地震的同震滑動；採用武漢和斯特拉斯堡台SG以及VLBI長期觀測資料，根據最小二乘和貝葉斯方法解算FCN參數，發現不同資料獲得的FCN周期均存在十年尺度的時間變化，同時在同時期日長變化資料中也發現了類似的十年變化特徵，這為進一步研究地球自轉十年尺度變化與電磁耦合的相關性提供了非常好的依據；利用球對稱、非自轉、彈性和各向同性地球模型，通過自由振盪運動方程的數值積分，理論上系統研究了地球內部介質（包括密度、地震波速等）分布異常對核心平動振盪（Slichter模）本徵周期的影響，結果表明，目前Slichter模周期理論計算的差異主要來自於所採用的地球模型中核心邊界的密度差的差異，為Slichter模的探測及其對地球深內部結構的約束提供理論依據。