《青藏高原物質遷移的衛星重力探測與地球物理解釋》是依託武漢大學，由羅志才擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：青藏高原物質遷移的衛星重力探測與地球物理解釋
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：羅志才
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
時變重力場反映了地球內部及地表質量的分布和運動狀態，青藏高原物質遷移與區域陸地水變化及地殼運動和變形、地震活動、氣候變化等密切相關。以揭示青藏高原物質遷移的時空變化特徵與地球物理過程為目標，本項目結合青藏高原環境變化與區域構造運動特徵，發展和完善基於GRACE時變重力場反演物質遷移的位係數法和Mascon方法；利用近10年的GRACE衛星觀測數據，提取青藏高原物質遷移的多尺度特徵，建立典型地區地表質量變化的時空模型；融合衛星重力、水文和氣象、GPS和地面重力等多源觀測資料，綜合研究青藏高原物質遷移與溫度、降雨、土壤水、冰川融化和地殼運動等關鍵要素的相關性，揭示青藏高原物質遷移的水文學效應、地球動力學效應及與環境變化和氣候變化的關係。預期研究成果不僅對水資源合理利用、生態環境保護及防災減災等具有重要的科學意義和套用價值，而且有助於認識全球氣候變化。
結題摘要
青藏高原物質遷移與區域陸地水變化、地殼運動和變形、地震活動、氣候變化等密切相關。以揭示青藏高原物質遷移的時空變化特徵與地球物理過程為目標，本項目深入研究了基於GRACE衛星數據反演地表質量變化的理論與方法，並將其套用於青藏高原等區域地表物質遷移的研究。主要成果包括：（1）實現了基於GRACE時變重力場反演物質遷移的位係數法，構建了組合濾波方法以及恢復濾波引起的信號泄漏等，利用GRACE時變重力場模型給出了南極冰蓋質量變化的時空分布特徵及2011年3月日本地震同震重力變化；（2）提出了衛星高低跟蹤和低低跟蹤觀測數據反演地球重力場的改進動力學方法，利用GRACE KBRR觀測數據反演了截斷至60階次的時變重力場模型WHU-Grace01s；（3）基於動力學方法建立了衛星跟蹤數據反演區域地表質量變化的Mascon方法，通過數值仿真模擬驗證了Mascon方法的有效性，並實現了基於GRACE衛星實測數據獲取區域地表質量變化的Mascon方法；（4）利用GRACE時變重力場模型揭示了青藏高原地表質量變化的時空分布特徵，研究了青藏高原區域地表物質遷移的水文學效應，主要包括高山冰川質量消融、三江源區域水儲量變化、中國西南地區乾旱引起的水儲量變化以及西南岩溶區水儲量變化；（5）探討了青藏高原區域GIA效應、西藏塊體和甘青塊體地表質量變化、青藏高原區域莫霍界面的起伏變化以及汶川地震激發的球型地球自由振盪的檢測。
