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GPS位移观测中新发现的13.6年振荡及其对动态参考框架的潜在影响: 2024年; 越来越多的大地测量及地球物理应用研究对GPS位移观测提出了毫米甚至亚毫米精度的需求.要到达这种精度水平,识别和分析GPS位移中所包含的未知年代际信号将至关重要.本研究采用最优序列估计方法(optimal sequence estimation;OSE),从GPS垂直位移分量中首次发现一个周期约13.6年的振荡信号,该信号的激发振幅约为(3.6±1.2)mm.更为重要的是,我们发现该信号的全球空间分布模式为球谐Y_(2,-2)模式.进一步对比分析了日长变化(以及全球地磁变化)中所观测到的13.6年振荡,发现它们的相位相反.利用两种不同的实测水文数据集排除了该信号由地球外部激发源产生的可能性后,我们推断该约13.6年GPS振荡信号应来源于地球内部运动.然而,该信号具体的激发源和详细的物理机制仍有待进一步研究.此外,构建了由该信号引起的全球位移变化的数学模型.本文研究结果表明,该信号所引起的最大地表垂向位移变化可达1.37mm,相应的最大垂向位移速度变化影响为0.63mm/a.这些结果表明在毫米级动态参考框架的构建和维持中考虑13.6年振荡的影响的必要性.; 丁浩姜卫平; 关键词：年代际变化

利用全球分布超导重力台站探测Slichter模分裂信号被引量：1: 2016年; 观测地球内核平动振荡Slichter模有助于约束地球内部结构,但其探测仍是国际性难题。基于全球分布的9个超导重力(Superconductiug Gravimeter,SG)台站的11个观测序列,利用最优序列估计(optimal sequence estimation,OSE)方法进行了探测实验。首先利用模拟的11个SG台站记录验证了OSE方法的有效性,然后将OSE方法用于剔除潮汐及气压等影响后的实测重力残差数据,但所得结果中仍残留有高阶潮波信号。针对此,利用解调过程进一步剔除了这些信号,以消除对目标信号识别的影响。最终结果表明,没有发现Smylie于1992年发表论文中所声称的观测结果,但找到了另外一组满足分裂规律的可能信号,其周期分别为4.310±5.7×10-3 h(m=-1)、3.914±6.4×10-3 h(m=0)和3.642±5.1×10-3 h(m=+1)。该组信号很可能是Slichter模三重分裂信号,但仍需进一步验证。; 卢衍军申文斌潘元进丁浩

面向地球物理拔尖学生的课程体系设计研究: 2024年; 该文以武汉大学弘毅学堂地球物理班为例,深入剖析当前地球物理专业课程体系的特点及其存在的主要问题。针对这些问题,从优化课程体系、教与学相互融合、个性化培养等多个方面提出优化设计方案。通过对深入挖掘现有的阶梯式课程体系进行全面重组,打破传统学科之间的壁垒,拓宽课程涉及范围,加深课堂教学与实践的结合,调整教学与自主学习,注重学生的个性化发展等思路,对面向地球物理拔尖学生的课程体系进行设计研究,为培养出具备创新能力和实践经验的地球物理学跨学科交叉型人才奠定坚实基础。; 黄狮勇袁志刚倪彬彬丁浩林仁桐; 关键词：拔尖人才培养地球物理学课程体系设计

探测一阶模态三重分裂的MSE技术和SHS方法的比较研究被引量：9: 2013年; 完全剥离一阶模态n S1的三重分裂信号将有助于识别出其全部分裂谱线,进而更好地约束地球内部结构.理想情况下,球谐叠加法(SHS)与多台站实验技术(MSE)均可剥离一阶模态n S1的三重分裂信号,但部分学者持不同观点.本文基于对二者的理论分析进一步确认,在自耦合前提下,MSE方法可成功剥离n S1的三重分裂信号;而SHS方法在实际应用中无法成功剥离n S1的三重分裂信号,但可相对增强目标信号的振幅强度.此外,本文解释了MSE可剥离单线态信号的真实原因,并指出由于MSE未考虑全频段耦合影响,故仅适用于1mHz以下的低频模态.鉴于超导重力(SG)数据在1mHz以下比宽频地震数据具有更高的信噪比,因此,为验证本文结论并弄清MSE和SHS的实质,基于模拟数据及SG台站实测数据,本文利用MSE和SHS分别对一阶模态的合成信号及模态3S1进行了探测分析.实验结果表明,MSE可成功剥离一阶模态三重分裂信号,SHS则无法完全剥离,验证了我们的理论结论,表明前人部分结果需重新审视与评价.此外,本文基于三种不同方法并利用13个SG台站数据给出的3S1的分裂宽度比分别为1.008,1.000和1.001,远小于异常分裂判别临界值1.5,因此,3S1应是正常分裂模态.; 丁浩申文斌

基于矩阵球谐叠积方法估计Mm和Mf潮波重力潮汐因子及约束下地幔滞弹性参数: 2024年; 地幔滞弹性参数对理解和认识地球内部动力学过程及能量耗散机制至关重要.目前, 下地幔滞弹性参数主要依赖长周期固体潮和极潮等大地测量观测的反演与约束, 但相应研究结果之间仍存在明显的差异.本文采用高精度的超导重力仪(Superconducting Gravimeter, SG)观测资料对长周期频段的Mm和Mf潮波重力潮汐因子进行估计, 并反演下地幔滞弹性参数.对SG观测资料进行精细预处理, 并扣除多种重力信号及短周期潮波的干扰;采用矩阵球谐叠积方法估计的Mm和Mf潮波的重力潮汐因子分别为1.1589(±0.0011)-0.0006i(±0.0012)和1.1586(±0.0007)-0.0008i(±0.0009).基于估计的重力潮汐因子, 得到5 mHz参考频率的下地幔滞弹性参数f_(r)(ω)和f_(i)(ω), 对于Mm潮波分别为-15.6(±8.7)和4.7(±9.5), 对于Mf潮波分别为-13.2(±5.5)和6.3(±7.1), 最终反演的物质依赖参数α值为0.185(±0.09), 与已有研究中基于卫星激光测距和GNSS观测的研究结果一致, 表明了估值的可靠性.研究可为下地幔滞弹性参数提供约束, 有助于了解地球内部的物理性质以及地球对于潮汐信号的响应特征.; 邹传义丁浩栾威; 关键词：超导重力仪

南极和格陵兰岛GPS连续台站背景噪声时空特性: 2024年; 基于GPS观测数据获取的陆地垂向运动对研究现今两极区域的冰川质量变化具有重要的科学意义.受地表环境负荷对GPS时间序列中背景噪声空间异质性的影响,在利用GPS时间序列获取垂向速度场时,估计结果存在较大不确定度.本文针对南极和格陵兰岛区域的GPS连续观测时间序列中背景噪声的空间特性对速度场及其不确定度的影响问题,利用地表环境负荷模型(包括大气、非潮汐海洋和水文负荷)和重力卫星GRACE/GRACE-FO观测数据反演的地表弹性形变对GPS时间序列进行了改正.通过对改正前后的数据进行背景噪声特性分析,揭示出修正环境负荷形变能够有效降低极区GPS时间序列背景噪声幅度,但是大气和非潮汐海洋负荷改正造成了大多数台站背景噪声谱指数的减小,南极和格陵兰岛分别约为其GPS台站总数的46.1%和84.6%,直接导致了对GPS速度不确定度估计的改善效果不明显.对背景噪声空间异质性的研究结果表明,极区台站的背景噪声参数主要表现为随纬度变化的空间特性.; 潘元进张小红吴奇文焦佳爽丁浩丁浩; 关键词：GPS 环境负荷

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丁浩