本文關(guān)鍵詞：基于GRACE RL05數(shù)據(jù)的近十年全球質(zhì)量變化分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：重力場(chǎng)的變化反應(yīng)了地球質(zhì)量的變化,地球質(zhì)量分布并不穩(wěn)定,在地球上人口密集,經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的地區(qū)出現(xiàn)了水資源的嚴(yán)重不足,一些地區(qū)地下水的過(guò)度開(kāi)采導(dǎo)致地下水快速下降,而且受全球氣候變化的影響,兩極地區(qū)冰川出現(xiàn)大面積的融化。GRACE衛(wèi)星的發(fā)射提供了監(jiān)測(cè)大范圍區(qū)域質(zhì)量變化的方法。本文利用GRACE RL05數(shù)據(jù)估計(jì)了2003年1月至2012年12月問(wèn)的全球質(zhì)量變化,選取質(zhì)量變化較為明顯的幾個(gè)地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)分析。文中的相關(guān)研究?jī)?nèi)容及結(jié)果概括如下：(1)描述了衛(wèi)星重力測(cè)量的發(fā)展歷程,介紹了國(guó)內(nèi)外的研究成果。詳細(xì)分析了采用GRACE時(shí)變重力場(chǎng)模型反演質(zhì)量變化的理論與方法,重點(diǎn)闡述了數(shù)據(jù)后處理過(guò)程中常用到的一些濾波方法,并分析各濾波效果。根據(jù)傳統(tǒng)的去相關(guān)濾波無(wú)法直接擬合數(shù)據(jù)序列兩端數(shù)據(jù),提出一種改進(jìn)方法,實(shí)現(xiàn)其邊界系數(shù)無(wú)需作為滑動(dòng)窗口中心直接擬合并使最高擬合達(dá)到55次,改進(jìn)后的去相關(guān)濾波效果更好。(2)分析了全球陸地水儲(chǔ)量年際變化和季節(jié)性變化,選取中國(guó)大陸及印度半島、亞馬遜流域變化明顯的地區(qū)做局部水儲(chǔ)量分析。結(jié)果顯示,2003-2012年問(wèn),中國(guó)大陸的三峽水庫(kù)以及新疆阿爾金山自然保護(hù)區(qū)水儲(chǔ)量年際變化呈現(xiàn)增加,華北地區(qū)水儲(chǔ)量變化呈現(xiàn)下降。華北平原地下水以4.1mm/yr速度減少,研究期間內(nèi),水儲(chǔ)量的變化主要是在2004至2008年間,地下水的減少是引起其重力變化的主要原因；三次蓄水導(dǎo)致三峽地區(qū)的等效水高值發(fā)生了52mm、18mm及7mm的變化,該結(jié)果證明GRACE能夠捕捉表面水量引起的重力變化；新疆阿爾金山地表水先增加后下降,且在2005年出現(xiàn)跳躍增加,整個(gè)研究期間內(nèi),阿爾金山地區(qū)的總的陸地水儲(chǔ)量以1.06cm/yr的速度增加,而地下水則以1.16cm/yr速度增加。印度西北地下水變化非常明顯,其地下水下降主要是在2010年之前,其下降速度為-16.5mm/yr,而在2010年以后趨于穩(wěn)定。十年間,該地區(qū)地下水以-15.3mm/yr的速度減少。印度半島和亞馬遜流域受周年信號(hào)和半周年信號(hào)影響較強(qiáng),亞馬遜流域周年振幅和相位分別為176mm和126d,半周年振幅值為79mm,降水是影響該地區(qū)水儲(chǔ)量季節(jié)性變化主要原因。(3)研究了南極和格陵蘭島冰蓋融化及對(duì)海平面的影響,分析了采用不同GIA(glacial isostatic adjustment)模型對(duì)研究冰蓋融化的影響。結(jié)果顯示,南極地區(qū)冰蓋融化主要是在西南極,而在東南極冰蓋呈現(xiàn)積累,南極整體表現(xiàn)為加速融化狀態(tài)。研究期間內(nèi),整個(gè)南極的冰蓋質(zhì)量變化速率和加速度分別為-75.5±40.3 Gt/yr、-21±4.0 Gt/yr2,對(duì)海平面上升的貢獻(xiàn)率為0.20±0.11 mm/yr、0.06±0.01 mm/yr2。格陵蘭島冰蓋融化主要是在南部和西北部,自2010年開(kāi)始,格陵蘭島冰蓋融化速度加快。2003-2012年間,整個(gè)格陵蘭島冰蓋融化速率和加速度分別為-162.3±21.8 Gt/yr、-17.7±4.5 Gt/yr2,對(duì)海平面上升的貢獻(xiàn)率為0.45±0.06 mm/yr、0.05±0.01 mm/yr2。GIA模型的采用是影響冰蓋融化研究的重要因素,其模型誤差是研究冰蓋融化誤差的主要來(lái)源。南極和格陵蘭島受周年信號(hào)影響較強(qiáng),南極周年變化振幅值和相位分別為8.1mm,300d,格陵蘭島最大周年振幅高達(dá)60mm,整個(gè)格陵蘭島相位為150d。
【關(guān)鍵詞】：GRACE 去相關(guān)濾波 水儲(chǔ)量變化 冰蓋融化 季節(jié)性變化 年際變化
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P223
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 衛(wèi)星重力測(cè)量的發(fā)展13-14
• 1.3 地球質(zhì)量遷移國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 GRACE反演地球質(zhì)量變化理論與方法17-33
• 2.1 GRACE重力數(shù)據(jù)17-19
• 2.2 GRACE反演地球質(zhì)量變化原理19-22
• 2.3 空間濾波22-31
• 2.3.1 空間平滑函數(shù)22-23
• 2.3.2 高斯濾波23-25
• 2.3.3 扇形濾波25-26
• 2.3.4 去相關(guān)濾波方法26-28
• 2.3.5 去相關(guān)濾波改進(jìn)方法28-29
• 2.3.6 DDK濾波29-31
• 2.4 泄漏誤差31
• 2.5 時(shí)間序列分析31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 陸地水儲(chǔ)量變化33-56
• 3.1 基于GRACE的全球質(zhì)量變化33-35
• 3.2 水文模型35-36
• 3.3 中國(guó)大陸陸地水儲(chǔ)量變化36-43
• 3.3.1 華北地區(qū)水儲(chǔ)量變化37-40
• 3.3.2 三峽水庫(kù)蓄水變化40-42
• 3.3.3 新疆阿爾金山自然保護(hù)區(qū)水儲(chǔ)量變化42-43
• 3.4 印度地區(qū)水儲(chǔ)量變化43-48
• 3.4.1 年際變化44-46
• 3.4.2 周年及半周年變化46-48
• 3.5 亞馬遜流域水儲(chǔ)量年際及季節(jié)性變化48-55
• 3.5.1 水儲(chǔ)量長(zhǎng)期變化趨勢(shì)49-52
• 3.5.2 季節(jié)性變化52-55
• 3.6 本章小結(jié)55-56
• 第4章 冰蓋質(zhì)量變化56-78
• 4.1 概述56-57
• 4.2 GRACE數(shù)據(jù)處理57-58
• 4.3 冰川均衡調(diào)整的影響58-62
• 4.3.1 冰川均衡調(diào)整對(duì)全球質(zhì)量變化的影響58-60
• 4.3.2 冰川均衡調(diào)整對(duì)南極的影響60-61
• 4.3.3 冰川均衡調(diào)整對(duì)格陵蘭島的影響61-62
• 4.4 冰蓋質(zhì)量變化分析62-76
• 4.4.1 南極冰蓋質(zhì)量年際及季節(jié)性變化62-70
• 4.4.2 格陵蘭島冰蓋質(zhì)量變化分析70-76
• 4.5 冰蓋質(zhì)量速率不確定分析76-77
• 4.6 小結(jié)77-78
• 第5章 結(jié)論與展望78-81
• 5.1 結(jié)論78-80
• 5.2 展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 段虎榮;空間測(cè)量數(shù)據(jù)區(qū)域性地殼形變的研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：基于GRACE RL05數(shù)據(jù)的近十年全球質(zhì)量變化分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：352329