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Paulo Jorge Mendes Cerveira
Wir haben 3 Artikel von und mit Paulo Jorge Mendes Cerveira gefunden.
Die Rotation der Erde
Kurzfassung
Es wird ein kurzer geschichtlicher Überblick über die Erdrotation gegeben, wobei auch rezentere Ergebnisse präsentiert werden. Weltzeit- oder Tageslängenschwankungen sind recht einfach zu verstehen (bis auf die Effekte des Erdinneren). Aber, eine Herausforderung für jeden Geodäten stellt der Unterschied zwischen Präzession-Nutation und Polbewegung dar.
Abstract
The author gives a short historical review on Earth rotation, including recent results on that topic. Variations of universal time or length of day can be easily understood, except those arising from the interior of the Earth. However, a much more complicated issue lays in the difference between precession-nutation and polar motion, which causes a severe headache.
Es wird ein kurzer geschichtlicher Überblick über die Erdrotation gegeben, wobei auch rezentere Ergebnisse präsentiert werden. Weltzeit- oder Tageslängenschwankungen sind recht einfach zu verstehen (bis auf die Effekte des Erdinneren). Aber, eine Herausforderung für jeden Geodäten stellt der Unterschied zwischen Präzession-Nutation und Polbewegung dar.
Abstract
The author gives a short historical review on Earth rotation, including recent results on that topic. Variations of universal time or length of day can be easily understood, except those arising from the interior of the Earth. However, a much more complicated issue lays in the difference between precession-nutation and polar motion, which causes a severe headache.
Determination of Earth rotation variations by means of VLBI and GPS and comparison to conventional models
Kurzfassung
Die Gezeiten der festen Erde und der Ozeane verursachen periodische Schwankungen der Erdrotationsparameter (ERP), d.h. der Polkoordinaten (xp; yp) und der Weltzeit (UT1), beziehungsweise deren zeitlicher Ableitung, der Tageslänge (LOD). Die Meeresgezeiten bewirken eintägige und halbtägige Variationen in allen Parametern, während die zonalen Erdgezeiten vorwiegend die Rotationsgeschwindigkeit der Erde und damit UT1 und LOD beeinflussen. Diese Effekte haben Perioden von ~ 5 Tagen bis zu 18,6 Jahren. Die ERP und ihre Änderungen können heute in hoher zeitlicher Auflösung mit modernen geodätischen Weltraumverfahren beobachtet werden. Zur Betrachtung der kurzund langperiodischen Gezeiteneffekte wurden ERP-Zeitreihen mit einstündiger und 6-stündiger Auflösung aus GPS-Beobachtungen eines Jahres generiert. Aus VLBI-Beobachtungsdaten von sechs Jahren wurden ERP, mit zeitlicher Auflösung von 24 Stunden berechnet. Die hochauflösende GPS-basierte ERP-Serie wurde bezüglich täglicher und subtäglicher Variationen analysiert. Schwankungen in der VLBI-basierten dUT1 und in der GPS-basierten LOD-Serie wurden auf Perioden von 5 bis 32 Tagen untersucht. Die beobachteten Perioden und die dazugehörigen Amplituden wurden mit theoretischen Modellen für die Anregung durch Gezeiten verglichen, um verbleibende Fluktuationen in den ERP-Serien aufzudecken und gegebenenfalls zu interpretieren. Signifikante Signale wurden sowohl mit Perioden der Hauptgezeitenterme, als auch mit nicht gezeitenbezogenen Perioden, im langperiodischen Bereich von 5 bis 32 Tagen, gefunden. Das Auftreten der unerwarteten Variationen ist vermutlich eine Folge unzureichender Modellierung der atmosphärischen Anregung.
Abstract
Oceanic and solid Earth tides induce periodic signals in the Earth rotation parameters (ERP), i.e., the pole coordinates (xp; yp) and universal time (UT1) or length of day (LOD), respectively. The oceanic tides cause variations with diurnal and semidiurnal periods in all parameters, whereas the zonal Earth tides mainly influence the rotational speed of the Earth, and thus UT1 and LOD. These signals show periods from ~ 5 days to 18.6 years. Today, the ERP and their variations can be observed by modern space geodetic techniques with an unprecedented accuracy and temporal resolution. For the investigation of short and long period tidal effects ERP series of one year were computed from GPS observational data with hourly and 6-hours intervals. One ERP series with daily resolution was generated from six years of VLBI observations. The high-resolution GPS-based ERP series was analysed w.r.t. daily and sub-daily tidal variations. The variations in the VLBI-based dUT1 series and the GPS-based LOD series of lower temporal resolution were examined for periods from 5 to 32 days. The observed periods and corresponding amplitudes were compared to the theory of tidal excitation in order to reveal and, if possible, interpret remaining fluctuations in the ERP series. We retrieved significant signal peaks at the periods of the major tidal constituents, as well as at non-tidal periods from 5 to 32 days. The occurrence of the unexpected variations is supposed to be primarily a consequence of insufficient modelling of the atmospheric excitation.
Die Gezeiten der festen Erde und der Ozeane verursachen periodische Schwankungen der Erdrotationsparameter (ERP), d.h. der Polkoordinaten (xp; yp) und der Weltzeit (UT1), beziehungsweise deren zeitlicher Ableitung, der Tageslänge (LOD). Die Meeresgezeiten bewirken eintägige und halbtägige Variationen in allen Parametern, während die zonalen Erdgezeiten vorwiegend die Rotationsgeschwindigkeit der Erde und damit UT1 und LOD beeinflussen. Diese Effekte haben Perioden von ~ 5 Tagen bis zu 18,6 Jahren. Die ERP und ihre Änderungen können heute in hoher zeitlicher Auflösung mit modernen geodätischen Weltraumverfahren beobachtet werden. Zur Betrachtung der kurzund langperiodischen Gezeiteneffekte wurden ERP-Zeitreihen mit einstündiger und 6-stündiger Auflösung aus GPS-Beobachtungen eines Jahres generiert. Aus VLBI-Beobachtungsdaten von sechs Jahren wurden ERP, mit zeitlicher Auflösung von 24 Stunden berechnet. Die hochauflösende GPS-basierte ERP-Serie wurde bezüglich täglicher und subtäglicher Variationen analysiert. Schwankungen in der VLBI-basierten dUT1 und in der GPS-basierten LOD-Serie wurden auf Perioden von 5 bis 32 Tagen untersucht. Die beobachteten Perioden und die dazugehörigen Amplituden wurden mit theoretischen Modellen für die Anregung durch Gezeiten verglichen, um verbleibende Fluktuationen in den ERP-Serien aufzudecken und gegebenenfalls zu interpretieren. Signifikante Signale wurden sowohl mit Perioden der Hauptgezeitenterme, als auch mit nicht gezeitenbezogenen Perioden, im langperiodischen Bereich von 5 bis 32 Tagen, gefunden. Das Auftreten der unerwarteten Variationen ist vermutlich eine Folge unzureichender Modellierung der atmosphärischen Anregung.
Abstract
Oceanic and solid Earth tides induce periodic signals in the Earth rotation parameters (ERP), i.e., the pole coordinates (xp; yp) and universal time (UT1) or length of day (LOD), respectively. The oceanic tides cause variations with diurnal and semidiurnal periods in all parameters, whereas the zonal Earth tides mainly influence the rotational speed of the Earth, and thus UT1 and LOD. These signals show periods from ~ 5 days to 18.6 years. Today, the ERP and their variations can be observed by modern space geodetic techniques with an unprecedented accuracy and temporal resolution. For the investigation of short and long period tidal effects ERP series of one year were computed from GPS observational data with hourly and 6-hours intervals. One ERP series with daily resolution was generated from six years of VLBI observations. The high-resolution GPS-based ERP series was analysed w.r.t. daily and sub-daily tidal variations. The variations in the VLBI-based dUT1 series and the GPS-based LOD series of lower temporal resolution were examined for periods from 5 to 32 days. The observed periods and corresponding amplitudes were compared to the theory of tidal excitation in order to reveal and, if possible, interpret remaining fluctuations in the ERP series. We retrieved significant signal peaks at the periods of the major tidal constituents, as well as at non-tidal periods from 5 to 32 days. The occurrence of the unexpected variations is supposed to be primarily a consequence of insufficient modelling of the atmospheric excitation.
Keywords/Schlüsselwörter
keine
keine
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VGI_200713_Boehm.pdf
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The instantaneous Earth rotation - still inaccessible?
Kurzfassung
Die geodätischen Weltraumtechniken, wie VLBI, GNSS und SLR, erlauben heute die Bestimmung der Orientierung einer mittleren Polachse der Erde im Raum und relativ zum Erdkörper mit einer Genauigkeit einiger Zehntel Millibogensekunden und einer zeitlichen Auflösung im Stundenbereich. Dieser offensichtliche Erfolg sollte uns aber nicht daran hindern, auch neue innovative Techniken zur Bestimmung der Erdrotation, wie z.B. Ringlaser, näher zu untersuchen. Ringlaser sind hochpräzise Instrumente, die uns speziell bei subtäglicher Auflösung erlauben, die Bewegung der festen Erdkruste relativ zur wahren Rotationsachse zu verfolgen. Es muss allerdings bemerkt werden, dass die Ringlaser große bauliche Anlagen erfordern und äußerst sensibel auf Einflüsse wie Temperaturänderung etc. reagieren. Der vorliegende Artikel beleuchtet den Zusammenhang der unterschiedlichen Erddrehachsen und diskutiert demgemäss die in Polbewegung und Nutation aufgespaltenen Bewegungen dieser Achsen im Raum und relativ zum Erdkörper. Speziell werden dann im zweiten Teil die neuen von den Ringlasern zu erwartenden Messgrößen behandelt.
Abstract
Nowadays, space geodesy, such as Very Long Baseline Interferometry (VLBI) and Global Navigation Satellite System (GNSS) and Satellite Laser Ranging (SLR), allows determining Earth orientation to a fraction of 1 milliarcsecond with daily to hourly resolution. This should not prevent us from studying other innovative and powerful technologies. A new emerging technology, called ring laser gyroscope, is a high-precision tool that provides us with extra information in the daily and sub-daily time domain. The experimental determination of the amplitudes of the forced diurnal polar motion is for example exclusively allocated to the ring laser technique. Another aspect, in which ring lasers could emphasize their supremacy, is the determination of the motion of the Earth-fixed frame w.r.t. the instantaneous Earth rotation axis. However, present ring lasers are huge constructions extremely sensitive to external effects, e.g., temperature variations. This paper illuminates the relationship between various Earth rotation axes, in the large sense, and discusses the separation between polar motion and nutation of these axes in space and w.r.t. the Earth body. The second part covers the expected benefit of ring laser observables.
Die geodätischen Weltraumtechniken, wie VLBI, GNSS und SLR, erlauben heute die Bestimmung der Orientierung einer mittleren Polachse der Erde im Raum und relativ zum Erdkörper mit einer Genauigkeit einiger Zehntel Millibogensekunden und einer zeitlichen Auflösung im Stundenbereich. Dieser offensichtliche Erfolg sollte uns aber nicht daran hindern, auch neue innovative Techniken zur Bestimmung der Erdrotation, wie z.B. Ringlaser, näher zu untersuchen. Ringlaser sind hochpräzise Instrumente, die uns speziell bei subtäglicher Auflösung erlauben, die Bewegung der festen Erdkruste relativ zur wahren Rotationsachse zu verfolgen. Es muss allerdings bemerkt werden, dass die Ringlaser große bauliche Anlagen erfordern und äußerst sensibel auf Einflüsse wie Temperaturänderung etc. reagieren. Der vorliegende Artikel beleuchtet den Zusammenhang der unterschiedlichen Erddrehachsen und diskutiert demgemäss die in Polbewegung und Nutation aufgespaltenen Bewegungen dieser Achsen im Raum und relativ zum Erdkörper. Speziell werden dann im zweiten Teil die neuen von den Ringlasern zu erwartenden Messgrößen behandelt.
Abstract
Nowadays, space geodesy, such as Very Long Baseline Interferometry (VLBI) and Global Navigation Satellite System (GNSS) and Satellite Laser Ranging (SLR), allows determining Earth orientation to a fraction of 1 milliarcsecond with daily to hourly resolution. This should not prevent us from studying other innovative and powerful technologies. A new emerging technology, called ring laser gyroscope, is a high-precision tool that provides us with extra information in the daily and sub-daily time domain. The experimental determination of the amplitudes of the forced diurnal polar motion is for example exclusively allocated to the ring laser technique. Another aspect, in which ring lasers could emphasize their supremacy, is the determination of the motion of the Earth-fixed frame w.r.t. the instantaneous Earth rotation axis. However, present ring lasers are huge constructions extremely sensitive to external effects, e.g., temperature variations. This paper illuminates the relationship between various Earth rotation axes, in the large sense, and discusses the separation between polar motion and nutation of these axes in space and w.r.t. the Earth body. The second part covers the expected benefit of ring laser observables.
Keywords/Schlüsselwörter
keine
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