popularyzatorski opis rezultatów projektu
advertisement
Nr wniosku: 222061, nr raportu: 18980. Kierownik (z rap.): dr inż. Agnieszka Wiktoria Wnęk W projekcie została zrealizowana czasowo-częstotliwościowa analiza koherencji i semblancji pomiędzy zmianami współrzędnych środka mas Ziemi, wyznaczanymi technikami geodezji satelitarnej, a współrzędnymi wyznaczonymi na podstawie zmiennych w czasie współczynników stopnia pierwszego geopotencjału, które reprezentują przemieszczanie się mas w obrębie całej Ziemi. W wyniku tej analizy wykryta została zgodność w paśmie oscylacji rocznej pomiędzy analizowanymi szeregami czasowymi współrzędnych środka mas Ziemi. Pozwala to stwierdzić, że opracowywane szeregi czasowe zmian współrzędnych środka mas Ziemi wyznaczane na podstawie obserwacji technik geodezji satelitarnej zawierają informację o rzeczywistym ruchu geocentrum wynikającym z przemieszczania się mas w obrębie ciekłych warstw Ziemi. Przyczynia się to w istotny sposób do zwiększenia wiedzy społeczności geodezyjnej o zmianach współrzędnych środka mas Ziemi. Dodatkowo, uzyskane informacje o charakterze zmian geocentrum powinny znaleźć zastosowanie przy ocenie dokładności i stabilności układu Międzynarodowego Ziemskiego Układu Odniesienia (ang. International Terrestrial Reference Frame - ITRF) oraz zaproponowaniu ewentualnego kierunku jego optymalizacji. W ramach projektu opracowany został także stochastyczny geodezyjny i geofizyczny model zmian współrzędnych środka mas Ziemi, które mogą zostać wykorzystane jako poprawka do wyznaczeń geofizycznych uzyskiwanych technikami geodezji satelitarnej, które zależą od położenia początku układu odniesienia. Jako przykład zastosowania tego rodzaju modelu, w ramach projektu zaproponowana została poprawka ze względu na ruch geocentrum do zmian poziomów oceanów wyznaczanych na podstawie obserwacji altimetrycznych. Jednakże, ten rodzaj poprawki, w przyszłości, może posłużyć także do poprawienia np. współrzędnych stacji obserwacyjnych wyznaczanych technikami geodezji satelitarnej. W projekcie przeprowadzone zostały także analizy widmowe i czasowo-częstotliwościowe szeregów czasowych zmian poziomu oceanu światowego (ang. Sea Level Anomaly - SLA) oraz szeregów czasowych zmian temperatury powierzchniowej oceanu (ang. Sea Surface Temperature - SST), jak również analiza korelacji i koherencji między tymi zmianami. Z uwagi na to, że powierzchnia oceanu światowego zajmuje ponad 70% powierzchni całej Ziemi oraz ze względu na ciągłą zmianę rozkładu mas, ocean ma bardzo duży wpływ zarówno na zmiany klimatyczne jak i na podstawowe zagadnienia związane z geodezją. Analizy dotyczące zmian poziomu oceanu i zmian jego temperatury powierzchniowej mogą być zatem wykorzystane w badaniach związanych ze zmianami klimatu Ziemi, z uwagi na duży wpływ efektu sterycznego na zmiany poziomu oceanu, czyli zmian objętości oceanu na skutek zmian jego temperatury powierzchniowej. Porównanie rezultatów otrzymanych dla globalnego oceanu z prognozami SLA publikowanymi przez serwis PROGNOCEAN wykazało, że wzrost błędów prognozy spowodowany jest głównie przez nieregularne zmiany amplitud i przesunięć fazowych długookresowych oscylacji, przy czym wpływ tych czynników jest na tym samym poziomie. Analiza korelacji i koherencji potwierdziła, że efekt steryczny ma istotny wpływ na zmiany poziomu oceanu szczególnie dla oscylacji rocznej, półrocznej oraz oscylacji o dłuższych okresach. Istotnym wynikiem badań jest wykrycie nieregularnych zmian oscylacji poziomu oceanu światowego. W związku z tym, wyniki te mogą znaleźć zastosowanie w badaniach geofizycznych rozwijanych w ramach projektu GGOS (ang. Global Geodetic Observing System), w którym Międzynarodowa Asocjacja Geodezji kładzie nacisk na czasoprzestrzenne wyznaczenie zmian kształtu naszej planety w sensie oceanów (geoida), pokrywy lodowej czy powierzchni Ziemi.
