بررسی تغییرات جرم کوتاه مدت اتمسفری و اثرات آن با استفاده از دادههای هواشناسی

Abstract

میدان ثقل حاصل از مشاهدات ثقل سنجی ماهواره‌ای مانند GRACE شامل خطاهایی ناشی از نوفه دستگاهی، نمونه برداری مکانی anisotropic و aliaising زمانی ناشی از نقص مدل سازی تغییرات جرم کوتاه مدت زمین است. کیفیت مشاهدات GRACE در ماموریت GRACE-FO بهبود یافت، اما خطای aliasing زمانی همچنان یک عامل تاثیر گذار بر ثقل محاسباتی از مشاهدات می‌باشد. به همین دلیل محاسبه تغییرات جرم کوتاه مدت و تصحیح اثر این تغییرات جرم بر مشاهدات ماهواره‌ای ضروری می‌باشد. این پژوهش بر بخش اتمسفر زمین تمرکز کرده و تنها تغییرات جرم اتمسفری فرکانس بالا را با راه حل انتگرال گیری سه بعدی، با در نظر گرفتن اتمسفر سه بعدی و پارامترهای اتمسفری سطحی و چند سطحی حاصل از مدل عملیاتی ECMWF و مجموعه داده‌های دوباره آنالیز شده ERA-Interim و ERA5 با پوشش جهانی محاسبه می‌نماید. همچنین ضرایب هارمونیک کروی تحت اثر این تغییرات محاسبه و اثر تغییرات جرم اتمسفری بر تغییرات ارتفاع ژئوئید و تغییر شکل عمودی زمین بررسی گردید. مقایسه‌ی تغییرات جرم اتمسفری حاصل از ERA5 با تغییرات جرم حاصل از ERA-Interim اختلاف 900 کیلوگرم بر متر مربع را به صورت میانگین نشان می‌دهد. همچنین تغییرات ارتفاع ژئوئید حاصل از ERA5 ناشی از تغییرات جرم اتمسفری به طور میانگین 5/29 سانتی متر می‌باشد که دارای اختلاف میانگین 6/0 سانتی متری با تغییرات ارتفاع ژئوئید حاصل از ERA-Interim است. اختلاف تغییر شکل عمودی زمین حاصل از دو مجموعه داده ناشی از تغییرات جرم اتمسفری به طور میانگین 06/0 سانتی متر می باشد.