معايير توجيه الأرض

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في علم الجيوديسيا وعلم الفلك ، تصف معلمات توجيه الأرض ( EOP ) عدم انتظام دوران كوكب الأرض . ويتم نشرها من قبل الخدمة الدولية لدوران الأرض وأنظمة الإسناد (IERS). توفر معلمات توجيه الأرض التحويل الدوراني من نظام الإسناد الأرضي الدولي (ITRS) إلى نظام الإسناد السماوي الدولي (ICRS)، أو العكس، كدالة للزمن.

لا تبقى سرعة دوران الأرض ثابتة مع مرور الوقت. فأي حركة لكتلة داخل الأرض أو عليها تُحدث تغييرًا في سرعة الدوران أو في محور الدوران. تُحدث الحركات الصغيرة تغييرات ضئيلة جدًا بحيث لا يمكن قياسها، لكن حركات الكتل الكبيرة جدًا، مثل التيارات البحرية والمد والجزر وتلك الناتجة عن الزلازل ، يمكن أن تُحدث تغييرات ملحوظة في الدوران، وقد تُغير من دقة الرصد الفلكي. تُستخدم عمليات المحاكاة العالمية لديناميكيات الغلاف الجوي والمحيطات واليابسة لإنشاء دوال الزخم الزاوي الفعال (EAM) التي يمكن استخدامها للتنبؤ بالتغيرات في EOP. [ 1 ]

عناصر

التوقيت العالمي

التوقيت العالمي (UT، أو UT1 ) هو معيار زمني يعتمد على دوران الأرض بالنسبة للشمس. ولأن دوران الأرض غير منتظم، فإن التوقيت العالمي لا يتناسب خطيًا مع التوقيت الذري ، ويختلف طول اليوم (LOD) في التوقيت العالمي اختلافًا طفيفًا عن اليوم المدني، الذي يبلغ عادةً أربعًا وعشرين ساعة بالضبط (ويزيد أو ينقص ثانية واحدة في اليوم الكبيس ) . يتناسب التوقيت العالمي عمليًا مع التوقيت النجمي ، وهو أيضًا مقياس مباشر لدوران الأرض ولكنه نسبي للنجوم، بحيث يبلغ طول اليوم النجمي حوالي 23 ساعة و56 دقيقة. يمكن تحديد قيمة UT1 باستخدام الرصد الجيوديسي، مثل قياس التداخل ذي الخط الأساسي الطويل جدًا وقياس المسافة بالليزر القمري ، بينما يمكن استخلاص طول اليوم من رصد الأقمار الصناعية، مثل أنظمة غاليليو ، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، ونظام غلوناس ، [ 2 ] وقياس المسافة بالليزر للأقمار الصناعية الجيوديسية. [ 3 ] [ 4 ] يختلف طول اليوم بسبب تأثيرات الجاذبية من الأجسام الخارجية والعمليات الجيوفيزيائية التي تحدث في طبقات الأرض المختلفة، مثل الاختلافات في حركة الصهارة والوشاح والعمليات المناخية، مثل ظاهرة النينيو، مما يُربك تنبؤات طول اليوم. [ 5 ]

إحداثيات القطب

Due to the (very slow) pole motion of the Earth, the Celestial Ephemeris Pole (CEP, or celestial pole) is not stationary on the surface of the Earth. It is calculated from observation data, and is averaged, so it differs from the instantaneous rotation axis by quasi-diurnal terms, which are as small as under 0.01″ (see [6]). The CEP is specified relative to a static terrestrial point called the IERS Reference Pole, or IRP, in an x–y coordinate system: The x axis runs in the directions of the IERS Reference Meridian (IRM, the prime meridian of the ITRS) and the meridian of 180° longitude (respectively positive and negative), and the y axis the meridians of 90 degrees west longitude (positive) and 90° east longitude (negative). The CEP coordinates can be determined using various space geodesy and satellite geodesy techniques, e.g., satellite laser ranging and very-long-baseline interferometry; however, the most accurate techniques use global navigation satellite systems (Galileo, GPS, GLONASS).[7]

Celestial pole offsets

Celestial pole offsets are described in the IAU models of precession and nutation. The observed differences with respect to the conventional celestial pole position defined by the models are monitored and reported by the IERS. Celestial pole offsets can only be obtained by the VLBI. The observed CPO can quantify the deficiencies of the IAU2006/2000A precession–nutation model, including the astronomically forced nutations and a component of nutation that is considered unpredictable. Some studies indicate that substantial free core nutation (FCN) amplitude and phase disturbances occurred at the epochs close to the revealed geomagnetic jerk (GMJ) events.[8][9]

References

  1. ↑Dobslaw, Henryk; Dill, Robert (February 2018). "Predicting Earth orientation changes from global forecasts of atmosphere-hydrosphere dynamics". Advances in Space Research. 61 (4): 1047–1054. Bibcode:2018AdSpR..61.1047D. doi:10.1016/j.asr.2017.11.044.
  2. ^ زاجديل، رادوسلاف؛ سوسنيكا، كرزيستوف؛ بيري، جرزيجورز؛ داش، رولف. برانج ، لارس (يوليو 2020). “أخطاء منهجية خاصة بالنظام في معلمات دوران الأرض المستمدة من غاليليو ونظام تحديد المواقع العالمي وغلوناس” . حلول نظام تحديد المواقع . 24 (3): 74. دوى : 10.1007/s10291-020-00989-ث .
  3. ↑ زايدل، ر.؛ سوسنيكا، ك.؛ دروزدزيفسكي، م.؛ بوري، ج.؛ ستروجاريك، د. (نوفمبر 2019). "تأثير تقييد الشبكة على تحقيق الإطار المرجعي الأرضي بناءً على ملاحظات SLR إلى LAGEOS" . مجلة الجيوديسيا . 93 (11): 2293-2313 . Bibcode : 2019JGeod..93.2293Z . doi : 10.1007/s00190-019-01307-0 .
  4. ↑ سوسنيكا، ك.؛ بوري، ج.؛ زايدل، ر. (16 مارس 2018). "مساهمة كوكبة أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية المتعددة في الإطار المرجعي الأرضي المشتق من قياسات طول الإشعاع الشمسي". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 45 (5): 2339-2348 . Bibcode : 2018GeoRL..45.2339S . doi : 10.1002/2017GL076850 . S2CID 134160047 . 
  5. ↑ موديري، س.؛ بيلدا، س.؛ حسيني، م.؛ هاينكلمان، ر.؛ فيرانديز، خوسيه م.؛ شو، هـ. (فبراير 2020). "طريقة هجينة جديدة لتحسين التنبؤ قصير المدى للغاية بـ LOD" . مجلة الجيوديسيا . 94 (23): 23. Bibcode : 2020JGeod..94...23M . doi : 10.1007/s00190-020-01354- y . PMC 7004433. PMID 32109976 .  
  6. ↑ Seidelmann, PK 1982: Celest. Mech., 27, 79.
  7. ^ زاجديل، رادوسلاف؛ سوسنيكا، كرزيستوف؛ بيري، جرزيجورز؛ داش، رولف. برانج، لارس. كازميرسكي ، كامل (يناير 2021). "الحركة القطبية شبه اليومية من GPS و GLONASS و Galileo" . مجلة الجيوديسيا . 95 (1): 3. بيب كود : 2021JGeod..95....3Z . دوى : 10.1007/s00190-020-01453-ث .
  8. ↑ موديري، صادق؛ هاينكلمان، روبرت؛ بيلدا، سانتياغو؛ مالكين، زينوفي؛ حسيني، مصطفى؛ كورتي، مونيكا؛ فيرانديز، خوسيه م.؛ شو، هارالد (نوفمبر 2021). "نحو فهم الترابط بين حركة القطب السماوي والمجال المغناطيسي للأرض باستخدام تقنيات الجيوديسيا الفضائية" . مجلة الحساسات . 21 (22): 7555. Bibcode : 2021Senso..21.7555M . doi : 10.3390/s21227555 . PMC 8621431. PMID 34833631 .  
  9. ^ مالكين، زينوفي؛ بيلدا، سانتياغو؛ مديري ، صادق (أغسطس 2022). "الكشف عن قفزة جديدة كبيرة في مرحلة التغذية الأساسية الحرة" . أجهزة الاستشعار . 22 (16): 5960. بيب كود : 2022Senso..22.5960M . دوى : 10.3390/s22165960 . بمك 9414530 . بميد 36015720 .