GPS地表位移的地球物理解释:在欧洲地区的初步研究

摘要

在过去的十几年中,GPS积累了大量的观测数据,与此同时,GRACE重力卫星自2002年起也有相当数量的观测成果.考虑水文负荷以及全部负荷(水文、大气、非潮汐海洋)对地表形变的影响,针对欧洲区域的IGS台站过去10多年的GPS高程数据以及GRACE得到的垂向位移数据进行比对分析,发现二者均存在明显的季节性信号.并且,得到的GPS与GRACE符合程度的结果,较之前在同区域的研究成果有了显著提高.绝大多数观测台站的GPS高程时间序列去除GRACE得到的垂向位移时间序列后,加权均方根(WRMS)明显减少.通过进一步研究，认为，所选GPS高程时间序列的季节性信号的振幅和相位在欧洲区域有着较好的空间一致性，即较高质量的GPS数据，是引起二者符合程度提高的主要原因。此外，用尺度因子的方法对GRACE垂直位移的周年项振幅进行了恢复，旨在减弱由于空间滤波引起的信号泄漏，以进一步提高两种观测技术在季节性负荷形变研究上的一致性。尽管这种恢复方法并不完全适用于所有台站，但研究结果仍表明GRACE信号泄漏对于负荷形变的影响不可忽视。