岁差章动极移.pptx

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1、会计学1岁差章动极移岁差章动极移2n n更精确地讲是春分点岁差，是由于更精确地讲是春分点岁差，是由于赤道平面和黄道平面的运动而引起赤道平面和黄道平面的运动而引起的。的。n n其中由于赤道运动而引起的岁差称其中由于赤道运动而引起的岁差称为为赤道岁差赤道岁差，原来被称作，原来被称作日、月岁日、月岁差差；n n由于黄道运动而产生的岁差称为由于黄道运动而产生的岁差称为黄黄道岁差道岁差，原来被称为，原来被称为行星岁差行星岁差。1.1 岁差岁差第1页/共46页3n n定义定义n n由于太阳、月球及行星对由于太阳、月球及行星对地球上地球上赤道隆起部分赤道隆起部分的作的作用力矩而导致赤道平面的用力矩而导致赤道

2、平面的进动；进动；n n或者说天极绕黄极在半径或者说天极绕黄极在半径为黄赤交角为黄赤交角的小圆上的的小圆上的顺时针方向旋转；顺时针方向旋转；n n其运动速度为每年西移其运动速度为每年西移50.3950.39秒）秒）n n称为称为赤道岁差赤道岁差。1.1 岁差岁差1.1.1 赤道岁差赤道岁差1.1 岁差岁差1.1.1 赤道岁差赤道岁差1.1 岁差岁差1.1.1 赤道岁差赤道岁差第2页/共46页41.1 岁差岁差1.1.1 赤道岁差赤道岁差赤道岁差几何解释第3页/共46页5n n赤道岁差计算公式赤道岁差计算公式n n由于由于赤道岁差赤道岁差会使会使春分点春分点在在黄道上黄道上向向西移西移动，观测动

3、，观测历元历元t t的春分点的春分点移动量移动量（相对于（相对于参考历元参考历元J2000.0J2000.0时的平春分时的平春分点）可用下式计算：点）可用下式计算：n nT T为参考历元为参考历元J2000.0J2000.0（JD=2451545.0JD=2451545.0）至观测历元至观测历元t t之间之间的儒略世纪数，的儒略世纪数，JDJD为观测时刻的儒略日。为观测时刻的儒略日。1.1 岁差岁差1.1.1 赤道岁差赤道岁差1.1 岁差岁差1.1.1 赤道岁差赤道岁差第4页/共46页6n n定义定义n n除了太阳和月球对地球的除了太阳和月球对地球的引力外，太阳系中的其他引力外，太阳系中的其他

4、行星也会对地球和月球产行星也会对地球和月球产生万有引力；生万有引力；n n影响影响地月系质心地月系质心绕日公转绕日公转的轨道平面，的轨道平面，黄道面黄道面产生产生变化，使变化，使春分点春分点产生产生移动移动，将这种岁差称为将这种岁差称为黄道岁差黄道岁差。n n黄道岁差使黄道岁差使春分点春分点在在天球天球赤道赤道上上每年每年约约东移东移0.10.1秒秒 ，还会使，还会使黄赤交角黄赤交角变化。变化。1.1 岁差岁差1.1.2 黄道岁差黄道岁差1.1 岁差岁差1.1.2 黄道岁差黄道岁差第5页/共46页7n n计算公式计算公式 由于黄道岁差而使春分点在天球赤道由于黄道岁差而使春分点在天球赤道上的东移

5、量上的东移量以及黄赤交角以及黄赤交角的计的计算公式如下式：算公式如下式：T T为参考历元为参考历元J2000.0J2000.0（JD=2451545.0JD=2451545.0）至观测历元）至观测历元t t之间的儒略世纪数，之间的儒略世纪数，JDJD为观测时刻的为观测时刻的儒略日。儒略日。1.1 岁差岁差1.1.2 黄道岁差黄道岁差1.1 岁差岁差1.1.2 黄道岁差黄道岁差第6页/共46页8 在在赤道岁差赤道岁差和和黄道岁差黄道岁差的共同作用下，的共同作用下，春分点春分点的运动状况如下的运动状况如下图所示。图所示。1.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型由于赤道岁差和黄道

6、岁差的综合作用，平春分点将从0 移至，从而使天体的黄经发生变化，称为黄经总岁差。变化量l为下式1.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型第7页/共46页91.IAU 19761.IAU 1976岁差模型（岁差模型（L77L77模型）模型）n n黄经总岁差的计算公式为：黄经总岁差的计算公式为：n n交角岁差的计算公式为：交角岁差的计算公式为：1.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型1.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型第8页/共46页101.IAU 19761.IAU 1976岁差模型（岁差模型（L77L77模型）模型）n n缺点缺点用

7、该模型用该模型求得的岁差值求得的岁差值与实际与实际观测结果观测结果之间相之间相符得不够符得不够好好。L77L77岁差岁差模型与模型与IAU 2000IAU 2000章动模型章动模型的精的精度度不匹配不匹配，一个世纪后岁差模型中的，一个世纪后岁差模型中的系数精度为系数精度为0.1mas 0.1mas，而，而IAU 2000IAU 2000章动章动模型的精度却可达模型的精度却可达 0.10.1asas，必须对，必须对岁差模型加以优化改进。岁差模型加以优化改进。IAU 1976IAU 1976岁差模型中只展开至岁差模型中只展开至T T3 3 项，项，需加以扩展，而且黄道的定义也是旋需加以扩展，而且黄

8、道的定义也是旋转的。为此转的。为此IAUIAU决定从决定从20032003年年1 1月月1 1日日起起用用IAU 2000IAU 2000岁差模型来取代岁差模型来取代IAU 1976IAU 1976岁差模型岁差模型。1.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型1.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型第9页/共46页112.IAU 20002.IAU 2000岁差模型岁差模型n nIAU 2000IAU 2000岁差模型只是在岁差模型只是在IAU 1976IAU 1976岁差模型的基础上简单地岁差模型的基础上简单地对黄经岁差的速率和交角岁差的速率进行了改正，如

9、下对黄经岁差的速率和交角岁差的速率进行了改正，如下n n缺点缺点n n仅使之与仅使之与VLBIVLBI测得的岁差速率能较好地相符。第一个缺测得的岁差速率能较好地相符。第一个缺点作了部分修正，自然不能令人满意点作了部分修正，自然不能令人满意 。n n被被IAU 2006IAU 2006岁差模型所取代。岁差模型所取代。1.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型1.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型第10页/共46页121.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型3.IAU 2006岁差模型n IAU 2006岁差模型中的赤道岁差（日、月岁差）

10、计算公式如下：n IAU 2006岁差模型中的黄道岁差（行星岁差）计算公式如下：1.1 岁差岁差1.1.3 总岁差和岁差模型总岁差和岁差模型第11页/共46页13n n 背景背景恒星的位置是在天球坐标系中描述的。恒星的位置是在天球坐标系中描述的。由岁差的影响，不同时刻的瞬时天球坐标系不同，不同由岁差的影响，不同时刻的瞬时天球坐标系不同，不同时刻的恒星位置无法相互比较。时刻的恒星位置无法相互比较。为了比较不同时刻的恒星的位置，必须把不同时刻恒星为了比较不同时刻的恒星的位置，必须把不同时刻恒星在不同瞬时坐标系下的位置归算到统一的坐标系下（协在不同瞬时坐标系下的位置归算到统一的坐标系下（协议天球坐标

11、系），这就必须进行岁差改正。议天球坐标系），这就必须进行岁差改正。1.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正1.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正第12页/共46页140P P0 0K0KP PQ0Q0QQEEE0E001AB M 岁差改正 1.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正1.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正目前我们选用J2000.0时刻的平天球坐标系作为协议天球坐标系。右图中的 即为协议天球坐标系，其X轴指向J2000.0时的平春分点 ，Z轴指向J2000.0时的平北天极 ，Y轴垂直于X、Z轴组成右手坐标系（为减少图中的线条未绘出）1.1 岁差岁差1.1.4 岁差

12、改正岁差改正第13页/共46页151.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正欲将任一时刻 观测值归算到协议天球坐标系中去，最简单的方法是采用坐标系旋转的方法。首先是绕Z轴旋转 角，使X轴从 指向B；其次是绕Y轴旋转 角，使Z轴从 转为 ，X轴从B转为指向A；最后再绕Z轴旋转 角，使X轴从A指向（；）。1.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正第14页/共46页161.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正从协议天球坐标系转换至任意时刻 的天球坐标系时，有下列关系式：1.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正第15页/共46页171.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正在最新的IAU

13、 2006岁差模型中，三个旋转参数的计算公式如下：1.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正第16页/共46页181.1 岁差岁差1.1.4 岁差改正岁差改正而采用四次旋转法时，所对应参数的计算公式如下：第17页/共46页19n n 月球和太阳相对于地球的位置在月球和太阳相对于地球的位置在不断的变化（太阳，月球与地球不断的变化（太阳，月球与地球赤道面之间的夹角以及它们离地赤道面之间的夹角以及它们离地球的距离都会发生变化）。球的距离都会发生变化）。n n 由于行星相对于地球的位置也在由于行星相对于地球的位置也在不断变化，从而导致黄道面产生不断变化，从而导致黄道面产生周期性的变化。周期性的变化。

14、n n 这一切都将使北天极、春分点、这一切都将使北天极、春分点、黄赤交角等在总岁差的基础上产黄赤交角等在总岁差的基础上产生额外的周期性的微小摆动，我生额外的周期性的微小摆动，我们将这种周期性的微小摆动称为们将这种周期性的微小摆动称为章动。章动。n n 在岁差和章动的综合作用下，真在岁差和章动的综合作用下，真正的北天极将不再沿着小圆向西正的北天极将不再沿着小圆向西移动，而将沿着波浪形的曲线运移动，而将沿着波浪形的曲线运动。如右图所示。动。如右图所示。1.2 章动章动N NP PN N18.618.6年年a ab b章动椭圆章动椭圆岁差章动叠加岁差章动叠加r=r=1.2.1 章动的基本概念章动的基

15、本概念第18页/共46页201.2 章动章动 实际上很复杂的天极运动可分为两个部分：一部分为岁差运动；第二部分则是真正的天极围绕平天极在一个椭圆上作周期运动。1.2.1 章动的基本概念章动的基本概念1.2 章动章动1.2.1 章动的基本概念章动的基本概念第19页/共46页211.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动1.IAU 1980年章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动1.IAU 1980年章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动第20页/共46页221.IAU 1980年章动模型1.2 章动章动1.

16、2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动乘系数周期(天)黄经章动(0.0001)交角章动(0.0001)00001-6798.4-171996-174.2920258.9002-22182.6-13187-1.65736-1.10020213.7-2774-0.2977-0.500002-3399.220620.2-8950.50-1000-365.3-14263.454-0.11000027.67120.1-70.0012-22121.7-5171.2224-0.60020113.6-386-0.42000.0102029.1-3010.0129-0.10-12-22365.2217-0

17、.5-950.3表表3-1 IAU 19803-1 IAU 1980章动序列系数表章动序列系数表（部分）1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动1.IAU 1980年章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动第21页/共46页231.IAU 1980年章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动n 1980年IAU章动理论是基于改进了的刚性地球理论和地球物理模型1066A的。它顾及了固体地核、液体外核以及从大量的地震资料中导出的一组弹性参数的影响。n 由上述模型所求得的协议天极的位置与高精度的VLBI、LLR所测

18、得的位置之间存在差异 和 。这些差异值由国际地球服务IERS加以监测并在公板中予以公布（天极偏差）。1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动1.IAU 1980年章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动第22页/共46页242.IAU 2000章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动IAU 2000A章动序列中的日月章动为：1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动2.IAU 2000章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动IAU 2000A章动序列中的

19、日月章动为：2.IAU 2000章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动第23页/共46页25IAU 2000A章动序列中的行星章动为：2.IAU 2000章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动2.IAU 2000章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动IAU 2000A章动序列中的行星章动为：2.IAU 2000章动模型1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动第24页/共46页262.IAU 2000章动模型

20、1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动1.2 章动章动1.2.2 黄经章动和交角章动黄经章动和交角章动第25页/共46页27n n 由于地球表面上的物质运动由于地球表面上的物质运动（如海潮、洋流等）以及地球（如海潮、洋流等）以及地球内部的物质运动（如地幔对流内部的物质运动（如地幔对流等），地球自转轴在地球体内等），地球自转轴在地球体内的位置会按下列方式缓慢变化。的位置会按下列方式缓慢变化。n n 由于地球自转轴在地球体内的由于地球自转轴在地球体内的位置在不断变化，因而地极在位置在不断变化，因而地极在地面上的位置也相应地在不断地面上的位置也相应地在不断移动。移动。n n

21、地极的移动称为极移。地极的移动称为极移。yZX1.3 极移极移第26页/共46页28第27页/共46页29n n1717世纪世纪，瑞士数学家，瑞士数学家欧拉欧拉（Leonhard EulerLeonhard Euler）在）在“刚体旋刚体旋转论转论”一书中就证明了：一书中就证明了：如果如果没有外作用没有外作用，刚性地球的，刚性地球的自转轴自转轴将在地球体内将在地球体内围绕围绕形状形状轴轴作作自由摆动自由摆动，其，其周期为周期为305305个恒星日个恒星日。n n18421842年年俄国俄国普尔科夫天文台普尔科夫天文台的天文学家的天文学家彼坚尔斯彼坚尔斯发现发现该该台台站站纬度值纬度值的的周期性

22、变化周期性变化。n n18851885年年德国科学家德国科学家居斯特纳居斯特纳发现发现柏林天文台柏林天文台的的纬度值纬度值有类似的有类似的周期性变化周期性变化。其后他其后他证明证明了上述了上述变化变化是由于是由于地球自转轴地球自转轴在在地球本体内地球本体内的的摆摆动动而引起的。而引起的。1.3 极移极移1.3.1 极移的发现极移的发现第28页/共46页30柏林天文台柏林天文台于于1891-18921891-1892年间在年间在三地同时进行了三地同时进行了纬度测量纬度测量。l l柏林柏林:=-13 20=-13 20l l布拉格布拉格:=-1424=-1424l lHonoluluHonolul

23、u:=15715=15715发现发现:l l柏林柏林和和布拉格布拉格两地的两地的纬度变纬度变化化的的幅度和相位幅度和相位几乎完全几乎完全相相同同;l l而这两地与而这两地与HonoluluHonolulu的纬度的纬度变化的变化的大小基本一致大小基本一致而而符合符合正好正好相反相反;从而验证了从而验证了:l l居斯特纳居斯特纳的观点的的观点的正确性正确性;l l以及通过多个以及通过多个测站上的纬度测站上的纬度观测值观测值来来监测极移监测极移的的可能性可能性。30/761.3 极移极移1.3.1 极移的发现极移的发现1.3 极移极移1.3.1 极移的发现极移的发现第29页/共46页311.1.测站

24、的平均纬度测站的平均纬度n n由于由于极移极移，测站测站的的纬度纬度不断不断变化变化，定义定义测站测站的的平均纬度平均纬度，直，直接接关系关系到到平均极平均极的的定义定义及及瞬时地极瞬时地极的的坐标坐标。A A取取6 6年内年内（张德勒周期与周年周期的最小公倍数）（张德勒周期与周年周期的最小公倍数）测站的瞬测站的瞬时纬度时纬度的的平均值平均值作为测站的作为测站的平均纬度平均纬度。其数值在长时间内将保。其数值在长时间内将保持持基本稳定基本稳定，故称为，故称为固定平纬固定平纬。B B将将某一历元的纬度值某一历元的纬度值扣除扣除周期项的影响周期项的影响后的取值作为该历后的取值作为该历元的元的平均纬度

25、平均纬度，并称为，并称为历元平纬历元平纬。这一方法是由前。这一方法是由前苏联科学家苏联科学家奥洛夫提出奥洛夫提出的。历元平纬的稳定性一般的。历元平纬的稳定性一般不如不如固定平纬固定平纬。1.3 极移极移1.3.2 平均纬度、平均极和极坐标平均纬度、平均极和极坐标1.3 极移极移1.3.2 平均纬度、平均极和极坐标平均纬度、平均极和极坐标第30页/共46页322.2.平均极平均极n n根据根据平均纬度平均纬度定义，有两种定义，有两种平均极平均极定义方法定义方法A A固定平极固定平极由由几个纬度观测台站几个纬度观测台站的的固定平纬固定平纬所所确定确定的的平均极平均极称称为为固定平极固定平极。例如国

26、际协议原点例如国际协议原点CIOCIO就是根据就是根据ILSILS中的中的5 5个国际纬个国际纬度站度站在在1900190519001905年间年间的的固定平纬固定平纬来确来确定定的。的。B B历元平极历元平极由由1 1个或几个观测台站个或几个观测台站的的历元平纬历元平纬所所确定确定的的平均极平均极称为称为历元平极历元平极。例如我国采用的例如我国采用的JYD1968.0JYD1968.0就属于就属于历元平极历元平极。1.3 极移极移1.3.2 平均纬度、平均极和极坐标平均纬度、平均极和极坐标1.3 极移极移1.3.2 平均纬度、平均极和极坐标平均纬度、平均极和极坐标第31页/共46页333.3

27、.瞬时极坐标瞬时极坐标n n 任意任意 t ti i时刻地球北极的位置时刻地球北极的位置(x(xp p,y,yp p)。n n描述瞬时极坐标的坐标系：描述瞬时极坐标的坐标系：原点：国际协原点：国际协议原点议原点CIOCIOX X轴：起始子午轴：起始子午线线Y Y轴：经度为轴：经度为270270子午线子午线1.3 极移极移1.3.2 平均纬度、平均极和极坐标平均纬度、平均极和极坐标1.3 极移极移1.3.2 平均纬度、平均极和极坐标平均纬度、平均极和极坐标第32页/共46页34n n地极移动后地面测站的经纬度及方位角皆会随之变化。地极移动后地面测站的经纬度及方位角皆会随之变化。由此得出：由此得出

28、：其中：其中：B B、L L和和A A分别为测站瞬时地球分别为测站瞬时地球坐标系中的纬度、经度和方位坐标系中的纬度、经度和方位角角。Bo Bo、Lo Lo 和和AoAo分别为测站在协分别为测站在协议地球坐标系中的纬度、经度议地球坐标系中的纬度、经度和方位角。和方位角。XpXp，YpYp为瞬时极的坐标。为瞬时极的坐标。1.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定1.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定第33页/共46页351.1.国际纬度服务（国际纬度服务（ILSILS）18951895年年正式正式成立成立，由，由中央局中央局和和若干国际纬度站若干国际纬度站组成。组成。中央局中央局设

29、在设在日本水泽日本水泽的的国际纬度站；国际纬度站；1.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定1.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定第34页/共46页362.2.国际极移服务国际极移服务19601960年年19611961年国际天文协会年国际天文协会IAUIAU以及国际大地测量与地球物以及国际大地测量与地球物理联合会理联合会IUGGIUGG决定将决定将ILSILS扩大改组为扩大改组为国际极移服务国际极移服务IPMSIPMS最初仍然是最初仍然是利用利用全球的全球的5050个天文台站的纬度个天文台站的纬度测量资料来测量资料来解算解算瞬时地极坐标瞬时地极坐标，并将求得的，并将求得的地极

30、坐标称为地极坐标称为(x(xp p,y,yp p)IPMS,LIPMS,L ;此后此后IPMSIPMS又加入了上述又加入了上述台站的测时资料台站的测时资料与与测纬资料测纬资料一起来一起来综综合合求解求解地极坐标地极坐标，并将，并将求得求得的的地极坐标地极坐标称为称为(x(xp p,y,yp p)IPMS,L+TIPMS,L+T 。从从19741974年起年起IPMSIPMS提供三种归算至提供三种归算至CIOCIO原点的三套地极坐标：原点的三套地极坐标：、和和1.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定1.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定第35页/共46页373.3.国际时间局国

31、际时间局n n国际时空局国际时空局BIHBIH是是19111911年成立的国际性的年成立的国际性的时间服务机构时间服务机构；n nBIHBIH的主要任务是收集、处理世界各天文台站的资料，提供的主要任务是收集、处理世界各天文台站的资料，提供地球自转参数地球自转参数UT1UT1和和地极坐标地极坐标 ，并以月报和年报的形，并以月报和年报的形式予以公布。式予以公布。n n19621962年年19711971年间采用经典的年间采用经典的光学仪器光学仪器来测时、测纬。来测时、测纬。n n19721972年起加入了年起加入了卫星多普勒资料卫星多普勒资料，此后又逐步加入了，此后又逐步加入了SLRSLR、LLR

32、LLR等空间大地测量资料。等空间大地测量资料。1.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定1.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定第36页/共46页381.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定4.国际地球自转服务n 国际地球自转服务（International Earth Rotation Service,IERS）于1988年1月1日正式投入工作。其主要任务是利用VLBI资料和SLR资料（1994年后加入GPS资料）联合解算极移和UT1，维持ICRF和ITRF，并提供它们之间的坐标转换参数。n 经典的光学观测技术时，所测定的地极坐标的精度约为1 m。加入卫星多普勒测量资料

33、后所测定的地极坐标的精度约为30 cm，所测定的地球自转参数UT1的精度约为 1 ms，日长变化的精度约为0.2 ms。采用VLBI、SLR、GPS等空间大地测量资料后其精度可达到或优于下列水平：地极坐标：5 cm；UT1：0.2 ms；日长：0.06 ms。1.3 极移极移1.3.3 极移的测定极移的测定第37页/共46页395 5、达尔格伦地极监视服务、达尔格伦地极监视服务、达尔格伦地极监视服务、达尔格伦地极监视服务(DPMS)(DPMS)1967 1967年，美国在成功地利用人造卫星多普勒观测方法确定地极坐标后，年，美国在成功地利用人造卫星多普勒观测方法确定地极坐标后，年，美国在成功地利

34、用人造卫星多普勒观测方法确定地极坐标后，年，美国在成功地利用人造卫星多普勒观测方法确定地极坐标后，成立了达尔格伦地极监视服务。它根据十多个观测站的多普勒观测资料成立了达尔格伦地极监视服务。它根据十多个观测站的多普勒观测资料成立了达尔格伦地极监视服务。它根据十多个观测站的多普勒观测资料成立了达尔格伦地极监视服务。它根据十多个观测站的多普勒观测资料确定相对于确定相对于确定相对于确定相对于 CIOCIO原点的地极坐标，每两天公布一次。它获得的地极坐标原点的地极坐标，每两天公布一次。它获得的地极坐标原点的地极坐标，每两天公布一次。它获得的地极坐标原点的地极坐标，每两天公布一次。它获得的地极坐标资料周期

35、短资料周期短资料周期短资料周期短,精度高，可以直接提供极移的细节。但是精度高，可以直接提供极移的细节。但是精度高，可以直接提供极移的细节。但是精度高，可以直接提供极移的细节。但是,这种新技术与经这种新技术与经这种新技术与经这种新技术与经典方法所提供的地极坐标之间还存在系统差。同时，典方法所提供的地极坐标之间还存在系统差。同时，典方法所提供的地极坐标之间还存在系统差。同时，典方法所提供的地极坐标之间还存在系统差。同时，DPMSDPMS的长期稳定的长期稳定的长期稳定的长期稳定性也有待考验。性也有待考验。性也有待考验。性也有待考验。第38页/共46页406 6、苏联标准时刻、苏联标准时刻、苏联标准时

36、刻、苏联标准时刻()()苏联标准时刻系统中的纬度苏联标准时刻系统中的纬度服务工作开始于服务工作开始于1953年。当时年。当时采用奥尔洛夫单台站纬度观测采用奥尔洛夫单台站纬度观测计算地极坐标的方法，综合苏计算地极坐标的方法，综合苏联本国五个台站的观测结果计联本国五个台站的观测结果计算地极坐标。用这种方法计算算地极坐标。用这种方法计算的地极坐标，是相对于历元平的地极坐标，是相对于历元平极而言的。苏联极而言的。苏联1968年曾采用年曾采用BIH的的CIO系统，但系统，但1970年起改年起改用历元平极，用历元平极，1975年起重新采年起重新采用用CIO系统。系统。第39页/共46页417 7、中国极移

37、服务、中国极移服务、中国极移服务、中国极移服务 中国极移服务工作开始于中国极移服务工作开始于中国极移服务工作开始于中国极移服务工作开始于19641964年，主要是由天津年，主要是由天津年，主要是由天津年，主要是由天津纬度站提供相对于历元平极的地极坐标。纬度站提供相对于历元平极的地极坐标。纬度站提供相对于历元平极的地极坐标。纬度站提供相对于历元平极的地极坐标。19711971年后年后年后年后继续综合天津纬度站、上海天文台、北京天文台、继续综合天津纬度站、上海天文台、北京天文台、继续综合天津纬度站、上海天文台、北京天文台、继续综合天津纬度站、上海天文台、北京天文台、测量与地球物理研究所武昌时辰站、

38、陕西天文台、测量与地球物理研究所武昌时辰站、陕西天文台、测量与地球物理研究所武昌时辰站、陕西天文台、测量与地球物理研究所武昌时辰站、陕西天文台、云南天文台的纬度观测资料计算地极坐标，提供相云南天文台的纬度观测资料计算地极坐标，提供相云南天文台的纬度观测资料计算地极坐标，提供相云南天文台的纬度观测资料计算地极坐标，提供相对于历元平极的地极坐标。对于历元平极的地极坐标。对于历元平极的地极坐标。对于历元平极的地极坐标。19771977年后，取年后，取年后，取年后，取1968.01968.0年的年的年的年的瞬时极为地极坐标原点，利用国内外的测纬资料联瞬时极为地极坐标原点，利用国内外的测纬资料联瞬时极为

39、地极坐标原点，利用国内外的测纬资料联瞬时极为地极坐标原点，利用国内外的测纬资料联合解算对于该原点的地极坐标，这就是极原点系统合解算对于该原点的地极坐标，这就是极原点系统合解算对于该原点的地极坐标，这就是极原点系统合解算对于该原点的地极坐标，这就是极原点系统 (JYD)(JYD)。它提供。它提供。它提供。它提供1949.01949.0年以来的每五天的地极坐标值，年以来的每五天的地极坐标值，年以来的每五天的地极坐标值，年以来的每五天的地极坐标值，误差在误差在误差在误差在1 1米左右。米左右。米左右。米左右。第40页/共46页42n n1891189118911891年美国科学家张德勒（年美国科学家

40、张德勒（年美国科学家张德勒（年美国科学家张德勒（S.C.ChandlarS.C.ChandlarS.C.ChandlarS.C.Chandlar）根据对大量的纬度测量根据对大量的纬度测量根据对大量的纬度测量根据对大量的纬度测量资料进行分析后资料进行分析后资料进行分析后资料进行分析后提出极移主要是由两个周期性的分量组成：提出极移主要是由两个周期性的分量组成：提出极移主要是由两个周期性的分量组成：提出极移主要是由两个周期性的分量组成：张德勒张德勒张德勒张德勒(Chandlar)(Chandlar)(Chandlar)(Chandlar)摆动摆动摆动摆动 周期为周期为周期为周期为1.21.21.21

41、.2年年年年的地球的地球的地球的地球自转轴自转轴自转轴自转轴的的的的自由摆动自由摆动自由摆动自由摆动，从，从，从，从北天极往下看北天极往下看北天极往下看北天极往下看，瞬时地极在做瞬时地极在做瞬时地极在做瞬时地极在做逆时针旋转逆时针旋转逆时针旋转逆时针旋转，其摆动的，其摆动的，其摆动的，其摆动的幅度幅度幅度幅度平均约平均约平均约平均约0.150.150.150.15，周期周期周期周期平均为平均为平均为平均为427427427427天天天天；其周期其周期其周期其周期称为称为称为称为张德勒周期张德勒周期张德勒周期张德勒周期，这是弹性，这是弹性，这是弹性，这是弹性地球自转地球自转地球自转地球自转的的的

42、的必然结果必然结果必然结果必然结果。受迫摆动受迫摆动受迫摆动受迫摆动 周期为周期为周期为周期为1 1 1 1年年年年，其幅度平均为，其幅度平均为，其幅度平均为，其幅度平均为0.100.100.100.10，方向方向方向方向与与与与张德勒摆动相同张德勒摆动相同张德勒摆动相同张德勒摆动相同；周年摆动主要是由于周年摆动主要是由于周年摆动主要是由于周年摆动主要是由于季节性的天气变化季节性的天气变化季节性的天气变化季节性的天气变化而引起，比较而引起，比较而引起，比较而引起，比较稳定稳定稳定稳定。微小摆动微小摆动微小摆动微小摆动 周期为周期为周期为周期为1 1 1 1天天天天、幅度为、幅度为、幅度为、幅度

43、为 0.020.020.020.02左右左右左右左右;除了上述周期性的运动外，从实际观测值中还发现极移中存在除了上述周期性的运动外，从实际观测值中还发现极移中存在除了上述周期性的运动外，从实际观测值中还发现极移中存在除了上述周期性的运动外，从实际观测值中还发现极移中存在长期漂移。长期漂移。长期漂移。长期漂移。1.3 极移极移1.3.4 极移的成分极移的成分1.3 极移极移1.3.4 极移的成分极移的成分第41页/共46页431.3 极移极移1.3.4 极移的成分极移的成分19901997年间的瞬时地极位置图1.3 极移极移1.3.4 极移的成分极移的成分第42页/共46页44极移运动轨迹（极移运动轨迹（极移运动轨迹（极移运动轨迹（1971197519711975）第43页/共46页45极移运动轨迹（极移运动轨迹（极移运动轨迹（极移运动轨迹（1995199819951998）/（1990199719901997）第44页/共46页46 极移是地极的移动，不涉及天极在天球上位置的变化；极移是地极的移动，不涉及天极在天球上位置的变化；进动造成天极的移动，不涉及地极在地面上的位置的变化进动造成天极的移动，不涉及地极在地面上的位置的变化极移与岁差的比较极移与岁差的比较第45页/共46页