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              利用超導重力儀和VLBI探測核幔邊界粘滯度研究進展
              2013-05-06| 【 】|閱讀次數: |文章來源:測量與地球物理研究所

              核幔邊界層是地球內部最重要的物理分界面之一,在地球表面的動力學過程中扮演著極爲重要的作用。地球液核的自在核章動(FCN)是地球內部動力學過程的重要表征,其包含的物理信息可爲核幔邊界結構提供非常重要的約束。通常人們對地球深部結構的認識主要來自地震技術,近幾十年內發展起來的大地測量技術(包括高精度GWR超導重力儀SG和甚長基線幹涉測量VLBI)爲獲得地球深內部結構和動力學提供了十分重要的手段,目前全球SG和VLBI觀測網絡可爲研究FCN提供高質量的觀測資料。

              中科院測地所“地球物理和內部動力學”課題組以武漢、麗江和拉薩三台超導重力儀爲依托,聯合全球地球動力學計劃(GGP)中超導重力觀測資料和國際VLBI服務組織提供的章動觀測資料,利用多台站疊積技術研究了液核共振現象,獲得了共振參數(包括本征周期、品質因子Q值)。引進了貝葉斯算法計算共振參數聯合概率密度分布,提高參數擬合精度,以歐洲Moxa台站結果爲例(圖1)。給出了由VLBI和SG獲得的FCN本征周期隨時間變化特征與日長(LOD)結果間的比較,發現存在十年尺度的時間變化(圖2)。給出了核幔耦合常數與電導率磁感應強度以及核幔耦合常數與粘滯度間的關系(圖3)。結果表明,僅考慮電磁耦合時,滿足FCN約束的耗散耦合的條件是地幔底部電導率需要達到5×105S/m量級,磁感應強度徑向分量Br需要大于0.6mT。僅考慮粘滯耦合時,滿足FCN約束的耗散耦合的條件是液核頂部的粘滯系數在2.5×102~3.1×103Pa?s的範圍內。

              參考文獻:

              孙和平, 崔小明, 徐建桥等. 超导重力技术在探讨核幔边界粘性特征中的初步应用. 地球物理學報, 2009, 52: 637–645.

              崔小明,孙和平,徐建桥等. 利用超导重力技术约束核幔耦合参数. 中国科学: 地球科学, 2012, 42: 202–210

              崔小明,孙和平,S Rosat等.贝叶斯算法在拟合自在核章动参数中的应用. 地球物理學報. 2013,56(1):53-59

               

               
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