Движение поверхностных масс Земли, включая атмосферу, океаны, а также реки и ледники, вызывают перераспределение нагрузок на поверхность Земли, деформацию земной поверхности и изменение гравитационного поля Земли.

       Исследовательская группа под руководством профессора Цзинь Шуанггена из Шанхайской астрономической обсерватории Китайской академии наук использовала данные космической геодезии, чтобы измерить сезонные и внутрисезонные изменения Земной коры под действием поверхностных нагрузок.

       Для выявления смещений Земной коры, вызванных поверхностными нагрузками, ученые исследовали данные измерений глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) и данные об аномалиях гравитационного поля Земли, полученные от космического эксперимента GRACE.

       Эксперимент GRACE – это совместная миссия США и Германии по изучению гравитационного поля Земли и его временных вариаций, связанных с изменением климата.

       Результаты были опубликованы в журнале ？Satellite Navigation？ 24 июля.

       Результаты исследования показали, что космическая геодезия предлагает эффективный метод изучения поверхностных нагрузок и вызванных ими движений земной коры.

       Ранее смещения Земной коры под действием поверхностных нагрузок невозможно было обнаружить с помощью традиционных не глобальных методов измерений, поэтому они считались шумом, искажающим данные о движении тектонических плит.

       Однако в 1990-е годы геодезисты начали наблюдать движения земной коры с высоким пространственно-временным разрешением, используя данные измерений ГНСС от мировых глобальных сетей ГНСС станций. Они обнаружили значительные сезонные смещения в вековых тектонических движениях Земной коры, которые со временем привлекли их внимание.

       Запуск спутников GRACE в 2002 году позволил ученым напрямую наблюдать аномалии массы Земли из космоса, а сочетание наблюдений гравитационных данных GRACE и измерений ГНСС способствовало развитию исследований поверхностных нагрузок на Землю.

       Исследовательская группа из Шанхайской астрономической обсерватории и ранее изучала влияние сезонных (периодических) и внутрисезонных поверхностных нагрузок на Земную кору. Они получили несколько важных результатов, например, наблюдения в высоком пространственно-временном разрешении динамического сжатия Земли и гравитационного поля из-за экстремальной засухи на юго-западе США и водных нагрузок от обильных дождей в Японии.

       В этом исследовании ученые измерили долгосрочные и сезонные изменения смещений на станциях ГНСС и массовые аномалии данных GRACE на севере Южной Америки. Они обнаружили опускание и поднятие Земной коры в областях с положительными и отрицательными аномалиями массы соответственно. С другой стороны, станции ГНСС в это время двигались в направлении от отрицательных аномалий массы к положительным.

       Смещения ГНСС станций и аномалии массы Земли предоставляют дополнительную информацию о сезонных изменениях Земной коры под действием наземных гидрологических нагрузок.

       ？Если поверхностные нагрузки состоят из сложных мелкомасштабных аномалий, то эти два метода - смещение ГНСС станций и аномалии массы Земли, часто несовместимы друг с другом из-за разного пространственно-временного разрешения. Эта проблема будет ключевым направлением будущих геодезических исследований поверхностных нагрузок на Земную кору？, — сказал профессор Косуке Хеки, приглашенный профессор Шанхайской астрономической обсерватории.

       ？Мы получили инструмент для изучения ежемесячных изменений глобальных гравитационных полей и геофизических нагрузок с высоким пространственно-временным разрешением. Такие методы космической геодезии будут важны для мониторинга катастрофических наводнений и засух в будущем？, — сказал профессор Цзинь Шуангген, руководитель исследовательской группы.