【摘 要】
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地球自转主要研究地球本身绕着参考轴自西向东转动的速率变化（日长变化）,和参考轴相对于地球本身以及惯性空间的位置的变化（极移、进动和章动）。长久以来,地球的自转研究主要是围绕着旋转对称地球模型（即A（28）B（27）C,其中A、B为赤道主惯性矩;C为极主惯性矩;也称两轴地球模型）而进行的。但是,随着现代观测精度的提高以及科学研究及应用的需要,大量的理论研究指出了传统旋转对称的地球自转理论在某些方面的
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地球自转主要研究地球本身绕着参考轴自西向东转动的速率变化（日长变化）,和参考轴相对于地球本身以及惯性空间的位置的变化（极移、进动和章动）。长久以来,地球的自转研究主要是围绕着旋转对称地球模型（即A（28）B（27）C,其中A、B为赤道主惯性矩;C为极主惯性矩;也称两轴地球模型）而进行的。但是,随着现代观测精度的提高以及科学研究及应用的需要,大量的理论研究指出了传统旋转对称的地球自转理论在某些方面的不足。因此,建立高精度的三轴地球自转理论正是一个越来越具有挑战性的课题。本文利用高精度的重力场模型EGM2008和EIGEN-6C4精密确定了整体地球的主惯性矩。同时,利用CSR发布的GRACE模型二阶系数和基于SLR的二阶系数确定了时变主惯性矩及其指向变化,并基于EEMD信号处理方法分析了主惯性矩变化的周期性。到目前为止,三轴三层地球主惯性矩的计算主要采用放缩法。该方法假设各圈层的相应主惯性轴彼此重合,但事实并非如此,地球各个圈层相应的主惯性轴方向各不相同。因此,本文利用三维地幔模型Gy PSu M计算地幔的主惯性矩,并采用严格的张量变换规则计算各圈层的主惯性矩（PIMs）。更好地估计各圈层的主惯性矩可对地球内部的相关物理参数提供更好的约束。主惯性矩的计算结果可用于地球自转本征模的求解。最近,Guo and Shen（2020）构建了三轴三层地球自转理论（简称新理论）。我们将本文中重新计算的各圈层主惯性矩带入新理论中,并考虑了各种耦合,计算了地球自转本征模。数值计算表明,钱德勒摆动（CW）、自由核章动（FCN）、自由内核章动（FICN）和内核晃动（ICW）分别为433.00、430.96、942.66和2735.84个平太阳日,这与目前被广泛接受的对应值较为一致。在新理论框架之下,我们研究了内核倾斜及超速旋转对本征模的影响。结果表明,内核倾斜对ICW的影响最大,对FICN也有一定影响,对FCN有微小影响,对CW无明显影响。内核超速旋转主要影响ICW,对FICN只有微小影响,对CW和FCN无明显影响。
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