<<
>>

Современный подход к изучению движения полюса

Звездная СКС подвержена «деформации» из-за собственных движений звезд и признается вращающейся, т. к. координаты звезд изменяются при переходе от абсолютных каталогов одной эпохи к каталогам последующих эпох.

В новой опорной системе ICRS (для краткости мы будем ее называть «квазарной») точечным радиоисточникам присвоили постоянные координаты, и новая Международная служба (IERS) перешла на наблюдения радиоисточников вместо звезд. Квазарная система координат после учета аберрационных смещений источников излучения становится «недеформируемой» для земных наблюдателей в течение очень многих десятилетий, поэтому некоторые авторы характеризуют ее как «фиксированную раз и навсегда» [Витязев 2001, с. 95]. Другие полагают, что в будущем для «поддержания» внегалактической системы радиоисточники «будут скованы статистическими условиями» [Walter, Sobers 2000, эпилог]. В этой монографии затронута гипотеза Большого взрыва для обоснования «невращения системы ICRS относительно всей Вселенной» [Толчельникова 2002].

Вращение земного репера относительно звезд, приведенных в систему ICRS, зависит от вращения оси Земли, неравномерности движения Земли вокруг своей оси, медленного вращения плоскости земной орбиты, вращения земной коры относительно земной оси, «собственных движений» реперов со скоростями у и у'.

Собственные движения звезд будут уверенно определены в квазарной системе, что приведет к точному учету движений проекций звезд относительно друг друга. Звездная сфера также станет «недефор- мируемой», однако это не исключит относительного вращения звездной и внегалактической (квазарной) сфер, и звездные астрономы продолжат изучение вращения Галактики. Для решения нашей задачи из наблюдаемого относительного вращения приходится выводить не одно, а несколько вращений.

Новая служба определяет высокочастотные составляющие изменений координат полюса я, у и изменения скорости вращения Земли в системе Атомного времени благодаря высокой точности средств регистрации наблюдений, а также удовлетворительной (в течение 10-15 лет) точности тех численных моделей, которые приходится использовать для приведения координат светил на видимое место.

О том, что модели устаревают, свидетельствуют многократные на протяжении XX в. смены численных моделей, описывающих движения планет, а также переопределения по разным наблюдениям коэффициентов рядов, описывающих колебания земной оси в пространстве.

Как известно, необходимы наблюдения, чтобы уточнять коэффициенты рядов, используемых при вычислении теоретических средних координат звезд [Федоров 1958]. Поскольку решение недоопределенной системы не единственное, оно приводит к перераспределению ошибок между параметрами тех моделей, которые уточняются по данным непосредственных наблюдений.

Из перечисленных выше причин нетрудно сосчитать, сколько численных моделей приходится использовать астрономам для вывода движения среднего полюса и значений у и V.

Современная процедура учета теоретических, т. е. модельных поправок описана в статье [Лукашова, Свешников 2004], откуда, в частности, видно, что желанное «избавление» от точки Весны не устранило необходимости моделирования движения эклиптики для исключения влияния этого движения на определяемое вращение Земли. При этом вековые изменения угла ? между экватором и эклиптикой, наблюдаемые в течение двух тысяч лет, приписаны вращению эклиптики (см., например, [Маррей 1986, сс. 254-255, 102], хотя на этот счет высказаны и другие теоретические соображения, например в [Aoki . Очевидны трудности в уточнении прогнозов, когда по наблюдениям приходится одновременно уточнять несколько численных моделей.

Поскольку построение перечисленных моделей (теорий) входит в компетенцию разных отраслей современной астрономии, а также геодезии, геодинамики и геофизики, специалисты используют результаты смежных областей, а не совместное решение. Это не меняет сути дела, что нашло отражение в стремлении перейти к величинам, непосредственно наблюдаемым (возникла «problem of observability») и в таких предложениях, как избавление от влияния теорий на координаты при помощи замены последних дугами [Дравских и др. 1975; Губанов и др.

1983].

Наше предложение, изложенное в следующем разделе, противоречит мнению тех авторов, которые полагают, что наблюдаемые экватор и эклиптика (либо один из этих кругов) более не потребуются астрономам, т. к. определена одна невращающаяся триада, связываемая с барицентрической триадой (система ICRS, называемая иногда инерциальной), с которой можно связать другие триады, заданные «теоретически» с помощью численных моделей: динамической, описывающей движения тел Солнечной системы [Duncombe et al. 1974-1975], и земной, описывающей вращение Земли как в пространстве, так и относительно триады, связанной с неким «геоцентром» [Татевян и др. 2004].

В разделе «Принцип построения Международной земной системы координат» статьи [Татевян и др. 2004] описаны требования к «построению и сохранению фундаментальной земной системы координат с точностью Ю“10 (или 6 мм) на поверхности Земли» (с. 33), о ее реализациях ITRF-89, ITRF-97 и еще более точных в будущем. Не упоминаются сферическая или декартова система координат, а «закрепленная на поверхности Земли сеть пунктов, фиксированных в земной коре, заметно смещающихся относительно центра масс Земли». «Однако на практике из-за отсутствия достоверной модели этих движений в качестве начала системы координат (т. е. триады, курсив мой, С. Т.) используется некое среднее положение «геоцентра» на начало каждого года» (с. 35).

Если под «закрепленной сетью пунктов» подразумевается принятое навсегда постоянство их координат, то остается ли возможность изучения относительных перемещений пунктов v?

Исследователи уверенно справляются с краткосрочными прогнозами, с определением долгопериодических и вековых движений дело обстоит значительно хуже, о чем свидетельствуют слишком частые

изменения (updating — букв, «осовременивание») соглашений относительно параметров ориентации Земли (ЕОР), принимаемых международным сообществом (Fundamental Astronomy, 2004 г., с. 8-12, с. 101-105).

Для улучшения прогнозов и моделей требуются сравнения разностей значений «о» и «с», приведенных в одну систему координат.

Между тем, земные направления, наблюдаемые с РСДБ, принято связывать с барицентрической триадой, тогда как искомые движения полюса и пунктов на этапе построения земной модели необходимо связать с иной («земной») триадой. Поскольку из указанных центров нельзя наблюдать, приходится вводить промежуточные (intermediate) полюса и начала «для описания элементов движущихся опорных систем» (Fundamental Astronomy 2004 г., с. 187, а также сс. 101-105, 161-165, 187-181, 191-195). Специально созданная при MAC Комиссия по терминологии (Nomenclature in Fundamental Astronomy, см. Fundamental Astronomy 2004 r., c. 161-187) в 2004 г. предложила переименовать эти начала CEO и ТЕО (Celestial Earth Origin и Terrestrial Earth Origin) в CIO и TIO, заменив слово Earth на intermediate.

Если учесть, что современные модели должны быть согласованы с релятивистской теорией, которая, в частности, требует изменения поправок в системе времени при переводе движений из одной триады в другую («ход релятивистского времени зависит от системы координат»), то о неоправданной усложненности новых решений можно не распространяться. 

<< | >>
Источник: Бровар B.В.. ГРАВИМЕТРИЯ И ГЕОДЕЗИЯ. 2010

Еще по теме Современный подход к изучению движения полюса:

  1. Деонтология истории
  2. ТЕОРИЯ ИСТОРИЧЕСКОЙ эволюции П. Н. МИЛЮКОВА
  3. ЭДВАРДУ КЛЭРКУ ИЗ ЧИПЛИ, ЭСКВАЙРУ
  4. «НАУКА ЛОГИКИ» ГЕГЕЛЯ И МАРКСИСТСКАЯ НАУКА ЛОГИКИ
  5. ГЛАВА 8 А.Смирнов Справедливость (опыт контрастного понимания)
  6. ВВЕДЕНИЕ
  7. О ПЕРСПЕКТИВАХ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ПОДХОДА К ИССЛЕДОВАНИЮ НАУЧНОГО ТВОРЧЕСТВА С.Ю. Шалова
  8. I. Проблема языка в свете типологии культуры. Бобров и Макаров как участники языковой полемики
  9. Введение Полюса темперамента1
  10. 1. Предмет, задачи и функции сравнительной педагогики на современном этапе ее развития
  11. Идеологический груз прошлого.
  12. Методологические аспекты изучения поля земной силы тяжести
  13. Современный подход к изучению движения полюса
  14. Приливы, нутация и внутреннее строение Земли
  15. Временные вариации силы тяжести
  16. Цивилизационное измерение сравнительных политических исследований
  17. Изучение публичной политики как область сравнительных исследований
  18. ИДЕАЛИЗМ: ПОДХОДЫ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОНЯТИЯ