黄乘利 | 南大天体测量课题组

The IAU 2006 precession quantities with an improved Earth's $J_{2}$ long-term variation

Sat, 01 Nov 2025 00:00:00 +0000

更新地球扁率的长期变化模型

IAU 2006岁差模型采用线性趋势描述表征地球扁率的引力场系数$J_{2}$的变化。然而，覆盖1976—2025年的卫星激光测距观测表明，$J_{2}$的长期演化更适合用抛物线描述。

本研究利用这些观测确定新的$J_{2}$经验模型，并将其引入岁差方程的积分。由此得到的IAU $2006_{J_{2}}$岁差解沿用IAU 2006的理论框架，同时更新各岁差量的多项式表达式。

主要结果

非线性趋势得到更充分的观测支持： 近50年的卫星激光测距数据，比早期研究更清晰地揭示了$J_{2}$的抛物线型长期变化。
岁差量得到更新： 新的$J_{2}$模型主要改变黄经岁差的二次项和三次项，而交角岁差与IAU 2006模型仍十分接近。
与VLBI观测的一致性提高： 对C04和OPA2025a天极偏移序列的检验表明，更新后的模型能够消除$\mathrm{d}X$残差中的大部分曲率信号。
经验拟合前的残差减小： C04序列的加权均方根由179微角秒降至130微角秒，OPA2025a序列则由193微角秒降至147微角秒。

研究意义

研究结果为在IAU 2006框架下更新岁差模型提供了观测依据。论文建议IAU/IAG CIERT联合工作组讨论这一方案，并考虑将其纳入未来的IERS规范修订。

在此基础上，还需要研究相应的章动改正，使岁差与章动模型能够一致地考虑地球动力学扁率的时间变化。