地球自转 | 南大天体测量课题组

“天体测量、天文参考系与地球自转——微角秒时代的新挑战”暑期学校暨学术研讨会

Sun, 23 Aug 2026 00:00:00 +0800

2026年8月23日至29日，由课题组组织的“天体测量、天文参考系与地球自转——微角秒时代的新挑战”暑期学校暨学术研讨会在南京举行。

本次活动由南京大学天文与空间科学学院主办，得到中国天文学会天体测量专业委员会和江苏省天文学会支持。来自中国科学院紫金山天文台、上海天文台、云南天文台、国家授时中心、国家天文台以及南京大学、暨南大学、云南大学、北京大学、北京师范大学等高校和科研院所的百余名专家学者、青年科研人员和研究生参会。

会议背景与议题

随着Gaia空间天体测量任务、甚长基线干涉测量（VLBI）和激光测距等观测技术的发展，微角秒精度观测对天文参考系的构建与维持、理论模型和数据处理方法提出了更高要求。

本次活动采用“暑期学校＋学术研讨会”的形式，将基础培训与前沿研究交流相结合，主要议题包括：

高精度天体测量。
天球参考系与参考架。
地球自转模型与地球定向参数。
时间尺度。
太阳系历表。
基本天文学应用。

暑期学校

8月24日至26日，为期三天的暑期学校围绕天体测量、天文参考系与地球自转研究的基本理论、观测技术和数据处理方法展开。

来自相关高校和科研院所的专家开展专题授课，并指导学员进行实践训练。课程将理论模型与实际观测、计算和科学应用相联系，帮助学生和青年学者系统了解研究方法，并通过课堂讨论与实践交流加深理解。

学术研讨会

8月27日上午，学术研讨会正式开幕。开幕式由刘佳成老师主持，南京大学天文与空间科学学院院长李向东教授、中国科学院上海天文台台长孔大力研究员、中国科学院云南天文台副台长李语强研究员分别致辞。

开幕式上，与会师生向南京大学天文与空间科学学院荣休教师朱紫老师献花，感谢其长期以来在天体测量学科建设、人才培养和学术交流中的贡献。

为期两天的学术研讨围绕三个专题展开：

地月系统与空间动力学。
VLBI、射电观测与天球参考架。
空间探测、星表与高精度天体测量。

会议将系统课程、实践训练与学术报告相结合，为青年学生了解学科前沿、交流研究方法提供了平台，也加强了国内相关高校和科研院所之间的联系与合作。

会议资源

本页根据会议介绍及新闻报道整理，原报道图文：徐琳。

Astronomical determination of the Earth's dynamical flattening using VLBI observations and IAU 2006/2000 Precession-Nutation Model

Thu, 21 May 2026 00:00:00 +0000

研究背景与方法

地球动力学扁率 $H_{\mathrm d}$ 描述地球主惯性矩的分布，是岁差章动理论中的基本参数：

$$ H_{\mathrm d}=1-\frac{A+B}{2C}, $$

其中，$A$ 和 $B$ 为赤道主惯性矩，$C$ 为轴向主惯性矩。

本文结合IAU 2006/2000岁差章动模型与VLBI观测得到的天极偏移，构建天球中间极（CIP）坐标序列，直接估计动力学扁率。分析采用四个独立分析中心的时间序列及IERS C04综合序列，并在拟合前去除自由核章动信号。

本文考虑了多个岁差速率分量及主要章动项对 $H_{\mathrm d}$ 的依赖，同时纳入其他理论改正，从而在岁差章动框架下实现对动力学扁率进行一致估计。

主要结果

得到地球动力学扁率 $H_{\mathrm d}=0.00327380936\pm5\times10^{-11}$，该结果与IAU 2006采用值相差约 4.54 ppm。
得到参考架偏倚分量 $\delta X=-16603\pm8,\mu\mathrm{as}$ 和 $\delta Y=-7033\pm8,\mu\mathrm{as}$，与IAU模型具有较好的一致性。
在单独的长期变化分析中，采用15年滑动窗口、2年步长估计 $H_{\mathrm d}$ 的变化，并依据所采用的关系转换为地球重力场二阶带谐系数 $J_2$ 的变化。
VLBI得到的 $J_2$ 长期变化总体呈抛物线趋势，与平滑后的卫星激光测距结果基本一致，但部分窗口仍存在差异。

研究表明，VLBI岁差章动观测能够独立探测地球动力学形状的长期变化，并为进一步完善地球自转模型提供观测约束。

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。