基于谱-有限元法的SNERI地球模型固体潮形变计算

• 作者: 周江存 孙和平 廖彬彬 张惠康 徐建桥 陈晓东
• 来源期刊: 大地测量与地球动力学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 谱-有限元法 SNERI地球模型 固体潮 PREM地球模型 Love数计算
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 地球物理解释
• 页码范围: 425-431
• 页数: 7页
• 分类号: P312
• 字数: 5703字
• 语种: 中文
• DOI: 10.14075/j.jgg.2020.04.020

摘要

基于谱-有限元法计算一个球型、非自转、完全弹性、各向同性(SNERI)的地球固体潮形变,其中地球固体部分潮汐形变的弱解用哈密顿变分原理给出,液核部分的弱解采用静态中性分层的流体近似.计算过程中把SNERI地球进行等间距球层剖分,球面上对解函数和试探函数采用球谐展开,径向上采用线性插值.比较数值计算结果与同质地球模型的解析解结果得出,1 km径向等距剖分即可获得10-8精度量级的低阶Love数.基于PREM地球模型的计算结果表明,谱-有限元法计算的固体潮2～3阶Love数与Runge-Kutta法的计算值差异在10-4量级;与武汉台超导重力仪8个主潮波的实测重力潮汐因子相比,本方法计算的理论重力潮汐因子相差平均约0.15％.研究结果说明,谱-有限元法具有较好的收敛性与较高的计算精度,比传统Runge-Kutta法更适用于高精度地计算复杂地球模型的固体潮形变.