VLBI för geodesi och geodynamik Rüdiger Haas presentation på TREFpunkt Göteborg, 21 oktober,2004
Mar 15, 2016
VLBI för geodesi och geodynamik
Rüdiger Haas
presentation på TREFpunkt Göteborg, 21 oktober,2004
VLBI principen:
(Water vapor)
Trop
osph
ere
Iono
sphe
re
Stra
tosp
here
Plas
mas
pher
e
Mag
neto
sphe
re
Sola
r Sys
tem
Our
Gal
axy
Oth
er g
alax
ies
Extra
gala
ctic
spa
ce
kvasar jorden
500 km5000 km1 km
10 km50 km10^5 km10^9 km10^18 km
10^5 ly
10^20 km
10^22 km
10^7 ly10^9 ly
Signalväg mellan kvasar och jorden:
• S/X-band mottagning• nerblandning• 1-bit sampling • precis tidsinformation
(vätemaser)• Faskalibrering
• korrelation• ”band-width synthesis”• => ”group delay” τ
noggrannhet:
στ ≈ 12π ⋅SNR⋅B*
SNR≈ A1 ⋅A2Ts1 ⋅Ts2
⋅2⋅B⋅t ⋅ F2k
(idag ca 10 pikosekunder)
Geodetiska VLBI observationer:
Vektorerna är definerade i olika referenssystem:
τ=−1c
⋅bi ⋅ki
bi.6 =x2 −x1
y2 −y1z2 −z1
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟ ki .2 =cosδ ⋅cosαcosδ ⋅sinα
sinδ
⎛
⎝
⎜ ⎜ ⎜
⎞
⎠
⎟ ⎟ ⎟
τgeo=−1c
⋅bi.6 ⋅W⋅S⋅N⋅P ⋅ki .2
Geodynamiskaprocesser:
Forskningsmål:
• Referenssystem (”celestial & terrestrial”)
• Förhållendet mellan referenssystemen (jordorientering och -rotation)
• Geodynamiska processer (plattektonik, jordrotation, tidsjord, belastningseffekter, etc.)
Celestial <=== Reference
Frame (ICRF)
Terrestrial Reference ===>Frame (ITRF)
ITRF Stations-hastigheter
===>
Förhållandet mellanreferenssystemen:
===> jordorienteringoch jordrotation
Exempel: VLBI korrektioner till IAU1980 nutationsmodel.
==> Den nya IAU2000 nutationsmodelen baseras på teori och resultat från geodetisk VLBI.
Exempel: Resultat för polrörelse.
==> Består i huvudsak av en årlig komponent och Chandler komponenten.
Exempel:Variationer i dygnslängden (length-of-day, Lod).
Exempel: Variationer i dygnslängden (length-of-day, lod).
El Niño El NiñoEl NiñoEl Niño El Niño
Exempel: Ionosfärsparameter – TEC.
Exempel: Troposfärsparameter – vattenånga.
Varför nära-realtids eVLBI för geodesi?
• Minskad dataförlust – ökat pålitlighet• Större bandbredd – ökat noggrannhet• Jordrotationsforskning, speciellt hf-EOP och UT1• Service för GNSS (=> navigation på jorden)• Rymdnavigation (e.g. NASA marssond behövde nära-
realtids UT1)• Flexibilitet för att studera tidsbegränsade geofysikaliska
fenomen, t.ex. jordbävningar, co- och post-seismiska deformationer, vulkanutbrott, etc.
Exempel påhf-EOP:8 timmarsperiodicitet i CONT02 polrörelen.
Exempel påtidsbegränsadegeofysikaliskafenomen: Deformation av jordskorpani Japan,(Keystone Project).