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Principe de détermination du champ de gravité à partir des mesures GRACE

Principe de détermination du champ de gravité à partir des mesures GRACE Equipe de géodésie spatiale du CNES Toulouse (1) , S. Bourgogne (2) , P. Gégout (3) , G. Ramillien (3) , L. Seoane (3) CNES/GRGS, Toulouse Noveltis , Ramonville -Saint- Agne GET/OMP/GRGS, Toulouse.

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Principe de détermination du champ de gravité à partir des mesures GRACE

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  1. Principe de détermination du champ de gravité à partir des mesures GRACE • Equipe de géodésiespatiale du CNES Toulouse(1), S. Bourgogne (2), P. Gégout(3), G. Ramillien(3), L. Seoane(3) • CNES/GRGS, Toulouse • Noveltis, Ramonville-Saint-Agne • GET/OMP/GRGS, Toulouse

  2. Mesures inter-satellites GRACE (KBR, KBRR) Mesures accélérométriques GRACE Logiciel de calcul d’orbite Equation normale journalière • Modèles, dont : • Pression atmosphérique • Réponse océanique Equation normale journalière Solution champ de gravité sur 10 jours Equation normale journalière Cumul sur 10 jours et résolution Equation normale journalière

  3. RL02 processing standards Dynamical models Geometrical models Missing models

  4. RL03 processing standards Dynamical models Geometrical models Missing models

  5. Geodetic data in EIGEN-GRGS models GRACE • Accelerometer data adjusting 2 biases and 1 scale factor per day and axis • Derived K-Band Range data adjusting bias, drift, once and twice/rev. parameters per 96 mn • GPS data adjusting real-value ambiguities and GRACE-A/B receiver clocks LAGEOS-1/2 • SLR data adjusting empirical biases in the orbital plane and along-track per 10-day arc as well range biases Physical parameters present in the normal equations • Gravity spherical harmonic coefficients complete to degree and order 160 (truncated to 30 for LAGEOS processing) • Ocean tides s. h. coefficients for 13 tidal waves with maximum degree/order ≤ 30

  6. EIGEN-GRGS.RL02 10-day models • Independent 10-day solutions from August 2002 till January 2012 (27th) from degree 1 to 50 • Coefficients of degrees 51-160 are substituted by those of the reference model in the inversion • Constrained towards the periodic gravity field model: EIGEN-GRGS.RL02 (with mean, dot, annual and semi-annual coefficients to d/o 50) according to a posteriori sigmas per degree and order: m Example of EWH variations in March 2004 Sigmas applied for the constraint towards EIGEN-GRGS.RL02

  7. Annual EIGEN-GRGS.RL02 static model to degree 160+ secular, periodic and “step” coefficients up to degree 50 Semi-annual Trend Sumatra effect to be applied before 26/12/2004

  8. AMPLITUDE SPECTRUM OF VARIABLE FIELD

  9. ANALYSIS OF ALASKA, GREENLAND & ANTARCTICA Post-Glacial Rebound (PGR) models ICE4G ICE5G

  10. -4.e-11 / y +2.e-11 / y ANALYSIS OF ALASKA, GREENLAND & ANTARCTICA Influence of C(1,0) and C(2,0) geocenter: 1 mm error  7 cm EWH error on Antarctica C20: 1.e-11 error (denormalized)  +1.7 mm EWH error on Antarctica

  11. ATM3D : Les champs globaux de pression atmosphérique ATM3D représentent l’écart des valeurs instantanées du modèle ECMWF de pression atmosphérique par rapport à une carte de la valeur moyenne de cette pression sur N années. • MOG2D : Les champs de la réponse océanique MOG2D au forçage atmosphérique représentent l’écart des valeurs instantanées de ce modèle par rapport à une carte de la valeur moyenne de ce modèle sur N années. • EIGEN…MF : Les modèles moyens du champ de gravité terrestre représentent donc la gravité de la Terre solide, plus la moyenne de la gravité de ses enveloppes fluides. • En ce qui concerne les variations temporelles du champ de gravité, on considère que les degrés 0 et 1 de l’ensemble « Terre solide + enveloppes fluides » doivent rester constants (conservation de la masse de l’ensemble du système et caractère inertiel du barycentre de toutes les masses). • En ce qui concerne les échanges entre ces différents réservoirs, la réalité physique est que les degrés 0 et 1 des réservoirs [Terre solide + Hydro], atmosphère (ATM3D) et « réponse océanique au forçage atmosphérique » (MOG2D) ont des variations temporelles correspondant aux transferts de masse entre ces ensembles. Problème des degrés 0 et 1 dans les modèles du champ de gravité terrestre et les champs de « dealiasing »

  12. Problème des degrés 0 et 1 dans les modèles du champ de gravité terrestre et les champs de « dealiasing »

  13. Non linear behaviour of C20 10-day models

  14. Non linear behaviour of C20 trend in modified EIGEN-6 10-day models

  15. Non linear behaviour of C20 trend in modified EIGEN-6 10-day models new modelling

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