Misje satelitarne do badania zmian pola grawitacyjnego Ziemi

• Autorzy: Gałdyn Filip

Identyfikatory

DOI

10.15199/50.2024.04.4

Warianty tytułu

EN

Satellite missions for Earth's gravity changes studies

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obserwacje zmian mas w skali globalnej przy użyciu satelitów odgrywają kluczową rolę w badaniach dotyczących zmian klimatu, cyrkulacji oceanów, wnętrza Ziemi oraz aktywności ludzkości. Dane te są pozyskiwane dzięki misjom satelitarnym, które skupiają się na badaniu zmian pola grawitacyjnego Ziemi, a co za tym idzie – zmian wysokości geoidy. Dzięki postępowi w dziedzinie geodezji satelitarnej, zwłaszcza systemów nawigacyjnych, misje te mogą dokonywać precyzyjnych pomiarów na skalę globalną, oferując wysoką rozdzielczość przestrzenną i czasową. W niniejszym artykule skupiamy się na przedstawieniu technik obserwacji potencjału grawitacyjnego oraz omówieniu informacji, które można dzięki nim uzyskać. Szczególny nacisk położony jest na misję GRACE i jej następcę, GRACE Follow-On oraz planowanej misji MAGIC.

EN

Observations of mass changes on a global scale using satellites play a crucial role in research related to climate change, ocean circulation, Earth's interior, and human activities. Data is acquired through satellite missions that focus on studying changes in Earth's gravity field, that is changes in geoid height. Thanks to advancements in satellite geodesy, especially in navigational systems, these missions can conduct precise measurements on a global scale, offering high spatial and temporal resolution. In this article, we focus on time-variable Earth’s gravity field observation techniques and discuss the information that can be obtained through them. Special emphasis is placed on the GRACE mission and its successor, GRACE Follow-On and future planned MAGIC mission.

Słowa kluczowe

PL

grawimetria satelitarna; GRACE; geodezja satelitarna; MAGIC

EN

satellite gravimetry; GRACE; satellite geodesy; MAGIC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Geodezyjny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 96, nr 4
• Strony: 1--3
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Gałdyn Filip

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Instytut Geodezji i Geoinformatyki

• https://orcid.org/0000-0001-9533-5484

Bibliografia

• [1] Reigber, C., Balmino, G., Schwintzer, P., Biancale, R., et al. (2002). A high-quality global gravity field model from CHAMP GPS tracking data and accelerometry (EIGEN-1S), Geophys. Res. Lett., 29(14), doi:10.1029/2002GL015064.
• [2] Tapley, B. D., Bettadpur, S., Watkins, M., & Reigber, C. (2004). The gravity recovery and climate experiment: Mission overview and early results. Geophysical Research Letters, 31(9). https://doi.org/https://doi.org/10.1029/2004GL019920
• [3] Landerer, F. W., Flechtner, F. M., Save, H., Webb, F. H., Bandikova, T., Bertiger, W. I., et al. (2020). Extending the global mass change data record: GRACE Follow-On instrument and science data performance. Geophysical Research Letters, 47, e2020GL088306. https://doi.org/10.1029/2020GL088306
• [4] Zuber, M. T., Smith, D. E., Watkins, M. M., Asmar, S. W., Konopliv, A. S., Lemoine, F. G., Melosh, H. J., Neumann, G. A., Phillips, R. J., Solomon, S. C., Wieczorek, M. A., Williams, J. G., Goossens, S. J., Kruizinga, G., Mazarico, E., Park, R. S., & Yuan, D.-N. (2013). Gravity Field of the Moon from the Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) Mission. Science, 339(6120), 668–671. https://doi.org/10.1126/science.1231507
• [5] Pail, R., Bruinsma, S., Migliaccio, F., Förste, C., Goiginger, H., Schuh, W.-D., Höck, E., Reguzzoni, M., Brockmann, J. M., Abrikosov, O., Veicherts, M., Fecher, T., Mayrhofer, R., Krasbutter, I., Sansò, F., & Tscherning, C. C. (2011). First GOCE gravity field models derived by three different approaches. Journal of Geodesy, 85(11), 819–843. https://doi.org/10.1007/s00190-011-0467-x
• [6] Förste, C. (2013): Vermessung des Erdschwerefelds mit Satelliten: Genauigkeitssteigerung durch Einsatz neuer Techniken. - System Erde, 3, 1, 6-13. https://doi.org/10.2312/GFZ.syserde.03.01.1
• [7] Cox, C. M., & Chao, B. F. (2002). Detection of a Large-Scale Mass Redistribution in the Terrestrial System since 1998. Science, 297(5582), 831–833. http://www.jstor.org/stable/3831995
• [8] Sośnica, K., Jäggi, A., Meyer, U., Thaller, D., Beutler, G., Arnold, D., & Dach, R. (2015). Time variable Earth’s gravity field from SLR satellites. Journal of Geodesy, 89(10), 945–960. https://doi.org/10.1007/s00190-015-0825-1
• [9] Gałdyn, F., Sośnica, K., Zajdel, R, Mayer, U., Jäggi., A. (2024). Long-term ice mass changes in Greenland and Antarctica derived from satellite laser ranging. Remote Sensing of Environment. https://doi.org/10.1016/j.rse.2024.113994
• [10] Loomis, B. D., Rachlin, K. E., Wiese, D. N., Landerer, F. W., & Luthcke, S. B. (2020). Replacing GRACE/GRACE-FO With Satellite Laser Ranging: Impacts on Antarctic Ice Sheet Mass Change. Geophysical Research Letters, 47(3), e2019GL085488. https://doi.org/https://doi.org/10.1029/2019GL085488
• [11] Gałdyn, F., Sośnica, K., (Under Review), Impact of the combination and replacement of SLR-based low-degree gravity field coefficients in GRACE solutions, Progress in Earth and Planetary Sciences. https://doi.org/10.1186/s40645-024-00608-z
• [12] Fu, Y., Argus, D. F., Freymueller, J. T., and Heflin, M. B. (2013), Horizontal motion in elastic response to seasonal loading of rain water in the Amazon Basin and monsoon water in Southeast Asia observed by GPS and inferred from GRACE, Geophys. Res. Lett., 40, 6048–6053, doi:10.1002/2013GL058093.
• [13] The IMBIE Team. (2020). Mass balance of the Greenland Ice Sheet from 1992 to 2018. Nature, 579. https://doi.org/https://doi.org/10.1038/s41586-019-1855-2
• [14] Famiglietti, J. S., Lo, M., Ho, S. L., Bethune, J., et al. (2011). Satellites measure recent rates of groundwater depletion in California’s Central Valley. Geophysical Research Letters, 38(3). https://doi.org/https://doi.org/10.1029/2010GL046442
• [15] Meyer, U., Lasser, M., Dahle, C., Förste, C., Behzadpour, S., Koch, I., & Jäggi, A. (2024). Combined monthly GRACE-FO gravity fields for a Global Gravity-based Groundwater Product. Geophysical Journal International, 236(1), 456–469. https://doi.org/10.1093/gji/ggad437
• [16] Pail, Roland, Frank Flechtner, Sean Bruinsma, Visser Pieter, Andreas Güntner, Petro Abrykosov, and MAGIC Study Team. (2023). Science Support Study for a Mass Change And Geosciences International Constellation (MAGIC). MAGIC Science and Applications Workshop 2023.