NASA unterschätzte die saisonale Verschiebung des Erdmittelpunkts um die Hälfte

Geophysiker des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA haben eine neue, hochpräzise Methode zur Messung der saisonalen Verschiebung des Erdmittelpunkts entwickelt. Dieser Ansatz ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit globaler Koordinatensysteme, der Satellitennavigation und geodätischer Messungen. Dies berichtet Ixbt.com berichtet. Laut ixbt.com verschiebt sich der Massenmittelpunkt der Erde regelmäßig aufgrund der saisonalen Umverteilung von Wasser, Eis und Luft. Das Forschungsteam konnte Ungenauigkeiten in früheren Schätzungen beseitigen. Das Problem bestand darin, dass bei früheren Ansätzen das Zentrum des Netzwerks geodätischer Stationen auf der Erde als nahe am geometrischen Zentrum der Erde angenommen wurde.

Neue Methodik und frühere Fehler

Die Atmosphäre, die Ozeane, Schnee und Landwasserschichten verformen jedoch die feste Kruste des Planeten, wodurch auch dieses Zentrum seine Position verändert. Ein zusätzlicher Fehler entstand durch die ungleichmäßige Verteilung der Satelliten-Laser-Entfernungsmessstationen, da sich die Hälfte davon in Europa und Nordamerika befindet.

Wissenschaftler kombinierten GPS-Beobachtungen mit Daten mehrerer niedrigfliegender Satelliten und berücksichtigten gleichzeitig die durch Wasser und Eis verursachten Verformungen der Erdkruste. Dieser Ansatz ermöglichte es, die Bewegung des Massenmittelpunkts selbst von der Verschiebung der Bodenstationen zu trennen.

Das Ausmaß der saisonalen Veränderungen auf dem Planeten

Neuen Schätzungen zufolge beträgt die jährliche Verschiebung des Erd-Massenmittelpunkts fast die Hälfte des vor 8 Jahren geschätzten Wertes. Dies bedeutet, dass die zwischen den Hemisphären umverteilte Masse an Wasser und Luft geringer sein könnte als bisher angenommen.

Die entwickelte Methodik ermöglicht es, die gemessene Bewegung mit spezifischen saisonalen Prozessen zu verknüpfen. Insbesondere verschiebt die Schneeansammlung in Nordamerika und Eurasien im März das Zentrum um fast 3 mm in Richtung Nordpol. Im April verschieben 2,4 Tausend Gigatonnen Regenwasser, die sich im Amazonasbecken ansammeln, es um etwa 2,2 mm in Richtung Südamerika.

Im November fügt der saisonale Höhepunkt der Monsune in Südostasien etwa 600 Gigatonnen Wasser zur Umverteilung hinzu. Auch atmosphärische Massen tragen dazu bei und verändern im Dezember und Juni das Gleichgewicht von Luftdruck und Dichte in verschiedenen Regionen.

Die Ergebnisse wurden durch den Vergleich mit Daten der GRACE-FO-Satelliten überprüft, die Änderungen des Gravitationsfeldes der Erde messen. Infolgedessen wurden saisonale Veränderungen auf kontinentaler und atmosphärischer Ebene mit Millimeterpräzision als Bewegung des einzigen Referenzpunkts des Planeten beobachtet.

Olingan natijalar Yerning gravitatsiyaviy maydoni oʻzgarishlarini oʻlchovchi GRACE-FO sunʼiy yoʻldoshlari maʼlumotlari bilan taqqoslab tekshirildi. Natijada kontinentlar va atmosfera miqyosidagi mavsumiy oʻzgarishlar sayyoraning yagona tayanch nuqtasi harakati sifatida millimetr aniqligida kuzatildi.