对全球GPS年度成果图的揣想

Seisman

人们可以从http://sideshow.jpl.nasa.gov/mbh/series.html 网页轻易地下载到全球GPS观测成果图（图1）。

图上标明了各个GPS观测点的位置、年度的运动方向和年度的位移量（cm/yr）。

原图还标明了全球板块的边界，看来是希望用板块运动来解释的。

作者只获得1999、2000、2001和2010这4张图。

作者反复地揣摩这些图，发现存在一种半球性的运动，东半球总体呈顺时针地旋转，西半球则总体呈逆时针地旋转。就连太平洋和大西洋，也似乎半球性地将全球陆地和海洋分开了。

那么，甚么力量可以引起这种半球性的运动呢？

地球的自转和公转，应该是全球性地。

外星对地球的引力潮汐，也应该是全球性地。

似乎，只有地球的极移和章动，才可能引起半球性的运动。

极移是地极在不受外力作用下自转轴围绕着形状轴在地球体内的自由摆动，在相当于地表面积Φ24米范围内，循与地球自转相同的方向描划出一条螺旋形曲线。极移包括两个主要的周期成分：一个近于14个月周期，称为张德勒项，这是弹性地球的自由摆动；另一个是周年周期，称为周年项，是由大气环流引起的受迫摆动。

　　章动（nutation）是当陀螺的自转角速度不够大时，则除了自转和进动外，陀螺的对称轴还会在铅垂面内上下摆动（点头摆动）。引起这种变化的原因是地球相对于月球和太阳的位置有周期性的变化，使得地球自转轴的空间指向除长期的缓慢移动（岁差）外，还叠加上各种周期的幅度较小的振动，称为章动。

极移和章动作用的叠加，有可能造成两个半球的地表发生主周期近似年度性的差异运动。

由于这张图是年度的平均结果，那么每个观测点的运动方向和运动量也就是年度的平均值或者是运动增量。这样一来，两个半球不同的运动趋势，似乎可以获得比较合理的解释。

以上只是一种揣想，揣想而已。

我会努力去证实它。不论这个揣想是对是错。

（2011.4.28 初稿）

图1  2010年度全球GPS成果图