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Parámetros de orientación de la Tierra.

En geodesia y astrometría , los parámetros de orientación terrestre ( EOP ) describen irregularidades en la rotación del planeta Tierra . Los EOP proporcionan la transformación rotacional del Sistema Internacional de Referencia Terrestre (ITRS) al Sistema Internacional de Referencia Celestial (ICRS), o viceversa, en función del tiempo.

La velocidad de rotación de la Tierra no es constante en el tiempo. Cualquier movimiento de masa dentro o sobre la Tierra provoca una desaceleración o aceleración de la velocidad de rotación, o un cambio en el eje de rotación. Los movimientos pequeños producen cambios demasiado pequeños para ser medidos, pero los movimientos de masa muy grande, como las corrientes marinas , las mareas o los resultantes de terremotos , pueden producir cambios discernibles en la rotación y pueden alterar observaciones astronómicas muy precisas. Se utilizan simulaciones globales de la dinámica de la atmósfera, los océanos y la tierra para crear funciones de momento angular efectivas (EAM) que pueden usarse para predecir cambios en la EOP. [1]

Componentes

Tiempo Universal

El tiempo universal ( UT1 ) sigue la rotación de la Tierra en el tiempo, que realiza una revolución en aproximadamente 24 horas. La rotación de la Tierra es desigual, por lo que UT no es lineal con respecto al tiempo atómico . Es prácticamente proporcional al tiempo sidéreo , que también es una medida directa de la rotación de la Tierra. El exceso de tiempo de revolución se denomina duración del día (LOD) . El valor absoluto de UT1 se puede determinar mediante observaciones geodésicas espaciales, como la interferometría de línea de base muy larga y el alcance con láser lunar , mientras que el LOD se puede derivar de observaciones satelitales, como GPS , GLONASS , Galileo [2] y el alcance con láser satelital para satélites geodésicos. . [3] [4] El LOD está cambiando debido a los efectos gravitacionales de cuerpos externos y procesos geofísicos que ocurren en diferentes capas de la Tierra. Entonces, la predicción del LOD es extremadamente difícil debido a eventos extremos como El Niño que se manifestaron en las señales del LOD. [5]

Coordenadas del polo

Debido al movimiento polar muy lento de la Tierra, el Polo de Efemérides Celeste (CEP, o polo celeste ) no permanece quieto en la superficie de la Tierra. El polo de efemérides celeste se calcula a partir de datos de observación y se promedia, por lo que difiere del eje de rotación instantáneo en términos cuasi-diurnos, que son tan pequeños como menos de 0,01" (ver [6] ). Al establecer un sistema de coordenadas, se utiliza como origen un punto terrestre estático llamado polo de referencia del IERS, o IRP, el eje x está en la dirección del IRM, el meridiano de referencia del IERS está en la dirección de 90 grados de longitud oeste ; y son las coordenadas del CEP en relación con el IRP. Las coordenadas del polo se pueden determinar utilizando diversas técnicas de geodesia espacial y geodesia satelital, por ejemplo, medición por láser satelital , interferometría de línea de base muy larga ; sin embargo, las técnicas más precisas son GPS , GLONASS y Galileo. [ 7]

Desplazamientos de los polos celestes

Los desplazamientos de los polos celestes se describen en los modelos de Precesión y Nutación de la IAU . El IERS supervisa y comunica las diferencias observadas con respecto a la posición convencional de los polos celestes definida por los modelos . Las compensaciones de los polos celestes sólo pueden obtenerse mediante el VLBI. El CPO observado puede cuantificar las deficiencias del modelo de precesión-nutación IAU2006/2000A, incluidas las nutaciones astronómicamente forzadas y un componente de nutación que se considera impredecible. Algunos estudios indican que se produjeron importantes perturbaciones de fase y amplitud de FCN (Free Core Nutation) en las épocas cercanas a los eventos GMJ (Geomagnetic Jerk) revelados. [8] [9]

Referencias

  1. ^ Dobslaw, Henryk; Eneldo, Robert (febrero de 2018). "Predecir los cambios de orientación de la Tierra a partir de pronósticos globales de la dinámica atmósfera-hidrosfera". Avances en la investigación espacial . 61 (4): 1047-1054. Código Bib : 2018AdSpR..61.1047D. doi :10.1016/j.asr.2017.11.044.
  2. ^ Zajdel, Radosław; Sośnica, Krzysztof; Enterrar, Grzegorz; Dach, Rolf; Prange, Lars (julio de 2020). "Errores sistemáticos específicos del sistema en los parámetros de rotación de la Tierra derivados de GPS, GLONASS y Galileo". Soluciones GPS . 24 (3): 74. doi : 10.1007/s10291-020-00989-w .
  3. ^ Zajdel, R.; Sośnica, K.; Drożdżewski, M.; Enterrar, G.; Strugarek, D. (noviembre de 2019). "Impacto de la restricción de la red en la realización del marco de referencia terrestre basado en observaciones SLR para LAGEOS". Revista de Geodesia . 93 (11): 2293–2313. Código Bib : 2019JGeod..93.2293Z. doi : 10.1007/s00190-019-01307-0 .
  4. ^ Sośnica, K.; Enterrar, G.; Zajdel, R. (16 de marzo de 2018). "Contribución de la constelación multiGNSS al marco de referencia terrestre derivado de SLR". Cartas de investigación geofísica . 45 (5): 2339–2348. Código Bib : 2018GeoRL..45.2339S. doi :10.1002/2017GL076850. S2CID  134160047.
  5. ^ Modiri, S.; Belda, S.; Hosini, M.; Heinkelmann, R.; Ferrándiz, José M.; Schuh, H. (febrero de 2020). "Un nuevo método híbrido para mejorar la predicción de LOD a ultracorto plazo". Revista de Geodesia . 94 (23): 23. Código bibliográfico : 2020JGeod..94...23M. doi : 10.1007/s00190-020-01354-y . PMC 7004433 . PMID  32109976. 
  6. ^ Seidelmann, PK 1982: Celeste. Mec., 27, 79.
  7. ^ Zajdel, Radosław; Sośnica, Krzysztof; Enterrar, Grzegorz; Dach, Rolf; Prange, Lars; Kazmierski, Kamil (enero de 2021). "Movimiento polar subdiario de GPS, GLONASS y Galileo". Revista de Geodesia . 95 (1): 3. Bibcode : 2021JGeod..95....3Z. doi : 10.1007/s00190-020-01453-w .
  8. ^ Modiri, Sadegh; Heinkelmann, Robert; Belda, Santiago; Malkin, Zinovy; Hoseini, Mostafa; Korte, Mónica; Ferrándiz, José M.; Schuh, Harald (noviembre de 2021). "Hacia la comprensión de la interconexión entre el movimiento del polo celeste y el campo magnético de la Tierra mediante técnicas geodésicas espaciales". Sensores . 21 (22): 7555. Código Bib : 2021Senso..21.7555M. doi : 10.3390/s21227555 . PMC 8621431 . PMID  34833631. 
  9. ^ Malkin, Zinovy; Belda, Santiago; Modiri, Sadegh (agosto de 2022). "Detección de un nuevo gran salto de fase de nutación del núcleo libre". Sensores . 22 (16): 5960. Código Bib : 2022Senso..22.5960M. doi : 10.3390/s22165960 . PMC 9414530 . PMID  36015720. 

enlaces externos