Kombination geodätischer Raumbeobachtungen zur Bestimmung von geophysikalischen Anregungsmechanismen der Polbewegung:
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2012
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5
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG 7
1.1. GESCHICHTLICHER HINTERGRUND 7
1.2. MOTIVATION, ZIELSETZUNG UND GLIEDERUNG DIESER ARBEIT 7
2. GRUNDLAGEN 10
2.1. KREISELTHEORIE 10
2.1.1. DREHBEWEGUNG STARRER KOERPER 11
2.1.2. DREHBEWEGUNG NICHT STARRER KOERPER 12
2.2. REFERENZSYSTEME 14
2.2.1. RAUMFESTE REFERENZSYSTEME 14
2.2.2. ERDGEBUNDENE REFERENZSYSTEME 15
2.2.3. TRANSFORMATION ZWISCHEN RAUMFESTEM UND ERDGEBUNDENEM
REFERENZSYSTEM 15 2.3. MATHEMATISCHE BESCHREIBUNG GEOPHYSIKALISCHER
ANREGUNGSMECHANISMEN DER ERDROTATION 18 2.3.1. LINEARISIERUNG DER
EULER-LIOUVILLE-GLEICHUNG 18
2.3.2. BERUECKSICHTIGUNG DER ELASTIZITAET DER ERDE 21
3. GEODAETISCHE RAUMBEOBACHTUNGEN 27
3.1. ERDROTATIONSSCHWANKUNGEN 27
3.1.1. GEOMETRISCHE RAUMBEOBACHTUNGSVERFAHREN 27
3.1.2. UBERBLICK UEBER VERWENDETE DATENSAETZE 29
3.1.3. DREHIMPULSFUNKTIONEN - INTEGRALER EFFEKT 32
3.2. GRAVITATIONSFELDVARIATIONEN DER ERDE 34
3.2.1. SATELLITENMISSION GRACE UND LAGEOS 34
3.2.2. UBERBLICK UEBER VERWENDETE DATENSAETZE 35
3.2.3. MODELLIERUNG DES ZEITVARIABLEN GRAVITATIONSFELDES DER ERDE 41
3.2.4. DREHIMPULSFUNKTIONEN - INTEGRALER, OZEANISCHER UND HYDROLOGISCHER
MASSENEFFEKT 46 3.3. MEERESHOEHENAENDERUNGEN DES WELTOZEANS 48
3.3.1. SATELLITENALTIMETRIE 48
3.3.2. UBERBLICK UEBER VERWENDETE DATENSAETZE 48
3.3.3. BESTIMMUNG VON MASSENVERLAGERUNGEN IM WELTOZEAN 51
3.3.4. DREHIMPULSFUNKTIONEN - OZEANISCHER MASSENEFFEKT 52
4. KOMBINATION GEODAETISCHER RAUMBEOBACHTUNGEN 5 3
4.1. AUSGLEICHUNGSRECHNUNG NACH DER METHODE DER KLEINSTEN QUADRATE 53
4.2. KOFAKTORMATRIX DER GEODAETISCH BESTIMMTEN DREHIMPULSFUNKTIONEN 54
4.2.1. VARIANZEN 54
4.2.2. KOVARIANZEN 59
4.2.3. AUTOKOVARIANZEN 60
4.3. KOMBINATIONSMODELLE ZUR BESTIMMUNG EINZELNER GEOPHYSIKALISCHER
ANREGUNGSMECHANISMEN DER POLBEWEGUNG 62
4.3.1. INTEGRALER EFFEKT 62
4.3.2. INTEGRALER MASSENEFFEKT 64
4.3.3. OZEANISCHER MASSENEFFEKT 65
4.3.4. HYDROLOGISCHER MASSENEFFEKT 69
4.4. KOMBINATIONSMODELL ZUR BESTIMMUNG VERSCHIEDENER GEOPHYSIKALISCHER
ANREGUNGSMECHANISMEN DER POLBEWEGUNG 71
5. VERGLEICH DER GEODAETISCHEN ERGEBNISSE MIT MODELLLOESUNGEN 74
5.1. AEQUATORIALE DREHIMPULSFUNKTIONEN ABGELEITET VON GEOPHYSIKALISCHEN
MODELLEN 74
5.1.1. ATMOSPHAERISCHER MASSEN- UND BEWEGUNGSEFFEKT 74
5.1.2. OZEANISCHER MASSEN- UND BEWEGUNGSEFFEKT 76
5.1.3. HYDROLOGISCHER MASSENEFFEKT 78
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6 . INHALTSVERZEICHNIS
5.2. GEOPHYSIKALISCHE ANREGUNGSMECHANISMEN DER POLBEWEGUNG: GEODAETISCHE
ERGEBNISSE VERSUS MO DELLLOESUNGEN 81
5.2.1. INTEGRALER EFFEKT 81
5.2.2. INTEGRALER MASSENEFFEKT 82
5.2.3. OZEANISCHER MASSENEFFEKT 84
5.2.4. HYDROLOGISCHER MASSENEFFEKT 86
5.2.5. ATMOSPHAERISCHER, OZEANISCHER UND HYDROLOGISCHER MASSENEFFEKT UND
INTEGRALER BEWEGUNGS EFFEKT 88
6. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 9 3
A. GESCHICHTE DER ERFORSCHUNG DER ERDROTATION 100
B. TRANSFORMATION VOM RAUMFESTEN IN DAS ERDGEBUNDENE REFERENZSYSTEM 103
B.L. TRANSFORMATIONSANSATZ BASIEREND AUF DEN AEQUINOKTIEN 103
B.2. TRANSFORMATIONSANSATZ BASIEREND AUF DEM CIO 104
C. DGFI MULTI-MISSION MEERESHOEHENAENDERUNGEN: ENTFERNUNGSKORREKTUREN UND
MODELLE 106
D. ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 107
LITERATUR 108
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