地球极移振幅和相位的长期变化特征及预测研究

Long-Term Changes of the Amplitude and Phase of the Earth’s Polar Motion and Their Projections

作者：

王勇中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室；南京信息工程大学遥感学院北京；南京
刘苏峡中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京 100101
邵亚平德国科隆大学地球物理与气象研究所科隆 50923
彭公炳中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室；国际欧亚科学院中国科学中心北京 100101；100107
王月玲中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京 100101

中文摘要：

利用来自国际地球自转参数服务局（International Earth Rotation Service，IERS）的1900—2013年极移数据，计算其振幅和相位序列，基于EMD（empirical mode decomposition）和LS-SVM（least squares support vector machines）方法，分析了极移振幅和相位的长期多时间尺度变化特征，并预测了极移的未来走向。结果表明：极移振幅变化在1900—2013年主要以增加趋势和6.2a的周期为主，而极移相位变化主要以趋势和低频变化为主；采用EMD对原始信号进行分解，对得到的一系列分量进行LS-SVM建模预测，对极移振幅和相位的预测是有效的；未来极移振幅将进一步加大，地极存在向约68°W

的长期漂移趋势。

中文关键词：

极移，长期变化，预测，EMD，LS-SVM

KeyWords：

the earth’s polar motion, long-term changes, projections, EMD, LS-SVM

Abstract：

The amplitude and phase time-series of polar motion were calculated by using the polar motion data in 1900-2013,which were provided by the International Earth Rotation Service (IERS). Based on EMD (empirical mode decomposition) and LS-SVM (least squares support vector machines) methods, the long-term changes characteristic of pole motion’s amplitude and phase over multiple time scales were analyzed, and the future projections of polar motion were predicted. The results show that:1) The amplitude variations of polar motion have main period of about 6.2-year and an increasing trend for 1900–2013, and the phase variations have a trends and low-frequency oscillations;2) The EMD and LS-SVM model is very effective in the prediction of amplitude and phase variations of polar motion; (3) Polar motion amplitude is further increasing in the future, the trend of thephase has the direction of approximately 68°W.