VLBI f

1
VLBI för geodesi och geodynamik

• Rüdiger Haas
• presentation på TREFpunkt Göteborg, 21
  oktober,2004

2
VLBI principen
3
Signalväg mellan kvasar och jorden
kvasar
jorden
105 ly
107 ly
109 ly
Extragalactic space
Magnetosphere
Other galaxies
Plasmasphere
Solar System
Troposphere
Stratosphere
Ionosphere
Our Galaxy
(Water vapor)
1 km
500 km
5000 km
50 km
105 km
109 km
1018 km
1020 km
10 km
1022 km
4

• S/X-band mottagning
• nerblandning
• 1-bit sampling
• precis tidsinformation (vätemaser)
• Faskalibrering
• korrelation
• band-width synthesis
• gt group delay

5

• noggrannhet

(idag ca 10 pikosekunder)
6

• Geodetiska VLBI observationer
• Vektorerna är definerade i olika referenssystem

7
Geodynamiska processer
8

• Forskningsmål
• Referenssystem (celestial terrestrial)
• Förhållendet mellan referenssystemen
  (jordorientering och -rotation)
• Geodynamiska processer (plattektonik,
  jordrotation, tidsjord, belastningseffekter,
  etc.)

9
Celestial lt Reference Frame (ICRF)
Terrestrial Reference gt Frame (ITRF)
10
ITRF Stations- hastigheter gt
11
Förhållandet mellan referenssystemen gt jordor
ientering och jordrotation
12
Exempel VLBI korrektioner till IAU1980
nutationsmodel.
gt Den nya IAU2000 nutationsmodelen baseras
på teori och resultat från geodetisk VLBI.
13
Exempel Resultat för polrörelse. gt Består i
huvudsak av en årlig komponent och
Chandler komponenten.
14
Exempel Variationer i dygnslängden
(length-of-day, Lod).
15
Exempel Variationer i dygnslängden
(length-of-day, lod).
16
Exempel Ionosfärsparameter TEC.
17
Exempel Troposfärsparameter vattenånga.
18
Varför nära-realtids eVLBI för geodesi?

• Minskad dataförlust ökat pålitlighet
• Större bandbredd ökat noggrannhet
• Jordrotationsforskning, speciellt hf-EOP och UT1
• Service för GNSS (gt navigation på jorden)
• Rymdnavigation (e.g. NASA marssond behövde
  nära-realtids UT1)
• Flexibilitet för att studera tidsbegränsade
  geofysikaliska fenomen, t.ex. jordbävningar, co-
  och post-seismiska deformationer, vulkanutbrott,
  etc.

19
Exempel på hf-EOP 8 timmars periodicitet i
CONT02 polrörelen.
20
Exempel på tidsbegränsade geofysikaliska fenomen
Deformation av jordskorpan i Japan, (Keystone
Project).