Modellierung von zeitlichen Variationen des Schwerefeldes im Rahmen der GOCE - Datenauswertung

Sandro Krauss

Institut für Navigation und Satellitengeodaesie, Technische Universität Graz, 2005

Betreuer: Ao.Univ.-Prof. Mag.rer.nat. Dr.techn. Roland Pail

Für eine Reihe von geowissenschaftlichen Forschungen ist die Kenntnis eines globalen Geoids mit homogener Genauigkeit von großer Bedeutung. Da die Erde jedoch keine homogene Kugel ist, nimmt auch das Erdschwerefeld keinen konstanten Wert an. Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Phänomen von zeitlichen Variationen des Erdschwerefeldes. Im Blickpunkt stehen dabei die direkten (astronomischen) Gezeiten, die indirekten Erdgezeiten, die Ozeangezeiten sowie Einflüsse durch die Atmosphäre, die Landhydrologie und die Ozeantopographie. Es wird untersucht, wie stark die Schwankungen im Erdschwerefeld auf Grund der zeitlichen Effekte sind, und in welchem Ausmaß sie das Signal des Satellitensensors der Schwerefeldmission GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) beeinflussen. Damit kann dann die Aussage getroffen werden, ob es möglich ist, Teile dieser zeitlichen Variationen direkt mit dem Sensor des Satelliten zu messen, oder ob im Nachhinein Korrekturen mit Hilfe von externen Modellen in Betracht gezogen werden müssen. Ursache für die größten Schwankungen sind die Erd- und Ozeangezeiten. Jedoch zeigten auch Effekte wie jene der Landhydrologie, der Ozeantopographie oder der Atmosphäre, dass es unumgänglich ist, die zeitlichen Variationen im Vorhinein aus geophysikalischen Modellen zu berechnen, da speziell langperiodische Variationen auf Grund der kurzen Messperioden von GOCE von zwei Mal 6 Monaten, und der zu geringen Messgenauigkeit kaum bestimmbar sind.