Titelaufnahme

Titel
Atmosphärische Drehimpulsfunktionen berechnet aus Daten des ECMWF / Martin Müller
VerfasserMüller, Martin
Begutachter / BegutachterinSchuh, Harald ; Böhm, Johannes ; Mendes, Paulo Jorge
Erschienen2008
Umfang87 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2008
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Erdrotationsparameter / Erdorientierungsparameter / Drehimpulsfunktionen / ECMWF / NCEP / IERS
Schlagwörter (EN)Earth rotation parameters / Earth orientation parameters / Angular momentum functions / ECMWF / NCEP / IERS
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-22841 Persistent Identifier (URN)
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Atmosphärische Drehimpulsfunktionen berechnet aus Daten des ECMWF [3.53 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

In der vorliegenden Diplomarbeit werden aus Integralen der Dichte und des Windfeldes über die Atmosphäre, genannt Drehimpulsfunktionen, Änderungen der Erdrotationsparameter Tageslänge (LOD) und Polbewegung berechnet. Die Eingabedaten stammen vom ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). Es werden insgesamt 16 Berechnungsvarianten verwendet und die Ergebnisse mit den geodätischen Beobachtungen des CONT05-Beobachtungsprogrammes (September 2005), der Zeitreihe C04 und dem Bulletin B des IERS (International Earth Rotation and Reference System Service) sowie mit ähnlichen Berechnungen aus NCEP-Daten (National Centers for Environmental Prediction) verglichen. Im Fall der Polbewegung werden die Vergleiche sowohl zwischen berechneten und beobachteten Koordinaten angestellt (Integrationsansatz) als auch zwischen den Drehimpulsfunktionen, wie sie aus Atmosphärendaten und der beobachteten Polbewegung berechnet werden können (direkter Ansatz). Die besten RMS-Abweichungen liegen im direkten Ansatz bei 30 mas, im Integrationsansatz bei 0.7 mas. Die besten RMS-Abweichungen von LOD liegen bei 22 s. Die besten Ergebnisse sind mit der C04-Zeitreihe zu erzielen, die hohe Auflösung der CONT05-Zeitreihen bringen wegen des starken Rauschens keinen Genauigkeitsgewinn. Für die Polbewegung sind NCEP-Daten etwas besser, für LOD bringen ECMWF-Daten bessere Ergebnisse, da sie höher hinaufreichen. In Zukunft sind Fortschritte bei der Berechnung der Erdrotationsparameter aus geophysikalischen Grössen für Perioden länger als 1 Tag durch zusätzliche Einbeziehung der Ozeaneffekte und die Bearbeitung längerer Zeitreihen zu erzielen.

Zusammenfassung (Englisch)

In this paper the variations of earth rotation parameters, length of day LOD and polar motion, are calculated from integrals of pressure and wind fields over the atmosphere, called atmospheric angular momentum functions.

Input data are from ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). 16 ways of calculation are applied, results are compared with geodetic observations of ONT05 (September 2005), C04 series and Bulletin B data of IERS (International Earth rotation and Reference System Service) as well as with similar calculations using NCEP data (National Centers for Environmental Prediction). In terms of polar motion, comparison was done between calculated and observed coordinates (integration approach) as well as between angular momentum functions derived from atmosphere and observation (direct approach). Best RMS deviations are about 30 mas with direct approach and about 0.7 mas with integration approach. Best RMS deviations of LOD are about 22 s. Best results were achieved using C04 series, the high resolution of CONT05 observations was of no advantage due to noise. In terms of polar motion, NCEP data are slightly better, in terms of LOD, ECMWF data are better, because they extend higher up to the atmosphere. In future, advance in calculation of earth rotation parameters from geophysical data should be done for periods longer than one day including influence of oceans too and using longer data series.