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Characters of Perturbation in Earth's Spin Rotation
나성호,곽영희,Na, Sung-Ho,Kwak, Younghee 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2
From the most recent dataset of the earth's spin rotation, we separate different frequency components of its perturbation and analyze their characteristics. Both changes of the earth's spin and pole position are considered.
지구 대기가 지구 기준계에 미치는 영향: 기존 모델 분석
나성호 ( Sung-ho Na ),조정호 ( Jungho Cho ) 한국지구물리·물리탐사학회 2015 지구물리와 물리탐사 Vol.18 No.3
지구대기압력이 지각에 변위를 일으키는 현상은 오래 전부터 인식되었으며, 근래의 측지-측량, 특히 우주측지에서 이의 정확한 산정이 필요하게 되었다. 육지에서의 대기 하중에 의한 변형은 주어진 대기압 분포와 하중함수로부터 바로 계산할 수 있으며, 해양에 근접한 지역에서는 근사적인 모델이 사용되고 있다. 지구 대기대순환의 변화와 계절별 지구 양반구에서의 대기압의 분포의 변화들이 각각 지구자전속도 변화와 극운동의 가장 큰 요인으로 알려져 있으며, 바람과 대기압의 변화는 여러 주기영역에서 지구상의 지점들의 좌표의 섭동 및 지구자전상태의 큰 변화 요인이 되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 현상들을 기술하며 관련된 이론과 모델들을 요약하고, 또한 한반도를 지나가는 가상적인 태풍에 의한 효과를 예시하였다. 마지막으로 관련된 몇몇 문제점들과 향후 연구방향을 논의하였다. Displacement of the Earth’s surface due to atmospheric loading has been recognized since a century years ago, and its accurate estimation is required in present day geodesy and surveying, particularly in space geodesy. Atmospheric load deformation in continental region can readily be calculated with the given atmospheric pressure field and the load Green’s function, and, in near coastal area, approximate model is used for the calculation. The changes in the Earth’s atmospheric circulation and the seasonal variation of atmospheric pressure on two hemispheres of the Earth are the each main causes of variation of the Earth’s spin angular velocity and polar motion respectively. Wind and atmospheric pressure do the major role in other periodic and non-periodic perturbations of the positions in the Earth’s reference frame and variations in the Earth’s spin rotational state. In this reviewing study, the developments of related theories and models are summarized along with brief description of phenomena, and the geodetic perturbing effects of a hypothetical typhoon passing Korea are shown as an example. Finally related existing problems and further necessary studies are discussed in general.
삼각망에서 변형률산출의 신뢰도와 적용례; GPS로 관측된 2011 토호쿠지진에 의한 한반도 변형
나성호 ( Sung Ho Na ),정태웅 ( Tae Woong Chung ),최병규 ( Byung Kyu Choi ),유성문 ( Sung Moon Yoo ) 한국지구물리·물리탐사학회 2013 지구물리와 물리탐사 Vol.16 No.4
삼각망에서 얻은 2차원 변위자료로부터 주축변형, 회전, 팽창등을 산출하는 안정된 계산순서를 제시하였으며, 이들 추산치의 오차가 삼각망의 면적간에 반비례하므로 자료망의 크기를 택함에 유의하여야 함을 지적하였다. 이 순서를, 2011년 토호쿠지진에 의해 발생한 한반도지역의 변위의 GPS관측자료에 적용하여 안정된 추산치들을 얻었다. A stable procedure is presented to attain most probable and unbiased estimate of principal strain, rotation, and dilatation for 2-dimensional geodetic data on triangular network. The proper network size should be chosen carefully, because the errors of these estimates of strain tensor and other associated observables grow inversely proportional to the area of station triangle. As a case study, the deformation observables for the GPS-monitored co-seismic displacement in Korea due to the 2011 Tohoku-Oki earthquake were attained accordingly.
단보 : “구면부분지역에서 퍼텐셜마당의 상향연속”의 하향연속 확장적용
나성호 ( Sung Ho Na ),정태웅 ( Tae Woong Chung ),신영홍 ( Young Hong Shin ) 한국지구물리·물리탐사학회 2013 지구물리와 물리탐사 Vol.16 No.1
우리는 구면일부지역에서의 퍼텐셜마당에 대하여 구면의 곡률을 고려하는 새로운 상향연속방법을 이전에 보고하였다. 그런데, 이 방법은 실제로 r2/r1의 비율(즉, 목표면의 반경 r2 대 자료면의 반경 r1) 만을 달리함으로써 하향연속에도 그대로 사용될 수 있다. 한편, 이 방법에 내재된 구면의 기하학적 성질에 기인하는 문제와 그에 대한 대책을 기술하였다. We formerly reported a new method for the upward continuation of potential field on spherical patch area including Earth`s curvature, which has been neglected in most studies on rectangular area with flat Earth assumption. This new method is applicable to downward continuation as well by only assigning corresponding value for the ratio of two radii; r2/r1, i.e., target radius r2 versus datum radius r1. In addition, the inherent problem of this method due to spherical surface geometry is described, and its one possible remedy is given.
단보 : “지구 대기가 지구 기준계에 미치는 영향: 기존 모델 분석”에 대한 증보
나성호 ( Sung Ho Na ),조정호 ( Jungho Cho ) 한국지구물리·물리탐사학회 2016 지구물리와 물리탐사 Vol.19 No.1
우리는 지구 대기가 지각을 내리누름으로써 발생하는 지각변위와 대기가 지구 자전축 위치 및 자전 속도에 변화를 가져오는 현상에 대하여 지난번의 연구에서 관련 이론과 기존 모델들을 분석 보고하였으며, 또한 한반도를 지나가는 가상적인 태풍에 의한 효과를 예시하였다. 그런데 이 가상적인 태풍에 의한 효과를 산정함에 있어 동해를 하나의 고립된호수로 취급하는 것을 여기에 추가로 고려하였다. 또한 태풍이 발생 지점에서 이동하여 다른 곳에서 소멸되는 것이 일반적이므로, 이에 따르는 지구자전의 변화를 추가로 예시하였다. 마지막으로 수평 지각변위 화살표들 중 오류와 본문 중의오타 - 수식에 잘못된 지표 한 개를 수정하였다. The Earth’s atmosphere exerts loading pressure to induce small crustal displacement and also leads small perturbation in the Earth’s pole position and the spinning rate. Formerly we reported a summary of related models and showed one example for a hypothetical typhoon passing Korean peninsula. In estimation of the atmospheric loading effect of typhoon, the Korea-Japan Sea can be treated as an ‘isolated lake’ rather than an open ocean. This alternative case is considered here as supplement. Typhoons usually migrate considerable distance, and one more calculation about the corresponding perturbation on the Earth’s rotation is added here. Finally we hereby correct minor errors in the horizontal displacement arrow illustrations and a blunder in the text - one wrong index among its equations.