Schwerkraft

@article{doi1010160016003259901851,
    title = "The earth and its gravity field",
    year = "1959",
    journal = "Journal of the Franklin Institute",
    url = "https://doi.org/10.1016/0016-0032(59)90185-1",
    doi = "10.1016/0016-0032(59)90185-1",
    openalex = "W4255498853"
}

@article{doi10106313060812,
    author = "Heiskanen, W. und Meinesz, F. A. Vening und Korff, S. A.",
    title = "The Earth and Its Gravity Field",
    year = "1959",
    journal = "Physics Today",
    url = "https://doi.org/10.1063/1.3060812",
    doi = "10.1063/1.3060812",
    openalex = "W2052723438"
}

@misc{heiskanen1959the1,
    author = "Heiskanen, W. A. und Meinesz, F. A. V",
    title = "The Earth and Its Gravity Field",
    year = "1959",
    howpublished = "New York, McGraw-Hill Book Co., 470 p",
    note = "talkorigins\_source = {true}; raw\_reference = {Heiskanen, W. A., und Meinesz, F. A. V., 1959, The Earth and Its Gravity Field: New York, McGraw-Hill Book Co., 470 p.}"
}

Die statische Verformung eines elastischen Halbraums durch Oberflächenlasten wird besprochen. Es wird kurz auf Methoden zur Lösung des Problems eingegangen, wenn das Medium ebene Schichten aufweist, doch liegt der Schwerpunkt auf der Lösung für sphärische, radial geschichtete, gravitierende Erdmodelle. Love-Zahl-Berechnungen werden skizziert, und aus den Love-Zahlen werden Greensche Funktionen für das Randwertproblem der Oberflächenmassenlast gebildet. Tabellen von Massenlast-Greenschen Funktionen, berechnet für realistische Erdmodelle, werden angegeben, so dass die Verschiebungen, Neigungen, Beschleunigungen und Dehnungen an der Erdoberfläche, die durch jede statische Last verursacht werden, durch Auswertung eines Faltungsintegrals über das belastete Gebiet gefunden werden können.

@article{doi101029rg010i003p00761,
    author = "Farrell, William E.",
    title = "Deformation of the Earth by surface loads",
    year = "1972",
    journal = "Reviews of Geophysics",
    abstract = "The static deformation of an elastic half‐space by surface pressure is reviewed. A brief mention is made of methods for solving the problem when the medium is plane stratified, but the major emphasis is on the solution for spherical, radially stratified, gravitating earth models. Love‐number calculations are outlined, and from the Love numbers, Green's functions are formed for the surface mass‐load boundary‐value problem. Tables of mass‐load Green's functions, computed for realistic earth models, are given, so that the displacements, tilts, accelerations, and strains at the earth's surface caused by any static load can be found by evaluating a convolution integral over the loaded region.",
    url = "https://doi.org/10.1029/rg010i003p00761",
    doi = "10.1029/rg010i003p00761",
    openalex = "W2159268657",
    references = "doi101029jz065i012p04151, doi101029jz068i002p00485, doi101098rsta19700005, doi101111j1365246x1971tb03593x, doi10119011439771, doi1023072003554, doi1023072300274, doi1023072310412, openalexw1535035979, openalexw1590241584, openalexw2130958463, openalexw2171369888"
}

Solare Evolution impliziert, bei heutigen Albedos und atmosphärischer Zusammensetzung, globale Durchschnittstemperaturen unter dem Gefrierpunkt von Meerwasser vor weniger als 2,3 Äonen, im Widerspruch zu geologischen und paläontologischen Beweisen. Ammoniak-Mischungsverhältnisse in der Größenordnung von wenigen Teilen pro Million in der mittleren Präkambrium-Atmosphäre lösen dieses und andere Probleme. Mögliche evolutionäre Temperaturverläufe für die Erde und Mars werden beschrieben. Ein unkontrollierter Treibhauseffekt wird auf der Erde in etwa 4,5 Äonen stattfinden, wenn auf Mars günstige Bedingungen herrschen werden.

@article{doi101126science177404352,
    author = "Sagan, Carl und Mullen, George",
    title = "Earth and Mars: Evolution of Atmospheres and Surface Temperatures",
    year = "1972",
    journal = "Science",
    abstract = "Solare Evolution impliziert, bei heutigen Albedos und atmosphärischer Zusammensetzung, globale Durchschnittstemperaturen unter dem Gefrierpunkt von Meerwasser vor weniger als 2,3 Äonen, im Widerspruch zu geologischen und paläontologischen Beweisen. Ammoniak-Mischungsverhältnisse in der Größenordnung von wenigen Teilen pro Million in der mittleren Präkambrium-Atmosphäre lösen dieses und andere Probleme. Mögliche evolutionäre Temperaturverläufe für die Erde und Mars werden beschrieben. Ein unkontrollierter Treibhauseffekt wird auf der Erde in etwa 4,5 Äonen stattfinden, wenn auf Mars günstige Bedingungen herrschen werden.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.177.4043.52",
    doi = "10.1126/science.177.4043.52",
    openalex = "W1986601098",
    references = "doi101073pnas316153, doi101126science1603829729"
}

Zusammenfassung Computerprogramme, die auf exakten Berechnungen der Gravitations- und Magnetanomalien polygonaler Prismen basieren, sind schneller im Betrieb und genauer als vorherige Programme, die auf der numerischen Integration polygonaler Lamellen basieren. Die Prismenprogramme sind auch allgemeiner anwendbar als bestehende Computerprogramme, die auf den exakten Gravitations- und Magnetwirkungen rechteckiger Prismen basieren. Es gibt keine Einschränkungen für die Verwendung der exakten Formel für die gravitative Anziehung eines polygonalen Prismas, aber die Formeln für den magnetischen Effekt sind eingeschränkt, da Demagnetisierung nicht berücksichtigt wird und in der unrealistischen Situation, in der ein Beobachtungspunkt mit einer Kante des Prismen zusammenfällt, kein endlicher Wert erhalten wird. Least-Squares-Verfahren ermöglichen die Berechnung des Gravitations- oder magnetischen Effekts von Modellen ohne Kenntnis der Dichte- oder Magnetisierungsunterschiede, indem die beobachteten Anomalien mit theoretischen dimensionslosen Werten verglichen werden, um die Unterschiede als Regressionskoeffizienten zu bestimmen. Der Korrelationskoeffizient liefert eine Schätzung der Anpassungsgüte, die bei der Modellauswertung hilft. Nach Berechnung einer magnetischen Terrainkorrektur für einen Ausbruch von quartärem Dazit und Andesit in der Nähe von Clear Lake, Calif., zeigt eine Verbesserung des Korrelationskoeffizienten von 88 auf das 92-Prozent-Niveau, dass dieser vulkanische Einheit wahrscheinlich mindestens 150 m unter der Oberfläche reicht. Die Anwendung einer magnetischen Terrainkorrektur auf getrennte Ausbrüche von tertiärem Andesit eliminiert den Großteil eines markanten V-förmigen magnetischen Anomalie südlich der San Juan Mountains, Colo.

@article{doi10119011440645,
    author = "Plouff, Donald",
    title = "Gravity and magnetic fields of polygonal prisms and application to magnetic terrain corrections",
    year = "1976",
    journal = "Geophysics",
    abstract = "Zusammenfassung Computerprogramme, die auf exakten Berechnungen der Gravitations- und Magnetanomalien polygonaler Prismen basieren, sind schneller im Betrieb und genauer als vorherige Programme, die auf der numerischen Integration polygonaler Lamellen basieren. Die Prismenprogramme sind auch allgemeiner anwendbar als bestehende Computerprogramme, die auf den exakten Gravitations- und Magnetwirkungen rechteckiger Prismen basieren. Es gibt keine Einschränkungen für die Verwendung der exakten Formel für die gravitative Anziehung eines polygonalen Prismas, aber die Formeln für den magnetischen Effekt sind eingeschränkt, da Demagnetisierung nicht berücksichtigt wird und in der unrealistischen Situation, in der ein Beobachtungspunkt mit einer Kante des Prismen zusammenfällt, kein endlicher Wert erhalten wird. Least-Squares-Verfahren ermöglichen die Berechnung des Gravitations- oder magnetischen Effekts von Modellen ohne Kenntnis der Dichte- oder Magnetisierungsunterschiede, indem die beobachteten Anomalien mit theoretischen dimensionslosen Werten verglichen werden, um die Unterschiede als Regressionskoeffizienten zu bestimmen. Der Korrelationskoeffizient liefert eine Schätzung der Anpassungsgüte, die bei der Modellauswertung hilft. Nach Berechnung einer magnetischen Terrainkorrektur für einen Ausbruch von quartärem Dazit und Andesit in der Nähe von Clear Lake, Calif., zeigt eine Verbesserung des Korrelationskoeffizienten von 88 auf das 92-Prozent-Niveau, dass dieser vulkanische Einheit wahrscheinlich mindestens 150 m unter der Oberfläche reicht. Die Anwendung einer magnetischen Terrainkorrektur auf getrennte Ausbrüche von tertiärem Andesit eliminiert den Großteil eines markanten V-förmigen magnetischen Anomalie südlich der San Juan Mountains, Colo.",
    url = "https://doi.org/10.1190/1.1440645",
    doi = "10.1190/1.1440645",
    openalex = "W2101611497"
}

Astronomen haben seit langem festgestellt, dass sich die Erde nicht gleichmäßig um eine in der Planetenkugel fixierte Achse dreht, dass sowohl die Tageslänge als auch die Richtung der Rotationsachse sich periodisch und unregelmäßig in kleinen Beträgen ändern. Diese Variationen sind eine unmittelbare Folge der Tatsache, dass die Erde kein starres Körper ist. In diesem Buch diskutiert Professor Lambeck die unregelmäßige Natur dieser Bewegung und die geophysikalischen Mechanismen, die dafür verantwortlich sind. Eine vollständige Analyse dieser Ursachen erfordert eine Diskussion der Festkörper-Erdphysik, der Magnetohydrodynamik, der Ozeanographie und der Meteorologie. Die Erforschung der Erdrotation ist daher nicht nur für Astronomen von Interesse, die ihre Beobachtungen erklären möchten, sondern auch für viele Geophysiker, die die Beobachtungen der Astronomen nutzen, um die Reaktion der Erde auf eine Vielzahl von angewandten Kräften besser zu verstehen. Der Autor betont die wichtigen Beiträge, die in den letzten 15 Jahren geleistet wurden; dieser Fortschritt ist teilweise eine Folge des allgemeinen Fortschritts in der Geophysik und der Planetenphysik sowie der Entwicklungen in der Weltraumwissenschaft und -technologie, die nicht nur erfordern, dass die Bewegung der Erde präzise bekannt ist, sondern die auch neue und präzise Methoden zur Überwachung dieser Bewegung bereitgestellt haben. Dieses Buch ist für Geophysiker, Astronomen und Geodäten geeignet, die sich aktiv mit der Forschung beschäftigen, sowie für Doktoranden.

@book{doi101017cbo9780511569579,
    author = "Lambeck, Kurt",
    title = "The Earth\&\#39;s Variable Rotation",
    year = "1980",
    booktitle = "Cambridge University Press eBooks",
    abstract = "Astronomers have long noted that the Earth does not rotate uniformly about an axis fixed in the planet, that both the length-of-day and the direction of the rotation axis vary periodically and irregularly by small amounts. These variations are an immediate consequence of the Earth not being a rigid body. In this book Professor Lambeck discusses the irregular nature of this motion and the geophysical mechanisms responsible for it. A complete analysis of these causes requires a discussion of solid Earth physics, magnetohydrodynamics, oceanography and meteorology. The study of the Earth's rotation is therefore of interest not only to astronomers who wish to explain their observations, but also to many geophysicists who use the astronomers' observations to understand better the Earth's response to a variety of applied forces. The author emphasizes the important contributions made over the last 15 years, this progress being in part a consequence of the overall progress in geophysics and planetary physics and of the developments in space science and technology, which not only require that the Earth's motion be precisely known but which also have provided new and precise methods for monitoring this motion. This book is suitable for geophysicists, astronomers and geodesists who are actively engaged in research as well as for graduate students.",
    url = "https://doi.org/10.1017/cbo9780511569579",
    doi = "10.1017/cbo9780511569579",
    openalex = "W3036341826"
}

Es wird vorgeschlagen, dass sich Magnetfelder in Neutronensternen als natürliche Folge thermischer Effekte in ihrer äußeren Kruste bilden. Der Wärmestrom durch die Kruste, der hauptsächlich durch entartete Elektronen getragen wird, kann eine mögliche thermoelektrische Instabilität in der festen Kruste hervorrufen, die dazu führt, dass horizontale Magnetfeldkomponenten exponentiell mit der Zeit anwachsen. Allerdings muss für das thermisch getriebene Wachstum das ohmsche Zerfall zu übersteigen, entweder die Elektronenstoßzeit um einen Faktor ∼ 3 die bestehenden Schätzungen übersteigen oder die Oberflächenschichten Helium enthalten. Eine zweite Instabilität ist möglich, wenn die flüssige Phase, die über der festen Kruste liegt, ebenfalls ein horizontales Magnetfeld enthält. Der Wärmestrom wird Zirkulation antreiben, die die Feldstärke verstärken sollte, sofern ein Saatfeld von mehr als ∼ 108 G vorhanden ist. Wenn sich eine dieser beiden Instabilitäten entwickelt, wird das Feld schnell auf eine Stärke von ∼ 1012 G anwachsen, wo die Instabilitäten nichtlinear werden. Weiteres Wachstum sättigt, wenn entweder der magnetische Spannungsdruck den Gitterfließspannung übersteigt oder die Temperaturstörungen nichtlinear werden, was beide bei einer Untergrundfeldstärke von ∼ 1014 G eintreten; die entsprechende Oberflächenfeldstärke beträgt ∼ 1012 G. Die weitere Entwicklung des Magnetfelds sollte zu langreichweitiger Ordnung führen und Neutronenstern-Magnetfeld-Dipolmomente von ∼ 1030 G cm3 ergeben, was mit den beobachteten vergleichbar ist. Neu gebildete Neutronensterne sollten ihre Dipolmomente in hunderttausend Jahren entwickeln und sie so lange aufrechterhalten können, wie Wärme durch die Kruste fließt. Danach sollte das Dipolmoment in mehreren Millionen Jahren abklingen, wie bei den meisten Radiopulsaren beobachtet. Neutronensterne, die sich schnell drehend gebildet werden, wie der im Krebsnebel, sollten Magnetfelder viel schneller wachsen lassen können, da ihre Rotationsenergie ebenfalls genutzt werden kann, um thermoelektrische Ströme anzutreiben. Die Inneren von Neutronensternen in Doppelsternsystemen können durch die Energie, die durch akkretierende Materie freigesetzt wird, erhitzt werden. Der resultierende Wärmestrom kann die Entstehung von Magnetfeldern in diesen Objekten verursachen. Doppelstern-Pulsare mit ihren ungewöhnlich niedrigen und persistenten Feldern haben diese Phase wahrscheinlich bereits durchlaufen.

@article{doi101093mnras20441025,
    author = "Blandford, R. D. und Applegate, James H. und Hernquist, Lars",
    title = "Thermal origin of neutron star magnetic fields",
    year = "1983",
    journal = "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society",
    abstract = "Es wird vorgeschlagen, dass sich Magnetfelder in Neutronensternen als natürliche Folge thermischer Effekte in ihrer äußeren Kruste bilden. Der Wärmestrom durch die Kruste, der hauptsächlich durch entartete Elektronen getragen wird, kann eine mögliche thermoelektrische Instabilität in der festen Kruste hervorrufen, die dazu führt, dass horizontale Magnetfeldkomponenten exponentiell mit der Zeit anwachsen. Allerdings muss für das thermisch getriebene Wachstum das ohmsche Zerfall zu übersteigen, entweder die Elektronenstoßzeit um einen Faktor ∼ 3 die bestehenden Schätzungen übersteigen oder die Oberflächenschichten Helium enthalten. Eine zweite Instabilität ist möglich, wenn die flüssige Phase, die über der festen Kruste liegt, ebenfalls ein horizontales Magnetfeld enthält. Der Wärmestrom wird Zirkulation antreiben, die die Feldstärke verstärken sollte, sofern ein Saatfeld von mehr als ∼ 108 G vorhanden ist. Wenn sich eine dieser beiden Instabilitäten entwickelt, wird das Feld schnell auf eine Stärke von ∼ 1012 G anwachsen, wo die Instabilitäten nichtlinear werden. Weiteres Wachstum sättigt, wenn entweder der magnetische Spannungsdruck den Gitterfließspannung übersteigt oder die Temperaturstörungen nichtlinear werden, was beide bei einer Untergrundfeldstärke von ∼ 1014 G eintreten; die entsprechende Oberflächenfeldstärke beträgt ∼ 1012 G. Die weitere Entwicklung des Magnetfelds sollte zu langreichweitiger Ordnung führen und Neutronenstern-Magnetfeld-Dipolmomente von ∼ 1030 G cm3 ergeben, was mit den beobachteten vergleichbar ist. Neu gebildete Neutronensterne sollten ihre Dipolmomente in hunderttausend Jahren entwickeln und sie so lange aufrechterhalten können, wie Wärme durch die Kruste fließt. Danach sollte das Dipolmoment in mehreren Millionen Jahren abklingen, wie bei den meisten Radiopulsaren beobachtet. Neutronensterne, die sich schnell drehend gebildet werden, wie der im Krebsnebel, sollten Magnetfelder viel schneller wachsen lassen können, da ihre Rotationsenergie ebenfalls genutzt werden kann, um thermoelektrische Ströme anzutreiben. Die Inneren von Neutronensternen in Doppelsternsystemen können durch die Energie, die durch akkretierende Materie freigesetzt wird, erhitzt werden. Der resultierende Wärmestrom kann die Entstehung von Magnetfeldern in diesen Objekten verursachen. Doppelstern-Pulsare mit ihren ungewöhnlich niedrigen und persistenten Feldern haben diese Phase wahrscheinlich bereits durchlaufen.",
    url = "https://doi.org/10.1093/mnras/204.4.1025",
    doi = "10.1093/mnras/204.4.1025",
    openalex = "W1977245296"
}

Um eine dynamisch konsistente Beziehung zwischen dem Geoid und der Reaktion der Erde auf innere Auftriebskräfte zu erhalten, haben wir Potential- und Oberflächenverformungs-Love-Zahlen für innere Belastungen berechnet. Diese Größen hängen von der Tiefe und dem harmonischen Grad der Belastung ab. Sie können als Green-Funktionen integriert werden, um die dynamische Reaktion auf eine beliebige Verteilung innerer Dichteunterschiede zu erhalten. Kugelsymmetrische, selbstgravitierende Strömungsmodelle werden für eine Vielzahl radialer newtonscher Viskositätsvariationen und Strömungskonfigurationen konstruiert, einschließlich sowohl ganzer Mantel- als auch geschichteter Konvektion. Wir zeigen, dass die Randverformung aufgrund innerer Belastung denselben Zeitskala wie das postglaziale Anheben erreicht, viel weniger als die Zeitskala für signifikante Änderungen im konvektiven Strömungsmuster, indem wir Relaxationszeiten für eine Reihe von kugelsymmetrischen viskosen Erdmodellen berechnen. Bei einheitlicher Mantelviskosität ist das Geoid-Signal aufgrund von Randverformungen größer als das aufgrund innerer Lasten, was zu netto negativen Geoid-Anomalien für positive Dichteunterschiede führt. Geoid-Anomalien von Dichteunterschieden mittlerer Wellenlänge werden bis zu einer Größenordnung verstärkt. Geoid-Anomalien sind primär das Ergebnis von Dichteunterschieden im Inneren konvektierender Schichten; Dichteunterschiede nahe Schichtgrenzen werden fast vollständig kompensiert. Geschichtete Mantelkonvektion führt zu kleineren Geoid-Anomalien als Mantel-weite Strömung für einen gegebenen Dichteunterschied. Viskositätsstratifizierung führt zu komplexeren spektralen Signaturen. Aufgrund der Empfindlichkeit der dynamischen Reaktionsfunktionen gegenüber Modellparametern können Vorwärtsmodelle für das Geoid verwendet werden, um mehrere Quellen geophysikalischer Daten (z. B. Positionen subduzierter Platten, seismische Geschwindigkeitsanomalien, Oberflächenrelief) zu kombinieren, um die Struktur und Viskosität des Mantels besser zu beschränken.

@article{doi101029jb089ib07p05987,
    author = "Richards, Mark A. und Hager, Bradford H.",
    title = "Geoid-Anomalien in einer dynamischen Erde",
    year = "1984",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Um eine dynamisch konsistente Beziehung zwischen dem Geoid und der Reaktion der Erde auf innere Auftriebskräfte zu erhalten, haben wir Potential- und Oberflächenverformungs-Love-Zahlen für innere Belastungen berechnet. Diese Größen hängen von der Tiefe und dem harmonischen Grad der Belastung ab. Sie können als Green-Funktionen integriert werden, um die dynamische Reaktion auf eine beliebige Verteilung innerer Dichteunterschiede zu erhalten. Kugelsymmetrische, selbstgravitierende Strömungsmodelle werden für eine Vielzahl radialer newtonscher Viskositätsvariationen und Strömungskonfigurationen konstruiert, einschließlich sowohl ganzer Mantel- als auch geschichteter Konvektion. Wir zeigen, dass die Randverformung aufgrund innerer Belastung denselben Zeitskala wie das postglaziale Anheben erreicht, viel weniger als die Zeitskala für signifikante Änderungen im konvektiven Strömungsmuster, indem wir Relaxationszeiten für eine Reihe von kugelsymmetrischen viskosen Erdmodellen berechnen. Bei einheitlicher Mantelviskosität ist das Geoid-Signal aufgrund von Randverformungen größer als das aufgrund innerer Lasten, was zu netto negativen Geoid-Anomalien für positive Dichteunterschiede führt. Geoid-Anomalien von Dichteunterschieden mittlerer Wellenlänge werden bis zu einer Größenordnung verstärkt. Geoid-Anomalien sind primär das Ergebnis von Dichteunterschieden im Inneren konvektierender Schichten; Dichteunterschiede nahe Schichtgrenzen werden fast vollständig kompensiert. Geschichtete Mantelkonvektion führt zu kleineren Geoid-Anomalien als Mantel-weite Strömung für einen gegebenen Dichteunterschied. Viskositätsstratifizierung führt zu komplexeren spektralen Signaturen. Aufgrund der Empfindlichkeit der dynamischen Reaktionsfunktionen gegenüber Modellparametern können Vorwärtsmodelle für das Geoid verwendet werden, um mehrere Quellen geophysikalischer Daten (z. B. Positionen subduzierter Platten, seismische Geschwindigkeitsanomalien, Oberflächenrelief) zu kombinieren, um die Struktur und Viskosität des Mantels besser zu beschränken.",
    url = "https://doi.org/10.1029/jb089ib07p05987",
    doi = "10.1029/jb089ib07p05987",
    openalex = "W2063287321",
    references = "doi1010160033589478900339, doi101029jb082i002p00239, doi101029jb083ib12p05989, doi101029jb086ib06p04843, doi101029jb089ib07p05929, doi101029jb089ib07p05953, doi101029jb089ib07p06003, doi101038089471a0, doi101111j1365246x1976tb01253x, doi101111j1365246x1982tb04976x, openalexw1624331985, openalexw2128978199, passey1981upper"
}

@book{doi101007bfb0010546,
    author = "Sanso, Fernando und Rummel, Reinhard 1945-",
    title = "Theory of Satellite Geodesy and Gravity Field Determination",
    year = "1989",
    booktitle = "Lecture notes in earth sciences",
    url = "https://doi.org/10.1007/bfb0010546",
    doi = "10.1007/bfb0010546",
    openalex = "W1481738552"
}

@article{doi101016003192018990263x,
    author = "Cross, PA",
    title = "Vorlesungsnotizen in Erdwissenschaften",
    year = "1989",
    journal = "Physics of The Earth and Planetary Interiors",
    url = "https://doi.org/10.1016/0031-9201(89)90263-x",
    doi = "10.1016/0031-9201(89)90263-x",
    openalex = "W2931574751"
}

@book{doi1010079783642520617,
    author = "Burša, Milan und Pěč, Karel",
    title = "Schwerefeld und Dynamik der Erde",
    year = "1993",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-52061-7",
    doi = "10.1007/978-3-642-52061-7",
    openalex = "W1580334432",
    references = "doi10100797836425206175, doi10100797836425206176"
}

Dreidimensionale numerische Simulationen des Geodynamo deuten darauf hin, dass eine Superrotation des festen Erdinneren relativ zum Mantel durch magnetische Kopplung zwischen dem Erdinneren und einem östlich gerichteten thermischen Wind im flüssigen äußeren Erdkern aufrechterhalten wird. Dieser Mechanismus, der einem Synchronmotor analog ist, spielt zudem eine grundlegende Rolle bei der Entstehung des Erdmagnetfeldes.

@article{doi101126science27452941887,
    author = "Glatzmaier, GA und Roberts, PH",
    title = "Rotation und Magnetismus des Erdinneren.",
    year = "1996",
    journal = "Science (New York, N.Y.)",
    abstract = "Dreidimensionale numerische Simulationen des Geodynamo deuten darauf hin, dass eine Superrotation des festen Erdinneren relativ zum Mantel durch magnetische Kopplung zwischen dem Erdinneren und einem östlich gerichteten thermischen Wind im flüssigen äußeren Erdkern aufrechterhalten wird. Dieser Mechanismus, der einem Synchronmotor analog ist, spielt zudem eine grundlegende Rolle bei der Entstehung des Erdmagnetfeldes.",
    url = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8943197/",
    doi = "10.1126/science.274.5294.1887",
    pmid = "8943197"
}

Die Implementierung des Global Positioning System (GPS)-Netzwerks aus Satelliten und die Entwicklung kleiner, hochleistungsfähiger Instrumentierung zur Empfang von GPS-Signalen haben eine Gelegenheit für die aktive Fernerkundung der Erdatmosphäre durch Radio-Okkultation zu vergleichsweise niedrigen Kosten geschaffen. Eine Prototyp-Demonstration dieser Fähigkeit wurde nun durch die GPS/MET-Untersuchung erbracht. Trotz der Verwendung von relativ unreifer Technologie war GPS/MET äußerst erfolgreich [Ware et al., 1996; Kursinski et al., 1996], obwohl es noch Raum für Verbesserungen gibt. Das Ziel dieses Artikels ist es, eine theoretische Schätzung der räumlichen Abdeckung, Auflösung und Genauigkeit zu entwickeln, die für atmosphärische Profile erwartet werden kann, die aus GPS-Okkultationen abgeleitet wurden. Wir betrachten Beobachtungsgeometrie, Abschwächung und Beugung bei der Definition des vertikalen Bereichs der Beobachtungen und ihrer Auflösung. Wir präsentieren die erste systematische, umfassende Fehleranalyse der Raumfahrzeug-Radio-Okkultationstechnik unter Verwendung einer Kombination von analytischen und Simulationsmethoden, um eine Baseline-Genauigkeit für abgerufene Profile von Brechungsindex, Geopotential und Temperatur zu etablieren. Typischerweise reicht die vertikale Auflösung der Beobachtungen von 0,5 km in der unteren Troposphäre bis zu 1,4 km in der mittleren Atmosphäre. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass nützliche Profile des Brechungsindex von ∼60 km Höhe bis zur Oberfläche abgeleitet werden können, mit Ausnahme von Regionen mit weniger als 250 m vertikaler Ausdehnung, die mit hohen vertikalen Feuchtigkeitsgradienten verbunden sind. Oberhalb der 250 K Höhenstufe in der Troposphäre, wo die Effekte von Wasser vernachlässigbar sind, wird eine sub-Kelvin-Temperaturgenauigkeit bis zu ∼40 km vorhergesagt, abhängig von der Phase des Sonnenzyklus. Geopotentialhöhen von konstanten Druckstufen sollten zwischen 10 und 20 km Höhen genau sein oder besser als ∼10 m. Unterhalb der 250 K-Stufe wird die Ambiguität zwischen Wasser- und trockener Atmosphäre-Brechungsindex signifikant, und die Temperaturgenauigkeit wird verschlechtert. Tief in der warmen Troposphäre wird der Beitrag von Wasser zum Brechungsindex groß genug, um die genaue Rückgewinnung von Wasserdampf gegeben unabhängige Temperaturen aus Wetteranalysen [Kursinski et al., 1995]. Die Radio-Okkultationstechnik besitzt eine einzigartige Kombination aus globaler Abdeckung, hoher Präzision, hoher vertikaler Auflösung, Unempfindlichkeit gegenüber atmosphärischen Partikeln und langfristiger Stabilität. Wir zeigen hier, wie diese Eigenschaften gut für mehrere Anwendungen geeignet sind, einschließlich numerischer Wettervorhersage und langfristiger Überwachung des Erdklimas.

@article{doi10102997jd01569,
    author = "Kursinski, E. R. and Hajj, G. A. and Schofield, J. T. and Linfield, R. P. and Hardy, Kenneth R.",
    title = "Observing Earth's atmosphere with radio occultation measurements using the Global Positioning System",
    year = "1997",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Die Implementierung des Global Positioning System (GPS)-Netzwerks aus Satelliten und die Entwicklung kleiner, hochleistungsfähiger Instrumentierung zur Empfang von GPS-Signalen haben eine Gelegenheit für die aktive Fernerkundung der Erdatmosphäre durch Radio-Okkultation zu vergleichsweise niedrigen Kosten geschaffen. Eine Prototyp-Demonstration dieser Fähigkeit wurde nun durch die GPS/MET-Untersuchung erbracht. Trotz der Verwendung von relativ unreifer Technologie war GPS/MET äußerst erfolgreich [Ware et al., 1996; Kursinski et al., 1996], obwohl es noch Raum für Verbesserungen gibt. Das Ziel dieses Artikels ist es, eine theoretische Schätzung der räumlichen Abdeckung, Auflösung und Genauigkeit zu entwickeln, die für atmosphärische Profile erwartet werden kann, die aus GPS-Okkultationen abgeleitet wurden. Wir betrachten Beobachtungsgeometrie, Abschwächung und Beugung bei der Definition des vertikalen Bereichs der Beobachtungen und ihrer Auflösung. Wir präsentieren die erste systematische, umfassende Fehleranalyse der Raumfahrzeug-Radio-Okkultationstechnik unter Verwendung einer Kombination von analytischen und Simulationsmethoden, um eine Baseline-Genauigkeit für abgerufene Profile von Brechungsindex, Geopotential und Temperatur zu etablieren. Typischerweise reicht die vertikale Auflösung der Beobachtungen von 0,5 km in der unteren Troposphäre bis zu 1,4 km in der mittleren Atmosphäre. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass nützliche Profile des Brechungsindex von ∼60 km Höhe bis zur Oberfläche abgeleitet werden können, mit Ausnahme von Regionen mit weniger als 250 m vertikaler Ausdehnung, die mit hohen vertikalen Feuchtigkeitsgradienten verbunden sind. Oberhalb der 250 K Höhenstufe in der Troposphäre, wo die Effekte von Wasser vernachlässigbar sind, wird eine sub-Kelvin-Temperaturgenauigkeit bis zu ∼40 km vorhergesagt, abhängig von der Phase des Sonnenzyklus. Geopotentialhöhen von konstanten Druckstufen sollten zwischen 10 und 20 km Höhen genau sein oder besser als ∼10 m. Unterhalb der 250 K-Stufe wird die Ambiguität zwischen Wasser- und trockener Atmosphäre-Brechungsindex signifikant, und die Temperaturgenauigkeit wird verschlechtert. Tief in der warmen Troposphäre wird der Beitrag von Wasser zum Brechungsindex groß genug, um die genaue Rückgewinnung von Wasserdampf gegeben unabhängige Temperaturen aus Wetteranalysen [Kursinski et al., 1995]. Die Radio-Okkultationstechnik besitzt eine einzigartige Kombination aus globaler Abdeckung, hoher Präzision, hoher vertikaler Auflösung, Unempfindlichkeit gegenüber atmosphärischen Partikeln und langfristiger Stabilität. Wir zeigen hier, wie diese Eigenschaften gut für mehrere Anwendungen geeignet sind, einschließlich numerischer Wettervorhersage und langfristiger Überwachung des Erdklimas.",
    url = "https://doi.org/10.1029/97jd01569",
    doi = "10.1029/97jd01569",
    openalex = "W2120653142",
    references = "doi101029gm029p0130, doi10106312809772, doi1017159caj1991847309"
}

Die GRACE-Satellitenmission, die für 2001 geplant ist, wurde entwickelt, um das Schwerefeld der Erde mit hoher Genauigkeit alle 2–4 Wochen über eine geplante Lebensdauer von 5 Jahren zu kartieren. Änderungen im Schwerefeld werden durch die Umverteilung von Masse innerhalb der Erde und auf oder über ihrer Oberfläche verursacht. GRACE wird daher in der Lage sein, Prozesse einzuschränken, die eine Massenumverteilung beinhalten. In diesem Artikel verwenden wir Ausgaben aus hydrologischen, ozeanographischen und atmosphärischen Modellen, um die Variabilität im Schwerefeld (d. h. im Geoid) aufgrund dieser Quellen zu schätzen. Wir entwickeln eine Methode zur Konstruktion von Schätzungen der Oberflächenmasse aus den GRACE-Schwerefeldkoeffizienten. Wir zeigen die Ergebnisse von Simulationen, bei denen wir synthetische GRACE-Schwerefelddaten verwenden, die durch die Kombination von geschätzten geophysikalischen Signalen und simulierten GRACE-Messfehlern erstellt wurden, um hydrologische und ozeanographische Signale wiederherzustellen. Wir zeigen, dass GRACE möglicherweise in der Lage sein könnte, Änderungen in der kontinentalen Wasserspeicherung und im Seeboden-Druck zu erfassen, bei Skalen von einigen hundert Kilometern und mehr und bei Zeitskalen von einigen Wochen und länger, mit Genauigkeiten, die 2 mm in der Wassertiefe über Land und 0,1 mbar oder besser im Seeboden-Druck erreichen.

@article{doi10102998jb02844,
    author = "Wahr, John und Molenaar, Mery und Bryan, Frank O.",
    title = "Zeitliche Variabilität des Schwerefeldes der Erde: Hydrologische und ozeanische Effekte und deren mögliche Detektion mittels GRACE",
    year = "1998",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Die GRACE-Satellitenmission, die für 2001 geplant ist, wurde entwickelt, um das Schwerefeld der Erde mit hoher Genauigkeit alle 2–4 Wochen über eine geplante Lebensdauer von 5 Jahren zu kartieren. Änderungen im Schwerefeld werden durch die Umverteilung von Masse innerhalb der Erde und auf oder über ihrer Oberfläche verursacht. GRACE wird daher in der Lage sein, Prozesse einzuschränken, die eine Massenumverteilung beinhalten. In diesem Artikel verwenden wir Ausgaben aus hydrologischen, ozeanographischen und atmosphärischen Modellen, um die Variabilität im Schwerefeld (d. h. im Geoid) aufgrund dieser Quellen zu schätzen. Wir entwickeln eine Methode zur Konstruktion von Schätzungen der Oberflächenmasse aus den GRACE-Schwerefeldkoeffizienten. Wir zeigen die Ergebnisse von Simulationen, bei denen wir synthetische GRACE-Schwerefelddaten verwenden, die durch die Kombination von geschätzten geophysikalischen Signalen und simulierten GRACE-Messfehlern erstellt wurden, um hydrologische und ozeanographische Signale wiederherzustellen. Wir zeigen, dass GRACE möglicherweise in der Lage sein könnte, Änderungen in der kontinentalen Wasserspeicherung und im Seeboden-Druck zu erfassen, bei Skalen von einigen hundert Kilometern und mehr und bei Zeitskalen von einigen Wochen und länger, mit Genauigkeiten, die 2 mm in der Wassertiefe über Land und 0,1 mbar oder besser im Seeboden-Druck erreichen.",
    url = "https://doi.org/10.1029/98jb02844",
    doi = "10.1029/98jb02844",
    openalex = "W1990931465",
    references = "doi1010160031920181900467, doi10102990jb01583, doi101029rg010i003p00761, doi101126science2655169195"
}

Das auffällige Fehlen von Radiopulsaren mit gemessenen magnetischen Dipol-Oberflächenfeldstärken oberhalb von $B_0\\sim 3\\times 10^{13}$ Gauß wirft natürlich die Frage auf, ob dies eine Obergrenze für die Pulsarmagnetisierung darstellt. In jüngster Zeit gibt es zunehmend Hinweise darauf, dass Neutronensterne mit höheren Dipol-Abbremsfeldern tatsächlich existieren, einschließlich einer wachsenden Liste von anomalen Röntgenpulsaren (AXPs) mit langen Perioden und hoher Periodenableitung beim Abbremsen, was Oberflächenfelder von $10^{14}$--$10^{15}$ Gauß impliziert. Darüber hinaus deuten die kürzlich berichteten Röntgenperiode und Periodenableitung für die Soft Gamma-ray Repeater (SGR)-Quelle SGR1806-20 auf ein Oberflächenfeld von etwa $10^{15}$ Gauß hin. Keiner dieser Hochfeld-Pulsare wurde bisher als Radiopulsar detektiert. Wir schlagen vor, dass Hochfeld-Pulsare radio-ruhig sein sollten, weil die Elektron-Positron-Paarbildung in ihren Magnetosphären, die für die Radioemission als essenziell angesehen wird, in ultrastarken Feldern ($B_0\\gtrsim 4\\times 10^{13}$ Gauß) durch die Wirkung der Photonenteilung effizient unterdrückt wird, ein quantenelektrodynamischer Prozess, bei dem sich ein Photon in zwei aufspaltet. Unsere berechnete Grenze der Radioquieszenz im Radiopulsar $P-\\dot P$-Diagramm, wo die Photonenteilung die Paarbildung überholt, liegt knapp oberhalb der Grenze der bekannten Radiopulsar-Population und trennt diese sauber von den AXPs. Wir identifizieren somit einen physikalischen Mechanismus, der eine neue Klasse von Hochfeld-radio-ruhigen Neutronensternen definiert, die durch ihre gepulste Emission bei Röntgen- und möglicherweise $\gamma$-Ray-Energien detektiert werden sollten.

@article{doi101086311679,
    author = "Baring, Matthew G. und Harding, A. K.",
    title = "Radio-ruhige Pulsare mit extrem starken Magnetfeldern",
    year = "1998",
    journal = "The Astrophysical Journal",
    abstract = "Das auffällige Fehlen von Radiopulsaren mit gemessenen magnetischen Dipol-Oberflächenfeldstärken oberhalb von $B\_0\\sim 3\\times 10^{13}$ Gauß wirft natürlich die Frage auf, ob dies eine Obergrenze für die Pulsarmagnetisierung darstellt. In jüngster Zeit gibt es zunehmend Hinweise darauf, dass Neutronensterne mit höheren Dipol-Abbremsfeldern tatsächlich existieren, einschließlich einer wachsenden Liste von anomalen Röntgenpulsaren (AXPs) mit langen Perioden und hoher Periodenableitung beim Abbremsen, was Oberflächenfelder von $10^{14}$--$10^{15}$ Gauß impliziert. Darüber hinaus deuten die kürzlich berichteten Röntgenperiode und Periodenableitung für die Soft Gamma-ray Repeater (SGR)-Quelle SGR1806-20 auf ein Oberflächenfeld von etwa $10^{15}$ Gauß hin. Keiner dieser Hochfeld-Pulsare wurde bisher als Radiopulsar detektiert. Wir schlagen vor, dass Hochfeld-Pulsare radio-ruhig sein sollten, weil die Elektron-Positron-Paarbildung in ihren Magnetosphären, die für die Radioemission als essenziell angesehen wird, in ultrastarken Feldern ($B\_0\\gtrsim 4\\times 10^{13}$ Gauß) durch die Wirkung der Photonenteilung effizient unterdrückt wird, ein quantenelektrodynamischer Prozess, bei dem sich ein Photon in zwei aufspaltet. Unsere berechnete Grenze der Radioquieszenz im Radiopulsar $P-\\dot P$-Diagramm, wo die Photonenteilung die Paarbildung überholt, liegt knapp oberhalb der Grenze der bekannten Radiopulsar-Population und trennt diese sauber von den AXPs. Wir identifizieren somit einen physikalischen Mechanismus, der eine neue Klasse von Hochfeld-radio-ruhigen Neutronensternen definiert, die durch ihre gepulste Emission bei Röntgen- und möglicherweise $\gamma$-Ray-Energien detektiert werden sollten.",
    url = "https://doi.org/10.1086/311679",
    doi = "10.1086/311679",
    openalex = "W2151402465"
}

Zusammenfassung Wir stellen zwei Methoden zur Inversion von Oberflächen-Gravitationsdaten vor, um eine 3-D-Verteilung des Dichteunterschieds zu rekonstruieren. Bei der ersten Methode transformieren wir die Gravitationsdaten über die Poissonsche Relation in Pseudomagnetdaten und führen die Inversion mit einem 3-D-magnetischen Inversionsalgorithmus durch. Bei der zweiten Methode invertieren wir die Gravitationsdaten direkt, um ein Minimum-Strukturmodell zu erhalten. In beiden Ansätzen wird die Erde durch eine große Anzahl von Rechteckzellen mit konstanter Dichte modelliert, und die endgültige Dichteverteilung wird durch Minimierung einer Modellzielgröße unter der Bedingung erhalten, dass die beobachteten Daten angepasst werden. Die Modellzielgröße ist flexibel genug, um Vorabinformationen einzubeziehen, sodass das konstruierte Modell nicht nur die Daten anpasst, sondern auch mit zusätzlichen geophysikalischen und geologischen Einschränkungen übereinstimmt. Wir wenden eine Tiefengewichtung in der Zielgröße an, um dem natürlichen Zerfall der Kerne entgegenzuwirken, sodass die Inversion Tiefeninformationen liefert. Anwendungen der Algorithmen auf synthetische und Felddaten erzeugen Dichtemodelle, die repräsentativ für wahre Strukturen sind. Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass die Inversion von Gravitationsdaten mit einer richtig gestalteten Zielgröße geologisch sinnvolle Informationen liefern kann.

@article{doi10119011444302,
    author = "Li, Yaoguo und Oldenburg, Douglas W.",
    title = "3-D-Inversion von Gravitationsdaten",
    year = "1998",
    journal = "Geophysics",
    abstract = "Zusammenfassung Wir stellen zwei Methoden zur Inversion von Oberflächen-Gravitationsdaten vor, um eine 3-D-Verteilung des Dichteunterschieds zu rekonstruieren. Bei der ersten Methode transformieren wir die Gravitationsdaten über die Poissonsche Relation in Pseudomagnetdaten und führen die Inversion mit einem 3-D-magnetischen Inversionsalgorithmus durch. Bei der zweiten Methode invertieren wir die Gravitationsdaten direkt, um ein Minimum-Strukturmodell zu erhalten. In beiden Ansätzen wird die Erde durch eine große Anzahl von Rechteckzellen mit konstanter Dichte modelliert, und die endgültige Dichteverteilung wird durch Minimierung einer Modellzielgröße unter der Bedingung erhalten, dass die beobachteten Daten angepasst werden. Die Modellzielgröße ist flexibel genug, um Vorabinformationen einzubeziehen, sodass das konstruierte Modell nicht nur die Daten anpasst, sondern auch mit zusätzlichen geophysikalischen und geologischen Einschränkungen übereinstimmt. Wir wenden eine Tiefengewichtung in der Zielgröße an, um dem natürlichen Zerfall der Kerne entgegenzuwirken, sodass die Inversion Tiefeninformationen liefert. Anwendungen der Algorithmen auf synthetische und Felddaten erzeugen Dichtemodelle, die repräsentativ für wahre Strukturen sind. Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass die Inversion von Gravitationsdaten mit einer richtig gestalteten Zielgröße geologisch sinnvolle Informationen liefern kann.",
    url = "https://doi.org/10.1190/1.1444302",
    doi = "10.1190/1.1444302",
    openalex = "W2332990274",
    references = "doi10119011438369"
}

Ein neues Modell des Erdgravitationsfeldes, genannt GRIM5‐S1, wurde im Rahmen einer gemeinsamen deutsch-französischen Anstrengung erstellt. Die Lösung basiert auf der Analyse von Satellitenbahnstörungen und nutzt Trackingdaten von 21 Satelliten, um gleichzeitig das Gravitations- und Ozeantidenpotential sowie die Positionen der Trackingstationen zu berechnen. Die rein satellitengestützte Lösung führt zu einer homogenen Darstellung des Geoids mit einem Approximationsfehler von etwa 45 cm in Bezug auf Mittelwerte von 5×5 Grad-Blöcken und zeigt global eine bessere Wiederherstellung von Satellitenbahnen als jedes vorherige Gravitationsfeldmodell. Die GRIM5-Normale, die unter Berücksichtigung der neuesten Rechenstandards generiert wurden, sollen als Referenz für die kommende Geopotential-Satellitenmission CHAMP dienen und neue Standards für die Berechnung von Bahnen zukünftiger Altimetrie-Missionen wie Jason und ENVISAT liefern. Die GRIM5‐S1-Normale bilden zudem die Grundlage für die kombinierte Tracking/Oberflächen-Daten-Lösung GRIM5‐C1.

@article{doi1010292000gl011721,
    author = "Biancale, R. und Balmino, G. und Lemoine, Jean‐Michel und Marty, Jean‐Charles und Moynot, B. und Barlier, F. und Exertier, P. und Laurain, O. und Gégout, Pascal und Schwintzer, P. und Reigber, Christoph und Bode, Albert und König, Rolf und Massmann, Franz‐Heinrich und Raimondo, Jean‐Claude und Schmidt, Roland und Zhu, Sheng Yuan",
    title = "Ein neues globales Erdgravitationsfeldmodell aus Satellitenbahnstörungen: GRIM5‐S1",
    year = "2000",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Ein neues Modell des Erdgravitationsfeldes, genannt GRIM5‐S1, wurde im Rahmen einer gemeinsamen deutsch-französischen Anstrengung erstellt. Die Lösung basiert auf der Analyse von Satellitenbahnstörungen und nutzt Trackingdaten von 21 Satelliten, um gleichzeitig das Gravitations- und Ozeantidenpotential sowie die Positionen der Trackingstationen zu berechnen. Die rein satellitengestützte Lösung führt zu einer homogenen Darstellung des Geoids mit einem Approximationsfehler von etwa 45 cm in Bezug auf Mittelwerte von 5×5 Grad-Blöcken und zeigt global eine bessere Wiederherstellung von Satellitenbahnen als jedes vorherige Gravitationsfeldmodell. Die GRIM5-Normale, die unter Berücksichtigung der neuesten Rechenstandards generiert wurden, sollen als Referenz für die kommende Geopotential-Satellitenmission CHAMP dienen und neue Standards für die Berechnung von Bahnen zukünftiger Altimetrie-Missionen wie Jason und ENVISAT liefern. Die GRIM5‐S1-Normale bilden zudem die Grundlage für die kombinierte Tracking/Oberflächen-Daten-Lösung GRIM5‐C1.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2000gl011721",
    doi = "10.1029/2000gl011721",
    openalex = "W2004117811"
}

Wir untersuchen die Auswirkungen sehr starker Magnetfelder auf den Zustandsgleichung (EOS) in mehrkomponentigem, wechselwirkendem Materie, indem wir eine kovariante Beschreibung für die Einbeziehung der anomalen magnetischen Momente von Nukleonen entwickeln. Für die Beschreibung von Neutronenstern-Materie verwenden wir einen Feldtheorie-Ansatz, der die Untersuchung mehrerer Modelle ermöglicht, die sich in ihrem Verhalten bei hoher Dichte unterscheiden. Effekte der Landau-Quantisierung in ultra-starken Magnetfeldern ($B>10^{14}$ Gauss) führen zu einer Verringerung des Elektronen-Chemischen Potentials und einer erheblichen Zunahme des Protonenanteils. Wir finden das generische Ergebnis für $B>10^{18}$ Gauss, dass die Erweichung des EOS durch Landau-Quantisierung von der Versteifung durch die Einbeziehung der anomalen magnetischen Momente der Nukleonen überwältigt wird. Zusätzlich werden die Neutronen vollständig spin-polarisiert. Die Einbeziehung von ultra-starken Magnetfeldern führt zu einer dramatischen Zunahme des Protonenanteils, mit Konsequenzen für den direkten Urca-Prozess und die Abkühlung von Neutronensternen. Die Magnetisierung der Materie scheint niemals sehr groß zu werden, da der Wert von $|H/B|$ sich nie mehr als wenige Prozent von der Einheit entfernt. Unsere Ergebnisse haben Implikationen für die Struktur von Neutronensternen in Gegenwart großer eingefrorener Magnetfelder.

@article{doi101086309010,
    author = "Broderick, Avery E. und Prakash, M. und Lattimer, James M.",
    title = "The Equation of State of Neutron Star Matter in Strong Magnetic Fields",
    year = "2000",
    journal = "The Astrophysical Journal",
    abstract = "Wir untersuchen die Auswirkungen sehr starker Magnetfelder auf den Zustandsgleichung (EOS) in mehrkomponentigem, wechselwirkendem Materie, indem wir eine kovariante Beschreibung für die Einbeziehung der anomalen magnetischen Momente von Nukleonen entwickeln. Für die Beschreibung von Neutronenstern-Materie verwenden wir einen Feldtheorie-Ansatz, der die Untersuchung mehrerer Modelle ermöglicht, die sich in ihrem Verhalten bei hoher Dichte unterscheiden. Effekte der Landau-Quantisierung in ultra-starken Magnetfeldern ($B>10^{14}$ Gauss) führen zu einer Verringerung des Elektronen-Chemischen Potentials und einer erheblichen Zunahme des Protonenanteils. Wir finden das generische Ergebnis für $B>10^{18}$ Gauss, dass die Erweichung des EOS durch Landau-Quantisierung von der Versteifung durch die Einbeziehung der anomalen magnetischen Momente der Nukleonen überwältigt wird. Zusätzlich werden die Neutronen vollständig spin-polarisiert. Die Einbeziehung von ultra-starken Magnetfeldern führt zu einer dramatischen Zunahme des Protonenanteils, mit Konsequenzen für den direkten Urca-Prozess und die Abkühlung von Neutronensternen. Die Magnetisierung der Materie scheint niemals sehr groß zu werden, da der Wert von $|H/B|$ sich nie mehr als wenige Prozent von der Einheit entfernt. Unsere Ergebnisse haben Implikationen für die Struktur von Neutronensternen in Gegenwart großer eingefrorener Magnetfelder.",
    url = "https://doi.org/10.1086/309010",
    doi = "10.1086/309010",
    openalex = "W2039300833",
    references = "doi101086312104"
}

Die durch den Mars Global Surveyor gemessene Topographie und Schwerkraft ermöglichten die Bestimmung der globalen Krusten- und oberen Mantelstruktur des Mars. Der Planet zeigt zwei deutlich unterschiedliche Krustenbereiche, die global nicht mit der geologischen Dichotomie korrelieren: ein Gebiet, in dem die Kruste von Süden nach Norden fortschreitend dünner wird und einen Großteil der südlichen Hochländer und der Tharsis-Provinz umfasst, sowie ein Gebiet mit annähernd gleichmäßiger Krustenstärke, das die nördlichen Tiefländer und Arabia Terra einschließt. Die Stärke der Lithosphäre unter den alten südlichen Hochländern deutet darauf hin, dass der nördliche Hemisphärenbereich zu Beginn der martianischen Geschichte ein Ort hoher Wärmeströmung war. Die Dicke der elastischen Lithosphäre nimmt mit der Zeit der Belastung in den nördlichen Ebenen und Tharsis zu. Die nördlichen Tiefländer enthalten Strukturen, die als große verborgene Kanäle interpretiert werden und mit dem nach Norden gerichteten Transport von Wasser und Sediment in die Tiefländer vor dem Ende der Neubesiedlung der nördlichen Hemisphäre übereinstimmen.

@article{doi101126science28754591788,
    author = "Zuber, M. T. und Solomon, Sean C. und Phillips, R. J. und Smith, David E. und Tyler, G. L. und Aharonson, O. und Balmino, G. und Banerdt, W. B. und Head, J. W. und Johnson, C. L. und Lemoine, F. G. und McGovern, P. J. und Neumann, G. A. und Rowlands, D. D. und Zhong, Shijie",
    title = "Innere Struktur und frühe thermische Entwicklung des Mars aus der Topographie und Schwerkraft des Mars Global Surveyor",
    year = "2000",
    journal = "Science",
    abstract = "Die durch den Mars Global Surveyor gemessene Topographie und Schwerkraft ermöglichten die Bestimmung der globalen Krusten- und oberen Mantelstruktur des Mars. Der Planet zeigt zwei deutlich unterschiedliche Krustenbereiche, die global nicht mit der geologischen Dichotomie korrelieren: ein Gebiet, in dem die Kruste von Süden nach Norden fortschreitend dünner wird und einen Großteil der südlichen Hochländer und der Tharsis-Provinz umfasst, sowie ein Gebiet mit annähernd gleichmäßiger Krustenstärke, das die nördlichen Tiefländer und Arabia Terra einschließt. Die Stärke der Lithosphäre unter den alten südlichen Hochländern deutet darauf hin, dass der nördliche Hemisphärenbereich zu Beginn der martianischen Geschichte ein Ort hoher Wärmeströmung war. Die Dicke der elastischen Lithosphäre nimmt mit der Zeit der Belastung in den nördlichen Ebenen und Tharsis zu. Die nördlichen Tiefländer enthalten Strukturen, die als große verborgene Kanäle interpretiert werden und mit dem nach Norden gerichteten Transport von Wasser und Sediment in die Tiefländer vor dem Ende der Neubesiedlung der nördlichen Hemisphäre übereinstimmen.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.287.5459.1788",
    doi = "10.1126/science.287.5459.1788",
    openalex = "W2104652753",
    references = "doi101029jb090ib14p12623, doi101126science2845415790, doi101126science28454191495"
}

Mantle Convection in the Earth and Planets ist eine umfassende Synthese aller Aspekte der Mantelkonvektion innerhalb der Erde, der terrestrischen Planeten, des Mondes und der galileischen Monde des Jupiter. Das Buch enthält aktuelle Diskussionen der neuesten Forschungsfortschritte, die unser Verständnis der Erde und der Planeten revolutioniert haben. Es eignet sich als Lehrbuch für Graduiertenkurse in Geophysik und Planetenphysik sowie als ergänzendes Referenzwerk für den Einsatz auf dem Bachelor-Niveau. Es ist auch eine wertvolle Übersicht für Forscher in den breiten Bereichen der Erd- und Planetenwissenschaften, einschließlich Seismologen, Tektonophysiker, Geodäten, Mineralphysiker, Vulkanologen, Geochemiker, Geologen, Mineralogen, Petrologen, Paläomagnetiker, planetaren Geologen und Meteoritenforscher. Das Buch bietet einen umfassenden Index, eine umfangreiche Referenzliste, zahlreiche Abbildungen (viele in Farbe) und zentrale Fragen, die die Diskussion fokussieren und Wege für zukünftige Forschung vorschlagen.

@book{doi101017cbo9780511612879,
    author = "Schubert, G. und Turcotte, Donald L. und Olson, Peter",
    title = "Mantle Convection in the Earth and Planets",
    year = "2001",
    booktitle = "Cambridge University Press eBooks",
    abstract = "Mantle Convection in the Earth and Planets ist eine umfassende Synthese aller Aspekte der Mantelkonvektion innerhalb der Erde, der terrestrischen Planeten, des Mondes und der galileischen Monde des Jupiter. Das Buch enthält aktuelle Diskussionen der neuesten Forschungsfortschritte, die unser Verständnis der Erde und der Planeten revolutioniert haben. Es eignet sich als Lehrbuch für Graduiertenkurse in Geophysik und Planetenphysik sowie als ergänzendes Referenzwerk für den Einsatz auf dem Bachelor-Niveau. Es ist auch eine wertvolle Übersicht für Forscher in den breiten Bereichen der Erd- und Planetenwissenschaften, einschließlich Seismologen, Tektonophysiker, Geodäten, Mineralphysiker, Vulkanologen, Geochemiker, Geologen, Mineralogen, Petrologen, Paläomagnetiker, planetaren Geologen und Meteoritenforscher. Das Buch bietet einen umfassenden Index, eine umfangreiche Referenzliste, zahlreiche Abbildungen (viele in Farbe) und zentrale Fragen, die die Diskussion fokussieren und Wege für zukünftige Forschung vorschlagen.",
    url = "https://doi.org/10.1017/cbo9780511612879",
    doi = "10.1017/cbo9780511612879",
    openalex = "W1594412726"
}

Die Ähnlichkeit der Rotationsperioden der anomalen Röntgenpulsare (AXPs), der weichen Gammastrahl-Wiederholer (SGRs) und der schwachen thermischen Neutronensterne (DTNs) deutet auf einen gemeinsamen Mechanismus mit einer asymptotischen Spindown-Phase durch die Propeller- und frühen Akkretionsstadien hin. Die DTNs befinden sich im Propeller-Stadium. Ihre Leuchtkraft entsteht durch Reibungserwärmung im Neutronenstern. Wenn die 8,4 s Rotationsperiode des DTN RXJ 0720.4-3125 nahe seiner Rotationsgleichgewichtsperiode liegt, zeigt das Propeller-Drehmoment ein Magnetfeld im Bereich von 10$^{12}$ Gauss an. Die Massenzuströmsrate auf den Propeller ist von der Größenordnung der AXP-Akkretionsraten. Der begrenzte Bereich der Rotationsperioden, die als nahe den Gleichgewichtsperioden angenommen werden, und Magnetfelder im Bereich 5 E11- 5 E12 Gauss entsprechen Massenzuströmraten von 3.2 E14 gm/s < \\dot{M} < 4.2 E17 gm/s. Beobachtete Spindown-Raten der AXPs und SGRs passen ebenfalls besser zu diesen Feldern als zu Magnetar-Feldperioden. Die Quelle des Massenzustroms ist ein Restakkretionsscheibe, die als Teil des Rückfalls während der Supernova-Explosion gebildet wurde. Diese Klassen von Quellen stellen somit alternative Wege für jene Neutronensterne dar, die keine Radiopulsare werden. Für die höchsten Massenzuströmraten kann die Propellerwirkung genügend interstellares Material stützen, so dass die optische Dicke zur Elektronenstreuung die Röntgen-Strahlungsrichtung zerstört und die Rotationsperiode nicht beobachtbar ist. Dies sind die radiostillen Neutronensterne (RQNSs) in den Zentren der Supernova-Überreste Cas A, Puppis A, RCW 103 und 296.5+10.

@article{doi101086321393,
    author = "Alpar, M. A.",
    title = "On Young Neutron Stars as Propellers and Accretors with Conventional Magnetic Fields",
    year = "2001",
    journal = "The Astrophysical Journal",
    abstract = "Die Ähnlichkeit der Rotationsperioden der anomalen Röntgenpulsare (AXPs), der weichen Gammastrahl-Wiederholer (SGRs) und der schwachen thermischen Neutronensterne (DTNs) deutet auf einen gemeinsamen Mechanismus mit einer asymptotischen Spindown-Phase durch die Propeller- und frühen Akkretionsstadien hin. Die DTNs befinden sich im Propeller-Stadium. Ihre Leuchtkraft entsteht durch Reibungserwärmung im Neutronenstern. Wenn die 8,4 s Rotationsperiode des DTN RXJ 0720.4-3125 nahe seiner Rotationsgleichgewichtsperiode liegt, zeigt das Propeller-Drehmoment ein Magnetfeld im Bereich von 10$^{12}$ Gauss an. Die Massenzuströmsrate auf den Propeller ist von der Größenordnung der AXP-Akkretionsraten. Der begrenzte Bereich der Rotationsperioden, die als nahe den Gleichgewichtsperioden angenommen werden, und Magnetfelder im Bereich 5 E11- 5 E12 Gauss entsprechen Massenzuströmraten von 3.2 E14 gm/s < \\dot{M} < 4.2 E17 gm/s. Beobachtete Spindown-Raten der AXPs und SGRs passen ebenfalls besser zu diesen Feldern als zu Magnetar-Feldperioden. Die Quelle des Massenzustroms ist ein Restakkretionsscheibe, die als Teil des Rückfalls während der Supernova-Explosion gebildet wurde. Diese Klassen von Quellen stellen somit alternative Wege für jene Neutronensterne dar, die keine Radiopulsare werden. Für die höchsten Massenzuströmraten kann die Propellerwirkung genügend interstellares Material stützen, so dass die optische Dicke zur Elektronenstreuung die Röntgen-Strahlungsrichtung zerstört und die Rotationsperiode nicht beobachtbar ist. Dies sind die radiostillen Neutronensterne (RQNSs) in den Zentren der Supernova-Überreste Cas A, Puppis A, RCW 103 und 296.5+10.",
    url = "https://doi.org/10.1086/321393",
    doi = "10.1086/321393",
    openalex = "W2156454222",
    references = "doi101086312104"
}

Mit drei Monaten GPS‐Satellit‐zu‐Satellit‐Tracking und Beschleunigungsmesserdaten der CHAMP‐Satellitenmission wurde ein neues globales Gravitationsfeldmodell mit langen Wellenlängen, genannt EIGEN‐1S, im Rahmen einer gemeinsamen deutsch‐französischen Anstrengung erstellt. Die Lösung leitet sich ausschließlich aus der Analyse von Störungen der Satellitenbahnen ab, d. h. unabhängig von ozeanischen und kontinentalen Oberflächen‐Gravitationsdaten. EIGEN‐1S ergibt ein Geoid mit einem Approximationsfehler von etwa 20 cm in Bezug auf Mittelwerte von 5 × 5 Grad‐Blöcken, was eine Verbesserung von mehr als einem Faktor 2 im Vergleich zu vor‐CHAMP‐Satelliten‐nur‐Gravitationsfeldmodellen darstellt. Dieser beeindruckende Fortschritt ist das Ergebnis der maßgeschneiderten Orbit‐Eigenschaften und der speziellen Instrumentierung von CHAMP, die kontinuierliches Tracking und direkte Messungen nicht‐gravitativer Satellitenbeschleunigungen im Orbit ermöglichen.

@article{doi1010292002gl015064,
    author = "Reigber, Christoph und Balmino, G. und Schwintzer, P. und Biancale, R. und Bode, Albert und Lemoine, Jean‐Michel und König, Rolf und Loyer, Sylvain und Neumayer, H. und Marty, Jean‐Charles und Barthelmes, Franz und Pérosanz, F. und Zhu, Shen Yuan",
    title = "Ein hochpräzises globales Gravitationsfeldmodell aus CHAMP GPS‐Trackingdaten und Beschleunigungsmessung (EIGEN‐1S)",
    year = "2002",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Mit drei Monaten GPS‐Satellit‐zu‐Satellit‐Tracking und Beschleunigungsmesserdaten der CHAMP‐Satellitenmission wurde ein neues globales Gravitationsfeldmodell mit langen Wellenlängen, genannt EIGEN‐1S, im Rahmen einer gemeinsamen deutsch‐französischen Anstrengung erstellt. Die Lösung leitet sich ausschließlich aus der Analyse von Störungen der Satellitenbahnen ab, d. h. unabhängig von ozeanischen und kontinentalen Oberflächen‐Gravitationsdaten. EIGEN‐1S ergibt ein Geoid mit einem Approximationsfehler von etwa 20 cm in Bezug auf Mittelwerte von 5 × 5 Grad‐Blöcken, was eine Verbesserung von mehr als einem Faktor 2 im Vergleich zu vor‐CHAMP‐Satelliten‐nur‐Gravitationsfeldmodellen darstellt. Dieser beeindruckende Fortschritt ist das Ergebnis der maßgeschneiderten Orbit‐Eigenschaften und der speziellen Instrumentierung von CHAMP, die kontinuierliches Tracking und direkte Messungen nicht‐gravitativer Satellitenbeschleunigungen im Orbit ermöglichen.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2002gl015064",
    doi = "10.1029/2002gl015064",
    openalex = "W2156071113"
}

@book{doi1010079789401713337,
    author = "Beutler, Gerhard und Drinkwater, Mark R. und Rummel, Reiner und von Steiger, R.",
    title = "Earth Gravity Field from Space — Von Sensoren zu Erdwissenschaften",
    year = "2003",
    booktitle = "Space sciences series of ISSI",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-94-017-1333-7",
    doi = "10.1007/978-94-017-1333-7",
    openalex = "W1679808818"
}

@incollection{doi10100797894017133376,
    author = "Reigber, Christoph und Balmino, G. und Schwintzer, P. und Biancale, R. und Bode, Albert und Lemoine, Jean‐Michel und König, R. und Loyer, Sylvain und Neumayer, H. und Marty, Jean‐Charles und Barthelmes, Franz und Pérosanz, F. und Zhu, S. Y.",
    title = "Global Gravity Field Recovery Using Solely GPS Tracking and Accelerometer Data from CHAMP",
    year = "2003",
    booktitle = "Space sciences series of ISSI",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-94-017-1333-7\_6",
    doi = "10.1007/978-94-017-1333-7\_6",
    openalex = "W2053510993"
}

@article{doi101007s0019000303158,
    author = "Visser, Pieter und Sneeuw, Nico und Gerlach, Christian",
    title = "Energy integral method for gravity field determination from satellite orbit coordinates",
    year = "2003",
    journal = "Journal of Geodesy",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-003-0315-8",
    doi = "10.1007/s00190-003-0315-8",
    openalex = "W2059078230"
}

@article{doi101016s0273117703001625,
    author = "Reigber, Ch. und Schwintzer, P. und Neumayer, Karl Hans und Barthelmes, Franz und König, R. und Förste, Ch. und Balmino, G. und Biancale, R. und Lemoine, Jean‐Michel und Loyer, Sylvain und Bruinsma, Sean und Pérosanz, F. und Fayard, T.",
    title = "Das CHAMP-einzelne Erdgravitationsfeldmodell EIGEN-2",
    year = "2003",
    journal = "Advances in Space Research",
    url = "https://doi.org/10.1016/s0273-1177(03)00162-5",
    doi = "10.1016/s0273-1177(03)00162-5",
    openalex = "W2062752630",
    references = "doi10100797894017133376, doi101007bfb0010546, doi101007bfb0010552, doi101016003192018990263x, doi101016s0273117702002764, doi101023a1026217713133, doi1010292000gl011721, doi1010292002gl015064, doi10102992jc00095, openalexw2214184"
}

@article{doi101023a1026217713133,
    author = "Reigber, C. und Balmino, G. und Schwintzer, P. und Biancale, R. und Bode, A. und Lemoine, Jean‐Michel und König, R. und Loyer, Sylvain und Neumayer, H. und Marty, J.-C. und Barthelmes, Franz und Perosanz, F. und Zhu, S. Y.",
    title = "Global Gravity Field Recovery Using Solely GPS Tracking and Accelerometer Data from Champ",
    year = "2003",
    journal = "Space Science Reviews",
    url = "https://doi.org/10.1023/a:1026217713133",
    doi = "10.1023/a:1026217713133",
    openalex = "W4232336948"
}

Zusammenfassung. Verschiedene Methoden für die kinematische und reduzierte-dynamische präzise Bestimmung der Umlaufbahn (POD) von Erdumlaufsatelliten (LEO) wurden entwickelt, basierend auf der Null- und Doppel-Differenzierung von GPS-Trägerphasenmessungen mit und ohne Auflösung der Mehrdeutigkeit. In diesem Artikel stellen wir die folgenden Ansätze für die präzise Bestimmung der Umlaufbahn von LEO vor: – Null-Differenz-Kinematik POD, – Null-Differenz-dynamische POD, – Doppel-Differenz-Kinematik POD mit und ohne Auflösung der Mehrdeutigkeit, – Doppel-Differenz-dynamische POD mit und ohne Auflösung der Mehrdeutigkeit, – kombinierte GPS/SLR reduzierte-dynamische POD. Alle entwickelten POD-Ansätze außer der Kombination von GPS/SLR wurden mit echten CHAMP-Daten (20.-30. Mai 2001) getestet und unabhängig mit Satellitenlaserentfernungsmessungen (SLR) über dieselben 11 Tage validiert. Mit SLR-Messungen sind zusätzliche Kombinationen möglich, und in diesem Fall kann man von kombinierter kinematischer oder kombinierter reduzierte-dynamischer POD sprechen. Erste Ergebnisse einer solchen kombinierten GPS/SLR POD werden ebenfalls vorgestellt. Dieser Artikel zeigt, welche Genauigkeit bei der Bestimmung der LEO-Umlaufbahn mit GPS unter Verwendung verschiedener Strategien einschließlich Null-Differenz- und Doppel-Differenz-Ansätzen erreicht werden kann. Die kinematische versus dynamische Bestimmung der Umlaufbahn ist derzeit ein interessantes Thema, das auch in diesem Artikel diskutiert wird. Schlüsselwörter. POD, kinematische Umlaufbahn, dynamische Umlaufbahn, LEO, CHAMP, Auflösung der Mehrdeutigkeit, GPS, SLR

@article{doi105194adgeo1472003,
    author = "Švehla, Dražen und Rothacher, Markus",
    title = "Kinematische und reduzierte-dynamische präzise Bestimmung der Umlaufbahn von Erdumlaufsatelliten",
    year = "2003",
    journal = "Advances in geosciences",
    abstract = "Zusammenfassung. Verschiedene Methoden für die kinematische und reduzierte-dynamische präzise Bestimmung der Umlaufbahn (POD) von Erdumlaufsatelliten (LEO) wurden entwickelt, basierend auf der Null- und Doppel-Differenzierung von GPS-Trägerphasenmessungen mit und ohne Auflösung der Mehrdeutigkeit. In diesem Artikel stellen wir die folgenden Ansätze für die präzise Bestimmung der Umlaufbahn von LEO vor: – Null-Differenz-Kinematik POD, – Null-Differenz-dynamische POD, – Doppel-Differenz-Kinematik POD mit und ohne Auflösung der Mehrdeutigkeit, – Doppel-Differenz-dynamische POD mit und ohne Auflösung der Mehrdeutigkeit, – kombinierte GPS/SLR reduzierte-dynamische POD. Alle entwickelten POD-Ansätze außer der Kombination von GPS/SLR wurden mit echten CHAMP-Daten (20.-30. Mai 2001) getestet und unabhängig mit Satellitenlaserentfernungsmessungen (SLR) über dieselben 11 Tage validiert. Mit SLR-Messungen sind zusätzliche Kombinationen möglich, und in diesem Fall kann man von kombinierter kinematischer oder kombinierter reduzierte-dynamischer POD sprechen. Erste Ergebnisse einer solchen kombinierten GPS/SLR POD werden ebenfalls vorgestellt. Dieser Artikel zeigt, welche Genauigkeit bei der Bestimmung der LEO-Umlaufbahn mit GPS unter Verwendung verschiedener Strategien einschließlich Null-Differenz- und Doppel-Differenz-Ansätzen erreicht werden kann. Die kinematische versus dynamische Bestimmung der Umlaufbahn ist derzeit ein interessantes Thema, das auch in diesem Artikel diskutiert wird. Schlüsselwörter. POD, kinematische Umlaufbahn, dynamische Umlaufbahn, LEO, CHAMP, Auflösung der Mehrdeutigkeit, GPS, SLR",
    url = "https://doi.org/10.5194/adgeo-1-47-2003",
    doi = "10.5194/adgeo-1-47-2003",
    openalex = "W2113257274"
}

@article{doi101016jjog200407001,
    author = "Reigber, Christoph und Schmidt, Roland und Flechtner, Frank und König, Rolf und Meyer, Ulrich und Neumayer, Karl-Hans und Schwintzer, P. und Zhu, Sheng Yuan",
    title = "Ein Erdgravitationsfeldmodell bis zum Grad und Ordnung 150 aus GRACE: EIGEN-GRACE02S",
    year = "2004",
    journal = "Journal of Geodynamics",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.jog.2004.07.001",
    doi = "10.1016/j.jog.2004.07.001",
    openalex = "W2131076696",
    references = "doi10100735402680064, doi1010079783540383666, doi101007978366203482862, doi101007b138105, doi101007bfb0010552, doi1010292000gl011721, doi1010292001jc000888, doi1010292002gl015064, doi1010292003gl018622, doi101029jb074i022p05295"
}

Es stehen jetzt elf monatliche GRACE-Schwerefeldlösungen für Analysen zur Verfügung. Wir zeigen, dass diese Felder verwendet werden können, um monatliche Änderungen der Wasserspeicherung sowohl an Land als auch im Ozean mit Genauigkeiten von 1,5 cm Wassertiefe wiederherzustellen, wenn über 1000 km geglättet wird. Die Amplitude des jährlich schwankenden Signals kann auf 1,0 cm bestimmt werden. Die Ergebnisse sind um 30 % besser für einen Glättungsradius von 1500 km und um 40 % schlechter für einen Radius von 750 km. Wir schätzen den jährlich schwankenden Anteil der Wasserspeicherung für drei große Einzugsgebiete (den Mississippi, den Amazonas und ein Gebiet, das in die Bucht von Bengalen entwässert), mit Genauigkeiten von 1,0–1,5 cm.

@article{doi1010292004gl019779,
    author = "Wahr, John und Swenson, Sean und Zlotnicki, Victor und Velicogna, I.",
    title = "Zeitvariable Schwerkraft aus GRACE: Erste Ergebnisse",
    year = "2004",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Es stehen jetzt elf monatliche GRACE-Schwerefeldlösungen für Analysen zur Verfügung. Wir zeigen, dass diese Felder verwendet werden können, um monatliche Änderungen der Wasserspeicherung sowohl an Land als auch im Ozean mit Genauigkeiten von 1,5 cm Wassertiefe wiederherzustellen, wenn über 1000 km geglättet wird. Die Amplitude des jährlich schwankenden Signals kann auf 1,0 cm bestimmt werden. Die Ergebnisse sind um 30 % besser für einen Glättungsradius von 1500 km und um 40 % schlechter für einen Radius von 750 km. Wir schätzen den jährlich schwankenden Anteil der Wasserspeicherung für drei große Einzugsgebiete (den Mississippi, den Amazonas und ein Gebiet, das in die Bucht von Bengalen entwässert), mit Genauigkeiten von 1,0–1,5 cm.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2004gl019779",
    doi = "10.1029/2004gl019779",
    openalex = "W2046930921"
}

Die GRACE-Mission wurde entwickelt, um Änderungen im Gravitationsfeld der Erde über einen Zeitraum von fünf Jahren zu verfolgen. Im März 2002 gestartet, haben die beiden GRACE-Satelliten fast zwei Jahre Daten gesammelt. Ein Zeitraum von Daten, der während der Inbetriebnahmephase verfügbar war, wurde verwendet, um initiale Gravitationsmodelle zu erstellen. Die mit diesen Daten entwickelten Gravitationsmodelle sind bei langen und mittleren Wellenlängen mehr als eine Größenordnung besser als vorherige Modelle. Die Fehlerabschätzungen zeigen eine Genauigkeit von 2 cm über Land- und Meeresregionen hinweg, eine Folge der hochpräzisen, globalen und homogenen Natur der GRACE-Daten. Diese frühen Ergebnisse sind eine starke Bestätigung des GRACE-Missionskonzepts.

@article{doi1010292004gl019920,
    author = "Tapley, B. D. und Bettadpur, Srinivas und Watkins, M. M. und Reigber, Ch.",
    title = "The gravity recovery and climate experiment: Mission overview and early results",
    year = "2004",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Die GRACE-Mission wurde entwickelt, um Änderungen im Gravitationsfeld der Erde über einen Zeitraum von fünf Jahren zu verfolgen. Im März 2002 gestartet, haben die beiden GRACE-Satelliten fast zwei Jahre Daten gesammelt. Ein Zeitraum von Daten, der während der Inbetriebnahmephase verfügbar war, wurde verwendet, um initiale Gravitationsmodelle zu erstellen. Die mit diesen Daten entwickelten Gravitationsmodelle sind bei langen und mittleren Wellenlängen mehr als eine Größenordnung besser als vorherige Modelle. Die Fehlerabschätzungen zeigen eine Genauigkeit von 2 cm über Land- und Meeresregionen hinweg, eine Folge der hochpräzisen, globalen und homogenen Natur der GRACE-Daten. Diese frühen Ergebnisse sind eine starke Bestätigung des GRACE-Missionskonzepts.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2004gl019920",
    doi = "10.1029/2004gl019920",
    openalex = "W1588827410",
    references = "doi1010292003gl018622, doi10102992gl02824, doi10251424989, doi10251439749, openalexw2303808595, openalexw2335824682, openalexw2995376352"
}

Wir haben das neue Gravitationsfeldmodell GGM01C, das aus GRACE-Daten abgeleitet wurde, verwendet, um DORIS-Daten von 1993.0 bis 2003.2 mit der Gipsy/Oasis-Software und einem freien Netzwerkansatz neu zu analysieren. Wir haben die Position und Geschwindigkeit jeder DORIS-Station im ITRF2000 geschätzt. Um die Genauigkeit dieser Ergebnisse zu testen, haben wir sie mit den Positionen und Geschwindigkeiten von 43 ko-lozierten GPS-Stationen unter Verwendung lokaler Verbindungen und Kovarianzinformationen verglichen. DORIS-Ergebnisse, die mit dem GGM01C-Gravitationsfeld statt mit dem EGM96-Gravitationsfeld berechnet wurden, zeigen eine signifikant verbesserte externe Übereinstimmung mit GPS. Die Positionsübereinstimmung von 12–26 mm wurde auf 10–13 mm reduziert und die Geschwindigkeitsübereinstimmung von 3.3–3.7 mm/Jahr wurde auf 2.4–3.3 mm/Jahr reduziert. Dies kann als externer Test der Genauigkeit des neuen GGM01C-Gravitationsfeldes interpretiert werden.

@article{doi1010292004gl020038,
    author = "Willis, Pascal und Heflin, M. B.",
    title = "External validation of the GRACE GGM01C gravity field using GPS and DORIS positioning results",
    year = "2004",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Wir haben das neue Gravitationsfeldmodell GGM01C, das aus GRACE-Daten abgeleitet wurde, verwendet, um DORIS-Daten von 1993.0 bis 2003.2 mit der Gipsy/Oasis-Software und einem freien Netzwerkansatz neu zu analysieren. Wir haben die Position und Geschwindigkeit jeder DORIS-Station im ITRF2000 geschätzt. Um die Genauigkeit dieser Ergebnisse zu testen, haben wir sie mit den Positionen und Geschwindigkeiten von 43 ko-lozierten GPS-Stationen unter Verwendung lokaler Verbindungen und Kovarianzinformationen verglichen. DORIS-Ergebnisse, die mit dem GGM01C-Gravitationsfeld statt mit dem EGM96-Gravitationsfeld berechnet wurden, zeigen eine signifikant verbesserte externe Übereinstimmung mit GPS. Die Positionsübereinstimmung von 12–26 mm wurde auf 10–13 mm reduziert und die Geschwindigkeitsübereinstimmung von 3.3–3.7 mm/Jahr wurde auf 2.4–3.3 mm/Jahr reduziert. Dies kann als externer Test der Genauigkeit des neuen GGM01C-Gravitationsfeldes interpretiert werden.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2004gl020038",
    doi = "10.1029/2004gl020038",
    openalex = "W2093922341"
}

Die monatlichen Schätzungen des Gravitationsfeldes, die von den Zwillingssatelliten des Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) erstellt werden, weisen eine Genauigkeit der Geoidhöhe von 2 bis 3 Millimetern bei einer räumlichen Auflösung von bis zu 400 Kilometern auf. Der jährliche Zyklus der Geoidvariationen, der in einigen Regionen bis zu 10 Millimeter beträgt, erreichte sein Maximum vorwiegend im Frühling und Herbst. Die über Südamerika beobachteten Geoidvariationen, die weitgehend auf Veränderungen der Oberflächen- und Grundwasserstände zurückzuführen sind, zeigen eine klare Trennung zwischen dem großen Amazonas-Becken und den kleineren Becken im Norden. Solche Beobachtungen werden Hydrologen dabei helfen, Prozesse auf traditionellen Längenskalen (einige zehn Kilometer oder weniger) mit denen auf regionaler und globaler Ebene zu verknüpfen.

@article{doi101126science1099192,
    author = "Tapley, B. D. und Bettadpur, Srinivas und Ries, John und Thompson, Paul und Watkins, M. M.",
    title = "GRACE-Messungen der Massenvariabilität im Erdsystem",
    year = "2004",
    journal = "Science",
    abstract = "Die monatlichen Schätzungen des Gravitationsfeldes, die von den Zwillingssatelliten des Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) erstellt werden, weisen eine Genauigkeit der Geoidhöhe von 2 bis 3 Millimetern bei einer räumlichen Auflösung von bis zu 400 Kilometern auf. Der jährliche Zyklus der Geoidvariationen, der in einigen Regionen bis zu 10 Millimeter beträgt, erreichte sein Maximum vorwiegend im Frühling und Herbst. Die über Südamerika beobachteten Geoidvariationen, die weitgehend auf Veränderungen der Oberflächen- und Grundwasserstände zurückzuführen sind, zeigen eine klare Trennung zwischen dem großen Amazonas-Becken und den kleineren Becken im Norden. Solche Beobachtungen werden Hydrologen dabei helfen, Prozesse auf traditionellen Längenskalen (einige zehn Kilometer oder weniger) mit denen auf regionaler und globaler Ebene zu verknüpfen.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1099192",
    doi = "10.1126/science.1099192",
    openalex = "W2092645526",
    references = "doi1010160022169495029656, doi101016s0921818198000472, doi1010291999wr900141, doi1010292001jb000576, doi1010292004gl019920, doi101038303757a0, doi101126science1089802, doi1011751520047719960770437tnyrp20co2, doi101175bams853381, openalexw1549124992"
}

▪ Zusammenfassung Die 100-kyr-quasiperiodische Variation der kontinentalen Eiskappen, die ein beständiges Merkmal der Evolution des Klimasystems während der letzten 900.000 Jahre der Erdgeschichte war, ist eine Folge von Änderungen im saisonalen Einstrahlungsregime, die durch den Einfluss gravitativer n-Körper-Effekte im Sonnensystem auf die Geometrie der Erdumlaufbahn um die Sonne erzwungen wurden. Die Auswirkungen der sich ändernden Oberflächen-Eislast sowohl auf die Form und das Gravitationsfeld der Erde als auch auf die Meeresspiegelgeschichte sind mittlerweile mit einer Vielzahl geologischer und geophysikalischer Techniken messbar. Diese Beobachtungen lassen sich invertieren, um nützliche Informationen sowohl über die innere viskoelastische Struktur des festen Erdkörpers als auch über die detaillierten räumlich-zeitlichen Merkmale der Vergletscherungsgeschichte zu erhalten. Diese Übersicht konzentriert sich auf die jüngsten Fortschritte, die in jedem dieser Bereiche erzielt wurden, Fortschritte, die sich als zentral für die Konstruktion des verfeinerten Modells des globalen Prozesses der glazialen isostatischen Anpassung erwiesen haben, das als ICE-5G (VM2) bezeichnet wird. Ein signifikanter Test dieses neuen globalen Modells wird durch die globale Messung der zeitlichen Abhängigkeit des Gravitationsfeldes des Planeten geliefert, die vom GRACE-Satellitensystem erbracht wird, das sich derzeit im Weltraum befindet.

@article{doi101146annurevearth32082503144359,
    author = "Peltier, W. R.",
    title = "GLOBAL GLACIAL ISOSTASY AND THE SURFACE OF THE ICE-AGE EARTH: The ICE-5G (VM2) Model and GRACE",
    year = "2004",
    journal = "Annual Review of Earth and Planetary Sciences",
    abstract = "▪ Zusammenfassung Die 100-kyr-quasiperiodische Variation der kontinentalen Eiskappen, die ein beständiges Merkmal der Evolution des Klimasystems während der letzten 900.000 Jahre der Erdgeschichte war, ist eine Folge von Änderungen im saisonalen Einstrahlungsregime, die durch den Einfluss gravitativer n-Körper-Effekte im Sonnensystem auf die Geometrie der Erdumlaufbahn um die Sonne erzwungen wurden. Die Auswirkungen der sich ändernden Oberflächen-Eislast sowohl auf die Form und das Gravitationsfeld der Erde als auch auf die Meeresspiegelgeschichte sind mittlerweile mit einer Vielzahl geologischer und geophysikalischer Techniken messbar. Diese Beobachtungen lassen sich invertieren, um nützliche Informationen sowohl über die innere viskoelastische Struktur des festen Erdkörpers als auch über die detaillierten räumlich-zeitlichen Merkmale der Vergletscherungsgeschichte zu erhalten. Diese Übersicht konzentriert sich auf die jüngsten Fortschritte, die in jedem dieser Bereiche erzielt wurden, Fortschritte, die sich als zentral für die Konstruktion des verfeinerten Modells des globalen Prozesses der glazialen isostatischen Anpassung erwiesen haben, das als ICE-5G (VM2) bezeichnet wird. Ein signifikanter Test dieses neuen globalen Modells wird durch die globale Messung der zeitlichen Abhängigkeit des Gravitationsfeldes des Planeten geliefert, die vom GRACE-Satellitensystem erbracht wird, das sich derzeit im Weltraum befindet.",
    url = "https://doi.org/10.1146/annurev.earth.32.082503.144359",
    doi = "10.1146/annurev.earth.32.082503.144359",
    openalex = "W2112363056",
    references = "doi1010160031920181900467, doi1010160033589478900339, doi101017s0033822200019123, doi10102990jb01583, doi101029jb073i022p07089, doi101029rg010i003p00761, doi101029rg012i004p00649, doi101029rg020i002p00219, doi101038342637a0, doi101038345405a0, doi10103835021035, doi101038364218a0, doi101046j1365246x199800541x, doi101111j1365246x1976tb01251x, doi101111j1365246x1976tb01253x, doi101111j1365246x1982tb04976x, doi101126science1072497, doi101126science2605109771, doi101126science2655169195, doi101126science28754612225, doi101126science28954861897, doi101144gsjgs15230437"
}

@incollection{doi10100735402680064,
    author = "Reigber, Christoph und Jochmann, H. und Wünsch, J. und Petrović, Svetozar und Schwintzer, P. und Barthelmes, Franz und Neumayer, Karl-Hans und König, Rolf und Förste, Christoph und Balmino, G. und Biancale, R. und Lemoine, Jean‐Michel und Loyer, Sylvain und Pérosanz, F.",
    title = "Earth Gravity Field and Seasonal Variability from CHAMP",
    year = "2005",
    url = "https://doi.org/10.1007/3-540-26800-6\_4",
    doi = "10.1007/3-540-26800-6\_4",
    openalex = "W2123374972",
    references = "doi101016s0273117703001625, doi1010292000jc000763, doi1011751525754120020030283gmolwa20co2"
}

@incollection{doi101007bfb0010552,
    author = "Reigber, Christoph",
    title = "Wiederherstellung des Schwerefelds aus Satellitenverfolgungsdaten",
    year = "2005",
    booktitle = "Lecture notes in earth sciences",
    url = "https://doi.org/10.1007/bfb0010552",
    doi = "10.1007/bfb0010552",
    openalex = "W1579726472"
}

@article{doi101007s0019000404132,
    author = "Mayer-G�rr, T. und Ilk, Karl Heinz und Eicker, Annette und Feuchtinger, Martin",
    title = "ITG-CHAMP01: ein CHAMP-Gravitationsfeldmodell aus kurzen kinematischen Bögen über einen einjährigen Beobachtungszeitraum",
    year = "2005",
    journal = "Journal of Geodesy",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-004-0413-2",
    doi = "10.1007/s00190-004-0413-2",
    openalex = "W2077680353",
    references = "doi10100735402680064, doi101007978364265590610, doi101007s001900020245x, doi101007s0019000203025, doi101007s0019000303158, doi101016s0273117703001625, doi101023a1008313405488, doi1010292000gl011721, doi1010292004gl019920, doi105194adgeo1472003"
}

@article{doi101007s001900050480z,
    author = "Tapley, B. D. und Ries, John und Bettadpur, Srinivas und Chambers, D. P. und Cheng, Minkang und Condi, F. und Gunter, B. C. und Kang, Zhigui und Nagel, Peter und Pastor, R. und Pekker, T. und Poole, S. R. und Wang, F.",
    title = "GGM02 – Ein verbessertes Erdgravitationsfeldmodell aus GRACE",
    year = "2005",
    journal = "Journal of Geodesy",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-005-0480-z",
    doi = "10.1007/s00190-005-0480-z",
    openalex = "W1977431270",
    references = "doi101007s0019000403941, doi101016s027311779900160x, doi1010292003gl018622, doi1010292004gl019779, doi1010292004gl019920, doi1010292004gl020038, doi10108001490410490465300, doi101126science1099192, doi10251424989, openalexw2303808595"
}

Zusammenfassung Die Gravitationsmethode war die erste geophysikalische Technik, die bei der Erdöl- und Erdgasexploration eingesetzt wurde. Obwohl sie von der Seismik verdrängt wurde, bleibt sie in vielen Explorationsbereichen eine wichtige und manchmal entscheidende Einschränkung. Bei der Erdölexploration ist die Gravitationsmethode besonders in Salzprovinzen, Überschiebungs- und Vorlandgürteln, unerforschten Becken und Zielen von Interesse, die unter Hochgeschwindigkeitszonen liegen, anwendbar. Die Gravitationsmethode wird häufig in Bergbauanwendungen eingesetzt, um die Untergrundgeologie zu kartieren und die Erzreserven für einige massive Sulfiderzvorkommen direkt zu berechnen. Es gibt auch einen mäßigen Anstieg der Verwendung von Gravitationstechniken bei speziellen Untersuchungen für flache Ziele. Gravimeter haben in den letzten 25 Jahren kontinuierliche Verbesserungen erfahren, insbesondere in ihrer Fähigkeit, in einer dynamischen Umgebung zu funktionieren. Dies und die Einführung von Global Positioning Systems (GPS) haben zu einer deutlichen Verbesserung der Qualität der marinen Gravitation geführt und die Luftgravitation von einer regionalen Technik zu einem Explorationswerkzeug auf Prospekt-Ebene verwandelt, das besonders in abgelegenen Gebieten oder Übergangszonen anwendbar ist, die sonst unzugänglich sind. Kürzlich sind bewegungsplattformbasierte Gravitationsgradientenmesser verfügbar geworden und versprechen, eine wichtige Rolle in der zukünftigen Exploration zu spielen. Datenreduktion, Filterung und Visualisierung zusammen mit kostengünstigen, leistungsstarken Personalcomputern und Farbgrafiken haben die Interpretation von Gravitationsdaten revolutioniert. Der aktuelle Stand der Technik wird durch drei Fallstudien illustriert: 3D-Modellierung von Gravitationsdaten zur Kartierung von Grundwasserleitern im Albuquerque Basin, die Verwendung von mariner Gravitationsgradientometrie in Kombination mit 3D-Seismikdaten zur Kartierung von Salzkeilen im Golf von Mexiko und die Verwendung von Luftgravitationsgradientometrie bei der Exploration nach Kimberliten in Kanada.

@article{doi10119012133785,
    author = "Nabighian, Misac N. und Ander, Mark E. und Grauch, V.J.S. und Hansen, R. O. und LaFehr, T. R. und Li, Y. und Pearson, William C. und Peirce, John W. und Phillips, Jeffrey D. und Ruder, M. E.",
    title = "Historical development of the gravity method in exploration",
    year = "2005",
    journal = "Geophysics",
    abstract = "Zusammenfassung Die Gravitationsmethode war die erste geophysikalische Technik, die bei der Erdöl- und Erdgasexploration eingesetzt wurde. Obwohl sie von der Seismik verdrängt wurde, bleibt sie in vielen Explorationsbereichen eine wichtige und manchmal entscheidende Einschränkung. Bei der Erdölexploration ist die Gravitationsmethode besonders in Salzprovinzen, Überschiebungs- und Vorlandgürteln, unerforschten Becken und Zielen von Interesse, die unter Hochgeschwindigkeitszonen liegen, anwendbar. Die Gravitationsmethode wird häufig in Bergbauanwendungen eingesetzt, um die Untergrundgeologie zu kartieren und die Erzreserven für einige massive Sulfiderzvorkommen direkt zu berechnen. Es gibt auch einen mäßigen Anstieg der Verwendung von Gravitationstechniken bei speziellen Untersuchungen für flache Ziele. Gravimeter haben in den letzten 25 Jahren kontinuierliche Verbesserungen erfahren, insbesondere in ihrer Fähigkeit, in einer dynamischen Umgebung zu funktionieren. Dies und die Einführung von Global Positioning Systems (GPS) haben zu einer deutlichen Verbesserung der Qualität der marinen Gravitation geführt und die Luftgravitation von einer regionalen Technik zu einem Explorationswerkzeug auf Prospekt-Ebene verwandelt, das besonders in abgelegenen Gebieten oder Übergangszonen anwendbar ist, die sonst unzugänglich sind. Kürzlich sind bewegungsplattformbasierte Gravitationsgradientenmesser verfügbar geworden und versprechen, eine wichtige Rolle in der zukünftigen Exploration zu spielen. Datenreduktion, Filterung und Visualisierung zusammen mit kostengünstigen, leistungsstarken Personalcomputern und Farbgrafiken haben die Interpretation von Gravitationsdaten revolutioniert. Der aktuelle Stand der Technik wird durch drei Fallstudien illustriert: 3D-Modellierung von Gravitationsdaten zur Kartierung von Grundwasserleitern im Albuquerque Basin, die Verwendung von mariner Gravitationsgradientometrie in Kombination mit 3D-Seismikdaten zur Kartierung von Salzkeilen im Golf von Mexiko und die Verwendung von Luftgravitationsgradientometrie bei der Exploration nach Kimberliten in Kanada.",
    url = "https://doi.org/10.1190/1.2133785",
    doi = "10.1190/1.2133785",
    openalex = "W2110931156",
    references = "doi1010160926985194900221, doi101029jz064i001p00049, doi10106313060812"
}

Mit Hilfe von zeitvariablen Gravitationsmessungen der Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) schätzen wir die Eismassenänderungen über Grönland im Zeitraum von April 2002 bis November 2005. Nach Korrektur der Effekte der räumlichen Filterung und der begrenzten Auflösung der GRACE-Daten beträgt die geschätzte Gesamt-Eisschmelzrate über Grönland -239 +/- 23 Kubikkilometer pro Jahr, hauptsächlich aus Ostgrönland. Diese Schätzung stimmt bemerkenswert gut mit einer jüngeren Einschätzung von -224 +/- 41 Kubikkilometer pro Jahr überein, die auf Satellitenradar-Interferometrie-Daten basiert. GRACE-Schätzungen in Südostgrönland deuten auf eine beschleunigte Schmelze seit dem Sommer 2004 hin, was mit den neuesten Fernerkennungs-Messungen übereinstimmt.

@article{doi101126science1129007,
    author = "Chen, Jianli und Wilson, Clark R. und Tapley, B. D.",
    title = "Satellitengravitationsmessungen bestätigen die beschleunigte Schmelze des Grönland-Eisschildes",
    year = "2006",
    journal = "Science",
    abstract = "Mit Hilfe von zeitvariablen Gravitationsmessungen der Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) schätzen wir die Eismassenänderungen über Grönland im Zeitraum von April 2002 bis November 2005. Nach Korrektur der Effekte der räumlichen Filterung und der begrenzten Auflösung der GRACE-Daten beträgt die geschätzte Gesamt-Eisschmelzrate über Grönland -239 +/- 23 Kubikkilometer pro Jahr, hauptsächlich aus Ostgrönland. Diese Schätzung stimmt bemerkenswert gut mit einer jüngeren Einschätzung von -224 +/- 41 Kubikkilometer pro Jahr überein, die auf Satellitenradar-Interferometrie-Daten basiert. GRACE-Schätzungen in Südostgrönland deuten auf eine beschleunigte Schmelze seit dem Sommer 2004 hin, was mit den neuesten Fernerkennungs-Messungen übereinstimmt.",
    url = "https://doi.org/10.1126/science.1129007",
    doi = "10.1126/science.1129007",
    openalex = "W1973491245",
    references = "doi1010160016703793904512, doi101016jjog200407001"
}

@article{doi101007s0019000701838,
    author = "Förste, Christoph und Schmidt, Roland und Stubenvoll, R. und Flechtner, Frank und Meyer, Ulrich und König, Rolf und Neumayer, H. und Biancale, R. und Lemoine, Jean‐Michel und Bruinsma, Sean und Loyer, Sylvain und Barthelmes, Franz und Esselborn, Saskia",
    title = "The GeoForschungsZentrum Potsdam/Groupe de Recherche de Gèodésie Spatiale satellite-only and combined gravity field models: EIGEN-GL04S1 und EIGEN-GL04C",
    year = "2007",
    journal = "Journal of Geodesy",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-007-0183-8",
    doi = "10.1007/s00190-007-0183-8",
    openalex = "W2044582720",
    references = "doi101016jjog200407001, doi101016s0273117703001625"
}

Im Gegensatz zu früheren Versionen des International Terrestrial Reference Frame (ITRF), bei denen globale Langzeitlösungen kombiniert wurden, verwendet das ITRF2005 als Eingangsdaten Zeitreihen (wöchentlich aus Satellitentechniken und 24-stündig pro Sitzung aus Very Long Baseline Interferometry) von Stationspositionen und täglichen Erdorientierungsparametern (EOPs). Der Vorteil der Verwendung von Zeitreihen von Stationspositionen besteht darin, dass es ermöglicht, nichtlineare Bewegungen und Diskontinuitäten der Stationen zu überwachen und das zeitliche Verhalten der physikalischen Parameter des Rahmens, nämlich des Ursprungs und der Skala, zu untersuchen. Der Ursprung des ITRF2005 ist so definiert, dass er bezogen auf den Erdmittelpunkt null Translationen und Translationsraten aufweist, gemittelt über die Satellite Laser Ranging (SLR)-Zeitreihe, die 13 Jahre Beobachtungen umfasst. Seine Skala wird definiert durch Nullsetzen der Skala und ihrer Rate bezogen auf die Very Long Baseline Interferometry (VLBI)-Zeitreihe, die 26 Jahre Beobachtungen umfasst. Die Orientierung des ITRF2005 (zum Zeitpunkt 2000.0) und ihre Rate werden mit 70 Stationen hoher geodätischer Qualität an das ITRF2000 angepasst. Das geschätzte Konsistenzniveau des ITRF2005-Ursprungs (zum Zeitpunkt 2000.0) und seiner Rate bezogen auf das ITRF2000 beträgt jeweils 0,1, 0,8, 5,8 mm und 0,2, 0,1, 1,8 mm/Jahr entlang der X-, Y- und Z-Achse. Wir schätzen die formellen Fehler für diese Komponenten auf 0,3 mm und 0,3 mm/Jahr. Wir glauben, dass dieses niedrige Übereinstimmungsniveau zwischen den beiden Rahmenschwerpunkten höchstwahrscheinlich auf die schlechte SLR-Netzwerkgeometrie und deren Verschlechterung über die Zeit zurückzuführen ist. Die ITRF2005-Kombination, die 84 Ko-Lokalisierungsstellen umfasst, ergab eine Skaleninconsistenz von 1 ppb (6,3 mm am Äquator) zum Zeitpunkt 2000.0 und 0,08 ppb/Jahr zwischen den SLR- und VLBI-Langzeitlösungen, wie sie durch das Stapeln ihrer jeweiligen Zeitreihen erhalten wurden. Mögliche Ursachen für diese Inkonsistenz können die schlechten SLR- und VLBI-Netzwerke und deren Ko-Lokalisierungen, lokale Bindungsunsicherheiten, systematische Effekte und möglicherweise inkonsistente Modellkorrekturen in der Datenanalyse beider Techniken umfassen. Zum ersten Mal in der Geschichte des ITRF liefert die strenge ITRF2005-Kombination selbstkonsistente Reihen von EOPs, einschließlich Polbewegung aus VLBI und Satellitentechniken sowie Universalzeit und Tageslänge ausschließlich aus VLBI. Ein Geschwindigkeitsfeld von 152 Standorten mit einem Fehler von weniger als 1,5 mm/Jahr wird verwendet, um absolute Rotationspole von 15 tektonischen Platten zu schätzen, die mit dem ITRF2005-Rahmen konsistent sind. Dieses neue absolute Plattentektonik-Modell ersetzt und verbessert signifikant das des ITRF2000, das sechs große tektonische Platten umfasste.

@article{doi1010292007jb004949,
    author = "Altamimi, Z. und Collilieux, Xavier und Legrand, Juliette und Garayt, B. und Boucher, C.",
    title = "ITRF2005: Eine neue Version des International Terrestrial Reference Frame basierend auf Zeitreihen von Stationspositionen und Erdorientierungsparametern",
    year = "2007",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Im Gegensatz zu früheren Versionen des International Terrestrial Reference Frame (ITRF), bei denen globale Langzeitlösungen kombiniert wurden, verwendet das ITRF2005 als Eingangsdaten Zeitreihen (wöchentlich aus Satellitentechniken und 24-stündig pro Sitzung aus Very Long Baseline Interferometry) von Stationspositionen und täglichen Erdorientierungsparametern (EOPs). Der Vorteil der Verwendung von Zeitreihen von Stationspositionen besteht darin, dass es ermöglicht, nichtlineare Bewegungen und Diskontinuitäten der Stationen zu überwachen und das zeitliche Verhalten der physikalischen Parameter des Rahmens, nämlich des Ursprungs und der Skala, zu untersuchen. Der Ursprung des ITRF2005 ist so definiert, dass er bezogen auf den Erdmittelpunkt null Translationen und Translationsraten aufweist, gemittelt über die Satellite Laser Ranging (SLR)-Zeitreihe, die 13 Jahre Beobachtungen umfasst. Seine Skala wird definiert durch Nullsetzen der Skala und ihrer Rate bezogen auf die Very Long Baseline Interferometry (VLBI)-Zeitreihe, die 26 Jahre Beobachtungen umfasst. Die Orientierung des ITRF2005 (zum Zeitpunkt 2000.0) und ihre Rate werden mit 70 Stationen hoher geodätischer Qualität an das ITRF2000 angepasst. Das geschätzte Konsistenzniveau des ITRF2005-Ursprungs (zum Zeitpunkt 2000.0) und seiner Rate bezogen auf das ITRF2000 beträgt jeweils 0,1, 0,8, 5,8 mm und 0,2, 0,1, 1,8 mm/Jahr entlang der X-, Y- und Z-Achse. Wir schätzen die formellen Fehler für diese Komponenten auf 0,3 mm und 0,3 mm/Jahr. Wir glauben, dass dieses niedrige Übereinstimmungsniveau zwischen den beiden Rahmenschwerpunkten höchstwahrscheinlich auf die schlechte SLR-Netzwerkgeometrie und deren Verschlechterung über die Zeit zurückzuführen ist. Die ITRF2005-Kombination, die 84 Ko-Lokalisierungsstellen umfasst, ergab eine Skaleninconsistenz von 1 ppb (6,3 mm am Äquator) zum Zeitpunkt 2000.0 und 0,08 ppb/Jahr zwischen den SLR- und VLBI-Langzeitlösungen, wie sie durch das Stapeln ihrer jeweiligen Zeitreihen erhalten wurden. Mögliche Ursachen für diese Inkonsistenz können die schlechten SLR- und VLBI-Netzwerke und deren Ko-Lokalisierungen, lokale Bindungsunsicherheiten, systematische Effekte und möglicherweise inkonsistente Modellkorrekturen in der Datenanalyse beider Techniken umfassen. Zum ersten Mal in der Geschichte des ITRF liefert die strenge ITRF2005-Kombination selbstkonsistente Reihen von EOPs, einschließlich Polbewegung aus VLBI und Satellitentechniken sowie Universalzeit und Tageslänge ausschließlich aus VLBI. Ein Geschwindigkeitsfeld von 152 Standorten mit einem Fehler von weniger als 1,5 mm/Jahr wird verwendet, um absolute Rotationspole von 15 tektonischen Platten zu schätzen, die mit dem ITRF2005-Rahmen konsistent sind. Dieses neue absolute Plattentektonik-Modell ersetzt und verbessert signifikant das des ITRF2000, das sechs große tektonische Platten umfasste.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2007jb004949",
    doi = "10.1029/2007jb004949",
    openalex = "W2102877934",
    references = "doi10102991gl01532"
}

@article{doi101016jpepi200806013,
    author = "Calcagno, Philippe und Chilès, Jean‐Paul und Courrioux, Gabriel und Guillen, Abel",
    title = "Geological modelling from field data and geological knowledge",
    year = "2008",
    journal = "Physics of The Earth and Planetary Interiors",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pepi.2008.06.013",
    doi = "10.1016/j.pepi.2008.06.013",
    openalex = "W1988045831",
    references = "doi101016jpepi200806014"
}

@article{doi101016jpepi200806014,
    author = "Guillen, A. und Calcagno, Philippe und Courrioux, Gabriel und Joly, A. und Ledru, Patrick",
    title = "Geological modelling from field data and geological knowledge",
    year = "2008",
    journal = "Physics of The Earth and Planetary Interiors",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.pepi.2008.06.014",
    doi = "10.1016/j.pepi.2008.06.014",
    openalex = "W2104879404",
    references = "doi1010079789401713337, doi101007978940171333736, doi1010160146664x82900788, doi101016jpepi200806013, doi10102994jb03097, doi10106311699114, doi10108001621459194910483310, doi10113719780898717921, doi10119011440645, doi10119011444302, openalexw1574224119"
}

Die Orientierung eines statischen oder langsam bewegten starren Körpers kann aus den gemessenen Schwerkraft- und lokalen Magnetfeldvektoren bestimmt werden. Zur Lösung dieses Problems wird häufig eine Formulierung des QUaternion ESTimator (QUEST)-Algorithmus verwendet. Dreiergruppen von Beschleunigungsmessern und Magnetometern werden verwendet, um Schwerkraft- und lokale Magnetfeldvektoren in Sensorkoordinaten zu messen. Im QUEST-Algorithmus beeinflussen lokale Magnetfeldmessungen nicht nur die Schätzung des Yaw, sondern auch die des Roll und Pitch. Aufgrund der Abweichungen in der Richtung des Magnetfeldvektors zwischen den Standorten ist es nicht wünschenswert, Magnetdaten in Berechnungen zu verwenden, die mit der Bestimmung von Roll und Pitch zusammenhängen. Dieser Artikel stellt einen geometrisch intuitiven 3-Freiheitsgrad (3-DOF) Orientierungsschätzalgorithmus mit physikalischer Bedeutung [der als factored quaternion algorithm (FQA) bezeichnet wird] vor, der die Verwendung von Magnetdaten auf die Bestimmung der Rotation um die vertikale Achse beschränkt. Der Algorithmus erzeugt eine Quaternion-Ausgabe, um die Orientierung darzustellen. Durch eine Herleitung auf der Grundlage von Halbwinkelformeln und aufgrund der Verwendung von Quaternionen wird der Rechenaufwand für die Auswertung trigonometrischer Funktionen vermieden. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass der vorgeschlagene Algorithmus eine Gesamtnauigkeit aufweist, die im Wesentlichen identisch mit der des QUEST-Algorithmus ist und rechnerisch effizienter ist. Zusätzlich verursachen magnetische Variationen nur Azimutfehler in der FQA-Haltungsschätzung. Eine Singularitätsvermeidungsmethode wird eingeführt, die es dem Algorithmus ermöglicht, durch alle Orientierungen zu verfolgen.

@article{doi101109tim2007911646,
    author = "Xiaoping, Yun und Bachmann, E.R. und McGhee, Robert B.",
    title = "A Simplified Quaternion-Based Algorithm for Orientation Estimation From Earth Gravity and Magnetic Field Measurements",
    year = "2008",
    journal = "IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement",
    abstract = "Die Orientierung eines statischen oder langsam bewegten starren Körpers kann aus den gemessenen Schwerkraft- und lokalen Magnetfeldvektoren bestimmt werden. Zur Lösung dieses Problems wird häufig eine Formulierung des QUaternion ESTimator (QUEST)-Algorithmus verwendet. Dreiergruppen von Beschleunigungsmessern und Magnetometern werden verwendet, um Schwerkraft- und lokale Magnetfeldvektoren in Sensorkoordinaten zu messen. Im QUEST-Algorithmus beeinflussen lokale Magnetfeldmessungen nicht nur die Schätzung des Yaw, sondern auch die des Roll und Pitch. Aufgrund der Abweichungen in der Richtung des Magnetfeldvektors zwischen den Standorten ist es nicht wünschenswert, Magnetdaten in Berechnungen zu verwenden, die mit der Bestimmung von Roll und Pitch zusammenhängen. Dieser Artikel stellt einen geometrisch intuitiven 3-Freiheitsgrad (3-DOF) Orientierungsschätzalgorithmus mit physikalischer Bedeutung [der als factored quaternion algorithm (FQA) bezeichnet wird] vor, der die Verwendung von Magnetdaten auf die Bestimmung der Rotation um die vertikale Achse beschränkt. Der Algorithmus erzeugt eine Quaternion-Ausgabe, um die Orientierung darzustellen. Durch eine Herleitung auf der Grundlage von Halbwinkelformeln und aufgrund der Verwendung von Quaternionen wird der Rechenaufwand für die Auswertung trigonometrischer Funktionen vermieden. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass der vorgeschlagene Algorithmus eine Gesamtnauigkeit aufweist, die im Wesentlichen identisch mit der des QUEST-Algorithmus ist und rechnerisch effizienter ist. Zusätzlich verursachen magnetische Variationen nur Azimutfehler in der FQA-Haltungsschätzung. Eine Singularitätsvermeidungsmethode wird eingeführt, die es dem Algorithmus ermöglicht, durch alle Orientierungen zu verfolgen.",
    url = "https://doi.org/10.1109/tim.2007.911646",
    doi = "10.1109/tim.2007.911646",
    openalex = "W2120665422",
    references = "doi101109tnsre2004827825, doi101109vrais1996490527, doi10111911484149, doi1011371006093, doi1011371007077, doi1011371008080, doi1015159780691211701, doi102307jctvx5wc3k, doi102514319717, openalexw1520013425"
}

@article{doi102312gfzb10308095,
    author = "Dill, Robert",
    title = "Hydrologisches Modell LSDM für operative Erdrotation und Schwerefeldvariationen",
    year = "2008",
    journal = "Publikationsdatenbank GFZ (GFZ Deutsches Forschungszentrum für Geowissenschaften)",
    url = "https://doi.org/10.2312/gfz.b103-08095",
    doi = "10.2312/gfz.b103-08095",
    openalex = "W2309328274"
}

Global gravity field recovery from satellite-to-satellite tracking data with the acceleration approach Diese Dissertation konzentriert sich auf die Entwicklung neuer Techniken zur globalen Gravitationsfeldrekonstruktion aus High-Low (hl) und Low-Low (ll) Satelliten-zu-Satelliten-Tracking (SST) Daten. Es gibt eine Reihe von Ansätzen zur globalen Gravitationsfeldrekonstruktion, die aus der Literatur bekannt sind, einschließlich des Ansatzes der Variationsgleichungen, des kurzen Bogen-Ansatzes, des Energiebilanz-Ansatzes und des Beschleunigungsansatzes. Der Fokus der Dissertation liegt auf dem Beschleunigungsansatz mit dem Ziel, hochwertige globale Gravitationsfeldmodelle unter Verwendung realer Daten von CHAMP- und GRACE-Satellitenmissionen zu erzeugen. Im ersten Teil widmet sich die Forschung der Verfeinerung der CHAMP hl-SST-Datenverarbeitungsmethodik, die früher an der DEOS entwickelt wurde. Die Verfeinerung umfasst zwei wesentliche Updates. Das erste Update ist die Verwendung von geglätteten kinematischen Bahnen anstelle von reduzierten-dynamischen Bahnen in der Datenverarbeitung. Ein Verfahren, das auf B-Splines basiert, wurde entwickelt, um kinematische Bahnen durch eine regularisierte kleinst-Quadrate-Anpassung zu glätten. Das zweite Update ist die Implementierung eines Datenrauschschätzungsverfahrens aus den Daten selbst, mit dem Ziel, eine statistisch optimale Gravitationsfeldlösung zu erhalten. Das verfeinerte Verfahren wird verwendet, um sowohl regularisierte als auch nicht-regularisierte Modelle aus einem nahezu einjährigen Satz von CHAMP-Beschleunigungen zu berechnen. Das regularisierte Modell wurde als besser als das regularisierte ITG-CHAMP01E-Modell und etwas besser als das ältere DEOS CHAMP-01C 70-Modell, das an der DEOS berechnet wurde, bewiesen. Die nicht-regularisierte Lösung wird mit einigen nicht-regularisierten CHAMP-only-Modellen, die von mehreren Forschungsgruppen produziert wurden, verglichen. Der Vergleich zeigt, dass die erhaltene Lösung deutlich die meisten alternativen Modelle übertrifft. Im zweiten Teil der Forschung wird die Methodik der Verarbeitung von CHAMP hl-SST-Daten auf den Fall von GRACE hl-SST-Daten erweitert, einschließlich der GRACE kinematischen Baselines. Die kinematischen Positionen und Baselines werden sowohl einzeln als auch gemeinsam verarbeitet. Es wurde festgestellt, dass die kinematischen Baselines selbst im Allgemeinen nicht günstig für die Ableitung von Gravitationsfeldmodellen sind. Wir erklären dies vor allem durch eine schlechte Empfindlichkeit der Basalindaten gegenüber Ost-West-Variationen des Gravitationsfeldes. Dennoch verbessern kinematische Baselines die Qualität xii

@book{doi1054419rmsi6z,
    author = "Liu, Xianglin",
    title = "Global gravity field recovery from satellite-to-satellite tracking data with the acceleration approach",
    year = "2008",
    journal = "Publications on geodesy. New series",
    abstract = "Global gravity field recovery from satellite-to-satellite tracking data with the acceleration approach Diese Dissertation konzentriert sich auf die Entwicklung neuer Techniken zur globalen Gravitationsfeldrekonstruktion aus High-Low (hl) und Low-Low (ll) Satelliten-zu-Satelliten-Tracking (SST) Daten. Es gibt eine Reihe von Ansätzen zur globalen Gravitationsfeldrekonstruktion, die aus der Literatur bekannt sind, einschließlich des Ansatzes der Variationsgleichungen, des kurzen Bogen-Ansatzes, des Energiebilanz-Ansatzes und des Beschleunigungsansatzes. Der Fokus der Dissertation liegt auf dem Beschleunigungsansatz mit dem Ziel, hochwertige globale Gravitationsfeldmodelle unter Verwendung realer Daten von CHAMP- und GRACE-Satellitenmissionen zu erzeugen. Im ersten Teil widmet sich die Forschung der Verfeinerung der CHAMP hl-SST-Datenverarbeitungsmethodik, die früher an der DEOS entwickelt wurde. Die Verfeinerung umfasst zwei wesentliche Updates. Das erste Update ist die Verwendung von geglätteten kinematischen Bahnen anstelle von reduzierten-dynamischen Bahnen in der Datenverarbeitung. Ein Verfahren, das auf B-Splines basiert, wurde entwickelt, um kinematische Bahnen durch eine regularisierte kleinst-Quadrate-Anpassung zu glätten. Das zweite Update ist die Implementierung eines Datenrauschschätzungsverfahrens aus den Daten selbst, mit dem Ziel, eine statistisch optimale Gravitationsfeldlösung zu erhalten. Das verfeinerte Verfahren wird verwendet, um sowohl regularisierte als auch nicht-regularisierte Modelle aus einem nahezu einjährigen Satz von CHAMP-Beschleunigungen zu berechnen. Das regularisierte Modell wurde als besser als das regularisierte ITG-CHAMP01E-Modell und etwas besser als das ältere DEOS CHAMP-01C 70-Modell, das an der DEOS berechnet wurde, bewiesen. Die nicht-regularisierte Lösung wird mit einigen nicht-regularisierten CHAMP-only-Modellen, die von mehreren Forschungsgruppen produziert wurden, verglichen. Der Vergleich zeigt, dass die erhaltene Lösung deutlich die meisten alternativen Modelle übertrifft. Im zweiten Teil der Forschung wird die Methodik der Verarbeitung von CHAMP hl-SST-Daten auf den Fall von GRACE hl-SST-Daten erweitert, einschließlich der GRACE kinematischen Baselines. Die kinematischen Positionen und Baselines werden sowohl einzeln als auch gemeinsam verarbeitet. Es wurde festgestellt, dass die kinematischen Baselines selbst im Allgemeinen nicht günstig für die Ableitung von Gravitationsfeldmodellen sind. Wir erklären dies vor allem durch eine schlechte Empfindlichkeit der Basalindaten gegenüber Ost-West-Variationen des Gravitationsfeldes. Dennoch verbessern kinematische Baselines die Qualität xii",
    url = "https://doi.org/10.54419/rmsi6z",
    doi = "10.54419/rmsi6z",
    openalex = "W1534189594",
    references = "doi10100735402680064, doi101007bf02149761, doi101016003192018990263x, doi1010292002jd003296, doi1010292004gl019920, doi1010292005gl025285, doi10102998jb02844, doi101029rg010i003p00761, doi101146annurevearth32082503144359, doi101175bams853381, doi1023073615195"
}

Autor: Förste, Christoph et al.; Genre: Konferenzpapier; Veröffentlicht: 2008; Open Access; Titel: EIGEN-GL05C - Ein neues globales kombiniertes hochauflösendes auf GRACE basierendes Schwerefeldmodell der GFZ-GRGS-Zusammenarbeit

@article{openalexw3006213641,
    author = "Förste, Christoph und Flechtner, Frank und Schmidt, Roland und Stubenvoll, R. und Rothacher, Markus und Kusche, Jürgen und Neumayer, Karl-Hans und Biancale, R. und Lemoine, J. und Barthelmes, Franz und Bruinsma, J. und König, Rolf und Meyer, Ulrich und Field, Gravity and Gravimetry, Geoengineering Centres and Satellites, Geoengineering Centres Earth Observing",
    title = "EIGEN-GL05C - Ein neues globales kombiniertes hochauflösendes auf GRACE basierendes Schwerefeldmodell der GFZ-GRGS-Zusammenarbeit",
    year = "2008",
    journal = "Publikationsdatenbank GFZ (GFZ Deutsches Forschungszentrum für Geowissenschaften)",
    abstract = "Autor: Förste, Christoph et al.; Genre: Konferenzpapier; Veröffentlicht: 2008; Open Access; Titel: EIGEN-GL05C - Ein neues globales kombiniertes hochauflösendes auf GRACE basierendes Schwerefeldmodell der GFZ-GRGS-Zusammenarbeit",
    openalex = "W3006213641"
}

Drei Ansätze werden verwendet, um den Fehler in den satellitengestützten marine Schwerkraftanomalien zu reduzieren. Erstens haben wir die rohen Wellenformen der ERS‐1- und Geosat/GM-Missionen nachverfolgt, was zu Verbesserungen der Reichweitenpräzision von 40 % bzw. 27 % führte. Zweitens haben wir das kürzlich veröffentlichte globale Schwerkraftmodell EGM2008 als Referenzfeld verwendet, um einen nahtlosen Schwerkraftübergang von Land zu Ozean zu gewährleisten. Drittens haben wir eine biharmonische Spline-Interpolationsmethode verwendet, um Residual-Vertikalablenkungsnetze zu erstellen. Vergleiche zwischen Schiffsschwerkraft und dem globalen Schwerkraftgitter zeigen Fehler, die vom Golf von Mexiko (2,0 mGal) bis zu Gebieten mit rauer Meeresboden-Topographie (4,0 mGal) reichen. Die größten Fehler von bis zu 20 mGal treten auf den Kuppen schmaler großer Seamounts auf. Die globalen Ausbreitungsrücken sind gut aufgelöst und zeigen Variationen in der Rickenachsmorphologie und -segmentierung in Abhängigkeit von der Ausbreitungsgeschwindigkeit. Bei Geschwindigkeiten von weniger als etwa 60 mm/a ist der typische Rickenabschnitt 50–80 km lang, während er bei höheren Geschwindigkeiten dramatisch zunimmt (100–1000 km). Diese Übergangsausbreitungsgeschwindigkeit von 60 mm/a markiert auch den Übergang vom axialen Tal zum axialen Hoch. Wir spekulieren, dass ein einzelner Mechanismus beide Übergänge steuert; Kandidaten umfassen sowohl lithosphärische als auch asthenosphärische Prozesse.

@article{doi1010292008jb006008,
    author = "Sandwell, David T. und Smith, Walter H. F.",
    title = "Globale marine Schwerkraft aus nachverfolgten Geosat- und ERS‐1-Altimetrie: Rippensegmentierung versus Ausbreitungsgeschwindigkeit",
    year = "2009",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "Drei Ansätze werden verwendet, um den Fehler in den satellitengestützten marine Schwerkraftanomalien zu reduzieren. Erstens haben wir die rohen Wellenformen der ERS‐1- und Geosat/GM-Missionen nachverfolgt, was zu Verbesserungen der Reichweitenpräzision von 40\% bzw. 27\% führte. Zweitens haben wir das kürzlich veröffentlichte globale Schwerkraftmodell EGM2008 als Referenzfeld verwendet, um einen nahtlosen Schwerkraftübergang von Land zu Ozean zu gewährleisten. Drittens haben wir eine biharmonische Spline-Interpolationsmethode verwendet, um Residual-Vertikalablenkungsnetze zu erstellen. Vergleiche zwischen Schiffsschwerkraft und dem globalen Schwerkraftgitter zeigen Fehler, die vom Golf von Mexiko (2,0 mGal) bis zu Gebieten mit rauer Meeresboden-Topographie (4,0 mGal) reichen. Die größten Fehler von bis zu 20 mGal treten auf den Kuppen schmaler großer Seamounts auf. Die globalen Ausbreitungsrücken sind gut aufgelöst und zeigen Variationen in der Rickenachsmorphologie und -segmentierung in Abhängigkeit von der Ausbreitungsgeschwindigkeit. Bei Geschwindigkeiten von weniger als etwa 60 mm/a ist der typische Rickenabschnitt 50–80 km lang, während er bei höheren Geschwindigkeiten dramatisch zunimmt (100–1000 km). Diese Übergangsausbreitungsgeschwindigkeit von 60 mm/a markiert auch den Übergang vom axialen Tal zum axialen Hoch. Wir spekulieren, dass ein einzelner Mechanismus beide Übergänge steuert; Kandidaten umfassen sowohl lithosphärische als auch asthenosphärische Prozesse.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2008jb006008",
    doi = "10.1029/2008jb006008",
    openalex = "W2081696323",
    references = "doi101007s001900050480z, doi10102996jb03223, doi10119011442837"
}

Unterschiedliche GRACE-Datenanalysezentren liefern zeitliche Variationen des Erdgravitationsfeldes als monatliche, 10-tägige oder wöchentliche Mittelwertfelder. Diese Lösungen werden unabhängig für jeden Zeitspanne abgeleitet, d. h., es wird keine Korrelation zwischen den analysierten Batches berücksichtigt. Nach diesem Verfahren geht eine Erhöhung der zeitlichen Auflösung mit einem Verlust an Genauigkeit einher. Um dieses Problem zu vermeiden, wird ein neuer Ansatz verfolgt, der die zeitlichen Korrelationen der Gravitationsfeldvariationen berücksichtigt und somit die Verbesserung der zeitlichen Auflösung bis hin zu täglichen Schnappschüssen ermöglicht. Die Verarbeitung der GRACE Level-1B (L1B)-Instrumentendaten erfolgt im Rahmen eines Kalman-Filter-Schätzverfahrens, wobei die Informationen über die zeitlichen Korrelationsmuster aus geophysikalischen Modellen abgeleitet werden können. Das hydrologische Modell WaterGAP wurde analysiert, um die erforderlichen Informationen in Form einer empirischen Autokovarianzfunktion zu gewinnen. Erste Ergebnisse werden vorgestellt und mit den monatlichen und wöchentlichen Gravitationsfeldlösungen von GFZ-RL04 verglichen.

@article{doi1010292009gl039564,
    author = "Kurtenbach, Enrico und Mayer‐Gürr, Torsten und Eicker, Annette",
    title = "Ableitung täglicher Schnappschüsse des Erdgravitationsfeldes aus GRACE L1B-Daten unter Verwendung von Kalman-Filtern",
    year = "2009",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Unterschiedliche GRACE-Datenanalysezentren liefern zeitliche Variationen des Erdgravitationsfeldes als monatliche, 10-tägige oder wöchentliche Mittelwertfelder. Diese Lösungen werden unabhängig für jeden Zeitspanne abgeleitet, d. h., es wird keine Korrelation zwischen den analysierten Batches berücksichtigt. Nach diesem Verfahren geht eine Erhöhung der zeitlichen Auflösung mit einem Verlust an Genauigkeit einher. Um dieses Problem zu vermeiden, wird ein neuer Ansatz verfolgt, der die zeitlichen Korrelationen der Gravitationsfeldvariationen berücksichtigt und somit die Verbesserung der zeitlichen Auflösung bis hin zu täglichen Schnappschüssen ermöglicht. Die Verarbeitung der GRACE Level-1B (L1B)-Instrumentendaten erfolgt im Rahmen eines Kalman-Filter-Schätzverfahrens, wobei die Informationen über die zeitlichen Korrelationsmuster aus geophysikalischen Modellen abgeleitet werden können. Das hydrologische Modell WaterGAP wurde analysiert, um die erforderlichen Informationen in Form einer empirischen Autokovarianzfunktion zu gewinnen. Erste Ergebnisse werden vorgestellt und mit den monatlichen und wöchentlichen Gravitationsfeldlösungen von GFZ-RL04 verglichen.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2009gl039564",
    doi = "10.1029/2009gl039564",
    openalex = "W1991211725",
    references = "doi10100797836421022884"
}

wichtige Arbeit zu Schätzungen der Massenbilanz für Grönland

@book{doi1054419hboxky,
    author = "Wittwer, T.",
    title = "Regionale Modellierung des Schwerefeldes mit radialen Basisfunktionen",
    year = "2009",
    journal = "Veröffentlichungen zur Geodäsie. Neue Reihe",
    abstract = "wichtige Arbeit zu Schätzungen der Massenbilanz für Grönland",
    url = "https://doi.org/10.54419/hboxky",
    doi = "10.54419/hboxky",
    openalex = "W4312852549",
    references = "doi1054419rmsi6z"
}

@incollection{doi101007978364210228813,
    author = "Mayer‐Gürr, Torsten und Eicker, Annette und Kurtenbach, Enrico und Ilk, Karl-Heinz",
    title = "ITG-GRACE: Globale statische und zeitliche Gravitationsfeldmodelle aus GRACE-Daten",
    year = "2010",
    booktitle = "Fortschrittliche Technologien in den Geowissenschaften",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-10228-8\_13",
    doi = "10.1007/978-3-642-10228-8\_13",
    openalex = "W2147716655",
    references = "doi101007s0019000404132"
}

@incollection{doi10100797836421022884,
    author = "Flechtner, Frank und Dahle, Christoph und Neumayer, Karl Hans und König, Rolf und Förste, Christoph",
    title = "The Release 04 CHAMP und GRACE EIGEN-Gravitationsfeldmodelle",
    year = "2010",
    booktitle = "Advanced technologies in earth sciences",
    url = "https://doi.org/10.1007/978-3-642-10228-8\_4",
    doi = "10.1007/978-3-642-10228-8\_4",
    openalex = "W92931290",
    references = "doi10100735402680064, doi101007b138105, doi101007s0019000701838, doi101007s102360060086x, doi101016jjog200407001, doi1010292000gl012234, doi1010292000jc000763, doi1010292001jc001224, doi1010292002gl016473, doi1026153tsw12695, openalexw3006213641, openalexw3187485216"
}

(Kurzfassung) Die Gammastrahlung von Pulsaren wurde lange Zeit mit einem Vakuum-Dipolfeld modelliert. Diese Näherung ignoriert Änderungen der Feldstruktur, die durch das Magnetosphärenplasma und starke Plasmaströme verursacht werden. Wir präsentieren die ersten Ergebnisse der Modellierung von Gammastrahl-Pulsar-Lichtkurven unter Verwendung des realistischeren Feldes aus 3D-simulationen kraftfreier Magnetosphären. Mit der Geometrie des Feldes wenden wir mehrere Vorschriften für die Lage der Emissionszone an und vergleichen die Lichtkurven mit Beobachtungen. Wir finden, dass das konventionelle Zwei-Pol-Katastroph-Modell nicht in der Lage ist, Doppel-Spitzen-Pulsprofile zu erzeugen, hauptsächlich weil die Größe des Polkaps in der kraftfreien Magnetosphäre größer ist als das Vakuumfeld-Polkap. Das konventionelle Outer-Gap-Modell ist unter allgemeinen Bedingungen nur in der Lage, einen Peak zu erzeugen, weil ein großer Anteil der offenen Feldlinien die Null-Ladungsfläche nicht kreuzt. Wir schlagen ein neues „Separatrix-Schicht"-Modell vor, bei dem die hochenergetische Emission von einer dünnen Schicht auf den offenen Feldlinien direkt innerhalb der Separatrix stammt, die den offenen Flussrohr begrenzt. Die Emission von dieser Schicht erzeugt zwei starke Katastrophen auf der Himmelskarte aufgrund des Effekts, den wir „Sky Map Stagnation" (SMS) nennen. Dies hängt damit zusammen, dass das kraftfreie Feld asymptotisch dem Feld eines rotierenden geteilten Monopols nähert, und die Photonen, die auf solchen Feldlinien in der äußeren Magnetosphäre emittiert werden, zum Beobachter in Phase ankommen. Die Doppel-Spitzen-Lichtkurve ist eine natürliche Konsequenz von SMS. Wir zeigen, dass die meisten Merkmale der derzeit verfügbaren Gammastrahl-Pulsar-Lichtkurven mit dem Separatrix-Modell unter Verwendung des kraftfreien Feldes recht gut reproduziert und erklärt werden können. Die Zuordnung des Emissionsbereichs zum Stromblatt wird detailliertere zukünftige Studien der Magnetosphären-Beschleunigungsphysik leiten.

@article{doi1010880004637x71521282,
    author = "Bai, Xue‐Ning und Spitkovsky, Anatoly",
    title = "MODELING OF GAMMA-RAY PULSAR LIGHT CURVES USING THE FORCE-FREE MAGNETIC FIELD",
    year = "2010",
    journal = "The Astrophysical Journal",
    abstract = {(Kurzfassung) Die Gammastrahlung von Pulsaren wurde lange Zeit mit einem Vakuum-Dipolfeld modelliert. Diese Näherung ignoriert Änderungen der Feldstruktur, die durch das Magnetosphärenplasma und starke Plasmaströme verursacht werden. Wir präsentieren die ersten Ergebnisse der Modellierung von Gammastrahl-Pulsar-Lichtkurven unter Verwendung des realistischeren Feldes aus 3D-simulationen kraftfreier Magnetosphären. Mit der Geometrie des Feldes wenden wir mehrere Vorschriften für die Lage der Emissionszone an und vergleichen die Lichtkurven mit Beobachtungen. Wir finden, dass das konventionelle Zwei-Pol-Katastroph-Modell nicht in der Lage ist, Doppel-Spitzen-Pulsprofile zu erzeugen, hauptsächlich weil die Größe des Polkaps in der kraftfreien Magnetosphäre größer ist als das Vakuumfeld-Polkap. Das konventionelle Outer-Gap-Modell ist unter allgemeinen Bedingungen nur in der Lage, einen Peak zu erzeugen, weil ein großer Anteil der offenen Feldlinien die Null-Ladungsfläche nicht kreuzt. Wir schlagen ein neues „Separatrix-Schicht"-Modell vor, bei dem die hochenergetische Emission von einer dünnen Schicht auf den offenen Feldlinien direkt innerhalb der Separatrix stammt, die den offenen Flussrohr begrenzt. Die Emission von dieser Schicht erzeugt zwei starke Katastrophen auf der Himmelskarte aufgrund des Effekts, den wir „Sky Map Stagnation" (SMS) nennen. Dies hängt damit zusammen, dass das kraftfreie Feld asymptotisch dem Feld eines rotierenden geteilten Monopols nähert, und die Photonen, die auf solchen Feldlinien in der äußeren Magnetosphäre emittiert werden, zum Beobachter in Phase ankommen. Die Doppel-Spitzen-Lichtkurve ist eine natürliche Konsequenz von SMS. Wir zeigen, dass die meisten Merkmale der derzeit verfügbaren Gammastrahl-Pulsar-Lichtkurven mit dem Separatrix-Modell unter Verwendung des kraftfreien Feldes recht gut reproduziert und erklärt werden können. Die Zuordnung des Emissionsbereichs zum Stromblatt wird detailliertere zukünftige Studien der Magnetosphären-Beschleunigungsphysik leiten.},
    url = "https://doi.org/10.1088/0004-637x/715/2/1282",
    doi = "10.1088/0004-637x/715/2/1282",
    openalex = "W2162631736",
    references = "doi101046j13658711200003031x"
}

@article{doi101007s001900110467x,
    author = "Pail, Roland und Bruinsma, Sean und Migliaccio, Federica und Förste, Christoph und Goiginger, Helmut und Schuh, Wolf‐Dieter und Höck, Eduard und Reguzzoni, Mirko und Brockmann, Jan Martin und Abrikosov, O. A. und Veicherts, M. und Fecher, T. und Mayrhofer, R. und Krasbutter, Ina und Sansò, Fernando und Tscherning, C. C.",
    title = "First GOCE gravity field models derived by three different approaches",
    year = "2011",
    journal = "Journal of Geodesy",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-011-0467-x",
    doi = "10.1007/s00190-011-0467-x",
    openalex = "W2146645469",
    references = "doi10100797836421022884, doi101007s0019000404132, doi101007s0019001004017"
}

@article{doi101007s001900110482y,
    author = "Hirt, Christian und Gruber, Th. und Featherstone, W. E.",
    title = "Evaluation der ersten GOCE statischen Gravitationsfeldmodelle unter Verwendung terrestrischer Gravitation, vertikaler Ablenkungen und EGM2008 quasigeoider Höhen",
    year = "2011",
    journal = "Journal of Geodesy",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-011-0482-y",
    doi = "10.1007/s00190-011-0482-y",
    openalex = "W1986184974",
    references = "doi1010079789401713337"
}

Die Spektralanalyse von Datenrauschen wird im Kontext der Wiederherstellung des Schwerefeldes aus zwischen Satelliten gemessenen Entfernungen durchgeführt, die von der Satellitengravimetrie-Mission GRACE erfasst wurden. Die Motivation der Studie ist zweifach: (i) die weitere Verbesserung der GRACE-Datenverarbeitungstechniken zu fördern und (ii) beim Entwurf von GRACE-Folgemissionen zu unterstützen. Die analysierten Rauschrealisierungen werden als Differenz zwischen den tatsächlichen GRACE-Entfernungsmessungen zwischen Satelliten und den Vorhersagen auf Basis von State-of-the-Art-Kraftmodellen erzeugt. Das genutzte funktionale Modell basiert auf den sogenannten „Range-Kombinationen", die als ein Differenzenquotienten-Analogon der zwischen Satelliten gemessenen Beschleunigungen verstanden werden können, die auf die Sichtlinie projiziert sind, die die Satelliten verbindet. Es wird gezeigt, dass niederfrequentes Rauschen durch die begrenzte Genauigkeit der berechneten GRACE-Orbits verursacht wird. In erster Linie führt dies zu einer ungenauen Schätzung des radialen Anteils der zwischen Satelliten gemessenen Geschwindigkeiten. Ein großer Einfluss dieses Anteils ergibt sich daraus, dass er direkt mit Zentrifugalbeschleunigungen zusammenhängt, die berücksichtigt werden müssen, wenn die gemessenen Entfernungsbeschleunigungen mit zwischen Satelliten gemessenen Beschleunigkeiten verknüpft werden. Ein weiterer Effekt von Orbitungenauigkeiten ist eine Fehlberechnung der auf die Satelliten wirkenden Kräfte (insbesondere diejenige, die durch den Nullgrad-Term des Gravitationsfeldes der Erde beschrieben wird). Die Hauptbeiträge zum Rauschbudget bei hohen Frequenzen (über 9 mHz) sind (i) Ranging-Sensorfehler und (ii) begrenztes Wissen über das statische Schwerefeld der Erde bei hohen Graden. Wichtig ist, dass wir zeigen, dass das Aktualisieren des Modells des statischen Feldes auf Basis der verfügbaren Daten mit Vorsicht durchgeführt werden muss, da das Ergebnis möglicherweise nicht physikalisch ist aufgrund einer nicht-eindeutigen Wiederherstellung von Hochgrad-Koeffizienten. Die Quelle des Rauschens im Bereich mittlerer Frequenzen (1–9 mHz), die für eine genaue Wiederherstellung des Schwerefeldes besonders kritisch ist, ist noch nicht vollständig verstanden. Wir zeigen jedoch, dass sie nicht durch Ungenauigkeiten in Hintergrundmodellen des zeitlich veränderlichen Schwerefeldes erklärt werden kann. Es wird betont, dass die meisten der erhaltenen Ergebnisse als ausreichend allgemein behandelt werden können (d. h. anwendbar im Kontext einer statistisch optimalen Schätzung auf Basis eines beliebigen funktionalen Modells).

@article{doi101007s0019001105316,
    author = "Ditmar, P. und Encarnação, J. und Farahani, H. Hashemi",
    title = "Understanding data noise in gravity field recovery on the basis of inter-satellite ranging measurements acquired by the satellite gravimetry mission GRACE",
    year = "2011",
    journal = "Journal of Geodesy",
    abstract = "Die Spektralanalyse von Datenrauschen wird im Kontext der Wiederherstellung des Schwerefeldes aus zwischen Satelliten gemessenen Entfernungen durchgeführt, die von der Satellitengravimetrie-Mission GRACE erfasst wurden. Die Motivation der Studie ist zweifach: (i) die weitere Verbesserung der GRACE-Datenverarbeitungstechniken zu fördern und (ii) beim Entwurf von GRACE-Folgemissionen zu unterstützen. Die analysierten Rauschrealisierungen werden als Differenz zwischen den tatsächlichen GRACE-Entfernungsmessungen zwischen Satelliten und den Vorhersagen auf Basis von State-of-the-Art-Kraftmodellen erzeugt. Das genutzte funktionale Modell basiert auf den sogenannten „Range-Kombinationen", die als ein Differenzenquotienten-Analogon der zwischen Satelliten gemessenen Beschleunigungen verstanden werden können, die auf die Sichtlinie projiziert sind, die die Satelliten verbindet. Es wird gezeigt, dass niederfrequentes Rauschen durch die begrenzte Genauigkeit der berechneten GRACE-Orbits verursacht wird. In erster Linie führt dies zu einer ungenauen Schätzung des radialen Anteils der zwischen Satelliten gemessenen Geschwindigkeiten. Ein großer Einfluss dieses Anteils ergibt sich daraus, dass er direkt mit Zentrifugalbeschleunigungen zusammenhängt, die berücksichtigt werden müssen, wenn die gemessenen Entfernungsbeschleunigungen mit zwischen Satelliten gemessenen Beschleunigkeiten verknüpft werden. Ein weiterer Effekt von Orbitungenauigkeiten ist eine Fehlberechnung der auf die Satelliten wirkenden Kräfte (insbesondere diejenige, die durch den Nullgrad-Term des Gravitationsfeldes der Erde beschrieben wird). Die Hauptbeiträge zum Rauschbudget bei hohen Frequenzen (über 9 mHz) sind (i) Ranging-Sensorfehler und (ii) begrenztes Wissen über das statische Schwerefeld der Erde bei hohen Graden. Wichtig ist, dass wir zeigen, dass das Aktualisieren des Modells des statischen Feldes auf Basis der verfügbaren Daten mit Vorsicht durchgeführt werden muss, da das Ergebnis möglicherweise nicht physikalisch ist aufgrund einer nicht-eindeutigen Wiederherstellung von Hochgrad-Koeffizienten. Die Quelle des Rauschens im Bereich mittlerer Frequenzen (1–9 mHz), die für eine genaue Wiederherstellung des Schwerefeldes besonders kritisch ist, ist noch nicht vollständig verstanden. Wir zeigen jedoch, dass sie nicht durch Ungenauigkeiten in Hintergrundmodellen des zeitlich veränderlichen Schwerefeldes erklärt werden kann. Es wird betont, dass die meisten der erhaltenen Ergebnisse als ausreichend allgemein behandelt werden können (d. h. anwendbar im Kontext einer statistisch optimalen Schätzung auf Basis eines beliebigen funktionalen Modells).",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-011-0531-6",
    doi = "10.1007/s00190-011-0531-6",
    openalex = "W2144839272",
    references = "doi1054419rmsi6z"
}

Landwasserspeicher spielen eine grundlegende Rolle im westafrikanischen Wasserkreislauf und haben einen wichtigen Einfluss auf das Klima und die natürlichen Ressourcen dieser Region. Allerdings sind Messungen des Landwasserspeichers auf regionaler und globaler Ebene sowie insbesondere in schlecht instrumentierten endorheischen Regionen, wie dem größten Teil des Sahel, wo aus Flussabflussmessungen und Beckenwasserbilanzen wenig nützliche Informationen abgeleitet werden können, rar. Die Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE)-Satellitenmission liefert eine genaue Messung der Variationen des terrestrischen Schwerefeldes, aus denen die Variationen des Landwasserspeichers abgeleitet werden können. Allerdings ist deren Gewinnung nicht einfach, und verschiedene Methoden werden eingesetzt, was zu unterschiedlichen Landwasserspeicher-GRACE-Produkten führt. Auf der anderen Seite kann der Wasserspeicher durch Landoberflächenmodellierung geschätzt werden, die mit beobachteten oder satellitenbasierten Randbedingungen erzwungen wird, aber solche Schätzungen können stark modellabhängig sein. In dieser Studie werden der Landwasserspeicher durch sechs GRACE-Produkte und die Bodenfeuchteschätzungen durch neun Landoberflächenmodelle (im Rahmen des African Monsoon Multidisciplinary Analysis Land Surface Intercomparison Project (ALMIP) ausgeführt) über Westafrika evaluiert, mit einem besonderen Fokus auf den Sahel. Die räumliche Verteilung des Wasserspeichers, einschließlich zonaler Transekte, sein saisonaler Zyklus und seine jährliche Variabilität, werden für die Jahre 2003–2007 analysiert. Trotz der nicht vernachlässigbaren Unterschiede zwischen den verschiedenen GRACE-Produkten und zwischen den verschiedenen Modellen wird im Untersuchungsgebiet Westafrika im Allgemeinen eine gute Übereinstimmung zwischen Satelliten- und Modellschätzungen festgestellt. Insbesondere zeigt sich, dass GRACE-Daten die jährliche Variabilität des Wasserspeichers über dem Sahel für den 5-Jahres-Studienzeitraum gut wiedergeben. Der Vergleich zwischen Satellitenschätzungen und ALMIP-Ergebnissen führt zur Identifizierung von Prozessen, die in den Landoberflächenmodellen verbessert werden müssen. Insbesondere deuten unsere Ergebnisse auf die Bedeutung einer korrekten Simulation langsamer Wasserreservoirs sowie der Verdunstung und Transpiration während der Trockenzeit für eine genaue Modellierung der Bodenfeuchte über Westafrika hin.

@article{doi1010292009wr008856,
    author = "Grippa, Manuela und Kergoat, Laurent und Frappart, Frédéric und Araud, Quentin und Boone, Aaron und de Rosnay, Patricia und Lemoine, Jean‐Michel und Gascoin, Simon und Balsamo, Gianpaolo und Ottlé, Catherine und Decharme, Bertrand und Saux‐Picart, S. und Ramillien, Guillaume",
    title = "Landwasserspeichervariabilität in Westafrika, geschätzt durch Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) und Landoberflächenmodelle",
    year = "2011",
    journal = "Water Resources Research",
    abstract = "Landwasserspeicher spielen eine grundlegende Rolle im westafrikanischen Wasserkreislauf und haben einen wichtigen Einfluss auf das Klima und die natürlichen Ressourcen dieser Region. Allerdings sind Messungen des Landwasserspeichers auf regionaler und globaler Ebene sowie insbesondere in schlecht instrumentierten endorheischen Regionen, wie dem größten Teil des Sahel, wo aus Flussabflussmessungen und Beckenwasserbilanzen wenig nützliche Informationen abgeleitet werden können, rar. Die Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE)-Satellitenmission liefert eine genaue Messung der Variationen des terrestrischen Schwerefeldes, aus denen die Variationen des Landwasserspeichers abgeleitet werden können. Allerdings ist deren Gewinnung nicht einfach, und verschiedene Methoden werden eingesetzt, was zu unterschiedlichen Landwasserspeicher-GRACE-Produkten führt. Auf der anderen Seite kann der Wasserspeicher durch Landoberflächenmodellierung geschätzt werden, die mit beobachteten oder satellitenbasierten Randbedingungen erzwungen wird, aber solche Schätzungen können stark modellabhängig sein. In dieser Studie werden der Landwasserspeicher durch sechs GRACE-Produkte und die Bodenfeuchteschätzungen durch neun Landoberflächenmodelle (im Rahmen des African Monsoon Multidisciplinary Analysis Land Surface Intercomparison Project (ALMIP) ausgeführt) über Westafrika evaluiert, mit einem besonderen Fokus auf den Sahel. Die räumliche Verteilung des Wasserspeichers, einschließlich zonaler Transekte, sein saisonaler Zyklus und seine jährliche Variabilität, werden für die Jahre 2003–2007 analysiert. Trotz der nicht vernachlässigbaren Unterschiede zwischen den verschiedenen GRACE-Produkten und zwischen den verschiedenen Modellen wird im Untersuchungsgebiet Westafrika im Allgemeinen eine gute Übereinstimmung zwischen Satelliten- und Modellschätzungen festgestellt. Insbesondere zeigt sich, dass GRACE-Daten die jährliche Variabilität des Wasserspeichers über dem Sahel für den 5-Jahres-Studienzeitraum gut wiedergeben. Der Vergleich zwischen Satellitenschätzungen und ALMIP-Ergebnissen führt zur Identifizierung von Prozessen, die in den Landoberflächenmodellen verbessert werden müssen. Insbesondere deuten unsere Ergebnisse auf die Bedeutung einer korrekten Simulation langsamer Wasserreservoirs sowie der Verdunstung und Transpiration während der Trockenzeit für eine genaue Modellierung der Bodenfeuchte über Westafrika hin.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2009wr008856",
    doi = "10.1029/2009wr008856",
    openalex = "W2087895072",
    references = "doi1054419rmsi6z"
}

[1] Satellitenlaserentfernungsmessungsdaten (SLR) wurden verwendet, um die Variationen der Hauptachse der Erde zu bestimmen, die durch die geopotentialkoeffizienten vom Grad 2 und der Ordnung 1, C21 und S21, repräsentiert werden. Signifikante Variationen bei den jährlichen und Chandler-Wobble-Frequenzen treten in den SLR-Zeitreihen auf, wenn die Rotationsdeformation oder „Polgezeiten" (d. h. die festen Erd- und Ozeanpolgezeiten) nicht modelliert wurden. Der Beitrag der Ozeanpolgezeiten wird auf nur ∼8 % der gesamten jährlichen Variationen der normierten Koeffizienten geschätzt: / basierend auf der Analyse von SLR-Daten. Die Amplitude der nichttidalen jährlichen Variation von beträgt nur ∼ 30 % von aus den SLR-Zeitreihen. Die Schätzungen der jährlichen Variation in aus SLR, dem Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) und der Polbewegungsanregungsfunktion, stimmen gut überein. Die Natur des linearen Trends für die Erdachse, der durch diese Techniken in den letzten Jahren bestimmt wurde, stimmt im Allgemeinen überein, stimmt aber nicht so gut mit den Ergebnissen überein, die aus aktuellen glazial-isostatischen Anpassungsmodellen (GIA) vorhergesagt werden. Die „flüssige Love-Zahl" für die Erde wird auf ∼0,9 geschätzt, basierend auf der Position der mittleren Achse aus dem GRACE-Schwerkraftmodell GGM03S und dem mittleren Pol, der durch die IERS 2003-Konventionen definiert ist. Die Schätzung von / aus GRACE und SLR liefert eine verbesserte Einschränkung für die relative Rotation des Kerns. Die hier präsentierten Ergebnisse deuten auf eine mögliche Neigung der inneren Kernachse von ∼2° und eine Verschiebung der Achse des gesamten Kerns von ∼3 Bogensekunden hin.

@article{doi1010292010jb000850,
    author = "Cheng, Minkang und Ries, John und Tapley, B. D.",
    title = "Variationen der Erdachse aus Satellitenlaserentfernungsmessungen und GRACE",
    year = "2011",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "[1] Satellitenlaserentfernungsmessungsdaten (SLR) wurden verwendet, um die Variationen der Hauptachse der Erde zu bestimmen, die durch die geopotentialkoeffizienten vom Grad 2 und der Ordnung 1, C21 und S21, repräsentiert werden. Signifikante Variationen bei den jährlichen und Chandler-Wobble-Frequenzen treten in den SLR-Zeitreihen auf, wenn die Rotationsdeformation oder „Polgezeiten" (d. h. die festen Erd- und Ozeanpolgezeiten) nicht modelliert wurden. Der Beitrag der Ozeanpolgezeiten wird auf nur ∼8 % der gesamten jährlichen Variationen der normierten Koeffizienten geschätzt: / basierend auf der Analyse von SLR-Daten. Die Amplitude der nichttidalen jährlichen Variation von beträgt nur ∼ 30 % von aus den SLR-Zeitreihen. Die Schätzungen der jährlichen Variation in aus SLR, dem Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) und der Polbewegungsanregungsfunktion, stimmen gut überein. Die Natur des linearen Trends für die Erdachse, der durch diese Techniken in den letzten Jahren bestimmt wurde, stimmt im Allgemeinen überein, stimmt aber nicht so gut mit den Ergebnissen überein, die aus aktuellen glazial-isostatischen Anpassungsmodellen (GIA) vorhergesagt werden. Die „flüssige Love-Zahl" für die Erde wird auf ∼0,9 geschätzt, basierend auf der Position der mittleren Achse aus dem GRACE-Schwerkraftmodell GGM03S und dem mittleren Pol, der durch die IERS 2003-Konventionen definiert ist. Die Schätzung von / aus GRACE und SLR liefert eine verbesserte Einschränkung für die relative Rotation des Kerns. Die hier präsentierten Ergebnisse deuten auf eine mögliche Neigung der inneren Kernachse von ∼2° und eine Verschiebung der Achse des gesamten Kerns von ∼3 Bogensekunden hin.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2010jb000850",
    doi = "10.1029/2010jb000850",
    openalex = "W2124662745",
    references = "doi101016jjog200407001"
}

[1] Wir betrachten die Meeresspiegel- und Energiebilanzen gemeinsam ab 1961 unter Verwendung aktueller und aktualisierter Schätzungen aller Terme. Zwischen 1972 und 2008 stimmt der beobachtete Anstieg des Meeresspiegels (1,8 ± 0,2 mm pro Jahr allein aus Gezeitenmessern und 2,1 ± 0,2 mm pro Jahr aus einer Kombination von Gezeitenmessern und Altimeterbeobachtungen) gut mit der Summe der Beiträge (1,8 ± 0,4 mm pro Jahr) in der Größenordnung überein, und beide weisen ähnliche Zunahmen der Anstiegsrate während des Zeitraums auf. Die größten Beiträge stammen von der thermischen Ausdehnung des Ozeans (0,8 mm pro Jahr) und dem Abschmelzen von Gletschern und Eiskappen (0,7 mm pro Jahr), wobei Grönland und die Antarktis etwa 0,4 mm pro Jahr beitragen. Die Beiträge der Kryosphäre nehmen über den Zeitraum hinweg zu (insbesondere in den 1990er Jahren), aber der thermosterische Beitrag nimmt weniger schnell zu. Wir schließen eine verbesserte Schätzung der Grundwasserleiterentleerung (0,3 mm pro Jahr) ein, die teilweise die Speicherung von Wasser in Staudämmen ausgleicht und einen gesamten terrestrischen Speicherbeitrag von −0,1 mm pro Jahr ergibt. Die Erwärmung des Ozeans (90 % der gesamten Energiezunahme der Erde) setzt sich bis zum Ende des Datensatzes fort, was mit der anhaltenden Treibhausgaszwang übereinstimmt. Der Aerosolzwang, als Restwert in der atmosphärischen Energiebilanz abgeleitet, wird für die 1980er Jahre und frühen 1990er Jahre auf −0,8 ± 0,4 W m−2 geschätzt. Er nimmt in den späten 1990er Jahren zu, wie es für die Konsistenz mit wenig Erwärmung der Oberfläche im letzten Jahrzehnt erforderlich ist. Diese Zunahme ist wahrscheinlich zumindest teilweise mit erheblichen Zunahmen der Aerosolausstoßes aus Entwicklungsländern und moderater vulkanischer Aktivität verbunden.

@article{doi1010292011gl048794,
    author = "Church, John und White, Neil J. und Konikow, Leonard F. und Domingues, Catia M. und Cogley, J. Graham und Rignot, Eric und Gregory, Jonathan M. und van den Broeke, M. R. und Monaghan, Andrew J. und Velicogna, I.",
    title = "Revisiting the Earth's sea-level and energy budgets from 1961 to 2008",
    year = "2011",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "[1] Wir betrachten die Meeresspiegel- und Energiebilanzen gemeinsam ab 1961 unter Verwendung aktueller und aktualisierter Schätzungen aller Terme. Zwischen 1972 und 2008 stimmt der beobachtete Anstieg des Meeresspiegels (1,8 ± 0,2 mm pro Jahr allein aus Gezeitenmessern und 2,1 ± 0,2 mm pro Jahr aus einer Kombination von Gezeitenmessern und Altimeterbeobachtungen) gut mit der Summe der Beiträge (1,8 ± 0,4 mm pro Jahr) in der Größenordnung überein, und beide weisen ähnliche Zunahmen der Anstiegsrate während des Zeitraums auf. Die größten Beiträge stammen von der thermischen Ausdehnung des Ozeans (0,8 mm pro Jahr) und dem Abschmelzen von Gletschern und Eiskappen (0,7 mm pro Jahr), wobei Grönland und die Antarktis etwa 0,4 mm pro Jahr beitragen. Die Beiträge der Kryosphäre nehmen über den Zeitraum hinweg zu (insbesondere in den 1990er Jahren), aber der thermosterische Beitrag nimmt weniger schnell zu. Wir schließen eine verbesserte Schätzung der Grundwasserleiterentleerung (0,3 mm pro Jahr) ein, die teilweise die Speicherung von Wasser in Staudämmen ausgleicht und einen gesamten terrestrischen Speicherbeitrag von −0,1 mm pro Jahr ergibt. Die Erwärmung des Ozeans (90\% der gesamten Energiezunahme der Erde) setzt sich bis zum Ende des Datensatzes fort, was mit der anhaltenden Treibhausgaszwang übereinstimmt. Der Aerosolzwang, als Restwert in der atmosphärischen Energiebilanz abgeleitet, wird für die 1980er Jahre und frühen 1990er Jahre auf −0,8 ± 0,4 W m−2 geschätzt. Er nimmt in den späten 1990er Jahren zu, wie es für die Konsistenz mit wenig Erwärmung der Oberfläche im letzten Jahrzehnt erforderlich ist. Diese Zunahme ist wahrscheinlich zumindest teilweise mit erheblichen Zunahmen der Aerosolausstoßes aus Entwicklungsländern und moderater vulkanischer Aktivität verbunden.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2011gl048794",
    doi = "10.1029/2011gl048794",
    openalex = "W2104706002",
    references = "doi1011751525754120020030283gmolwa20co2"
}

Die Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) misst seit März 2002 das Schwerkraftfeld der Erde. Wir schlagen ein neues Filterverfahren zur Nachbearbeitung von GRACE-basierten monatlichen Schwerkraftfeldlösungen vor, die in Form von Koeffizienten sphärischer Harmoniken bereitgestellt werden. Das Verfahren ist auf die optimale Schätzung linearer Trends und anderer Signalanteile abgestimmt, die über lange Zeitintervalle ein systematisches Verhalten zeigen. Das Schlüsselelement der entwickelten Methodik ist der statistisch optimale Wiener-Filter, der die vollständigen Kovarianzmatrizen von Rauschen und Signal nutzt. Die entwickelte Methodik wird angewendet, um das Massenbilanz des Grönlandeises sowohl pro Einzugsgebiet als auch integriert sowie die Massenbilanz der Eiskappen auf den Inseln um Grönland herum zu bestimmen. Die Schätzungen wurden für drei 2-Jahres-Zeiträume (2003–2004, 2005–2006 und 2007–2008) sowie für das 6-Jahres-Zeitraum (2003–2008) durchgeführt. Die Studie bestätigt einen signifikanten Unterschied im Verhalten der Einzugsgebiete über die Zeit. Die durchschnittliche 6-Jahres-Rate des Massenverlusts in Grönland wird auf 165 ± 15 Gt/Jahr geschätzt. Die Rate des Massenverlusts der Eiskappen auf Ellesmere Island (zusammen mit Devon Island), Baffin Island, Island und Svalbard beträgt 22 ± 4, 21 ± 6, 17 ± 9 und 6 ± 2 Gt/Jahr, jeweils. Alle diese Schätzungen wurden auf den Effekt der glazialen isostatischen Anpassung korrigiert.

@article{doi101007s0019001205805,
    author = "Siemes, Christian und Ditmar, P. und Riva, Riccardo und Slobbe, Cornelis und Liu, X. L. und Farahani, H. Hashemi",
    title = "Schätzung von Massenänderungstrends im Erdsystem auf der Grundlage von GRACE-Satellitendaten, mit Anwendung auf Grönland",
    year = "2012",
    journal = "Journal of Geodesy",
    abstract = "Die Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) misst seit März 2002 das Schwerkraftfeld der Erde. Wir schlagen ein neues Filterverfahren zur Nachbearbeitung von GRACE-basierten monatlichen Schwerkraftfeldlösungen vor, die in Form von Koeffizienten sphärischer Harmoniken bereitgestellt werden. Das Verfahren ist auf die optimale Schätzung linearer Trends und anderer Signalanteile abgestimmt, die über lange Zeitintervalle ein systematisches Verhalten zeigen. Das Schlüsselelement der entwickelten Methodik ist der statistisch optimale Wiener-Filter, der die vollständigen Kovarianzmatrizen von Rauschen und Signal nutzt. Die entwickelte Methodik wird angewendet, um das Massenbilanz des Grönlandeises sowohl pro Einzugsgebiet als auch integriert sowie die Massenbilanz der Eiskappen auf den Inseln um Grönland herum zu bestimmen. Die Schätzungen wurden für drei 2-Jahres-Zeiträume (2003–2004, 2005–2006 und 2007–2008) sowie für das 6-Jahres-Zeitraum (2003–2008) durchgeführt. Die Studie bestätigt einen signifikanten Unterschied im Verhalten der Einzugsgebiete über die Zeit. Die durchschnittliche 6-Jahres-Rate des Massenverlusts in Grönland wird auf 165 ± 15 Gt/Jahr geschätzt. Die Rate des Massenverlusts der Eiskappen auf Ellesmere Island (zusammen mit Devon Island), Baffin Island, Island und Svalbard beträgt 22 ± 4, 21 ± 6, 17 ± 9 und 6 ± 2 Gt/Jahr, jeweils. Alle diese Schätzungen wurden auf den Effekt der glazialen isostatischen Anpassung korrigiert.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-012-0580-5",
    doi = "10.1007/s00190-012-0580-5",
    openalex = "W2164504626",
    references = "doi1054419rmsi6z"
}

@article{doi101007s1071201292098,
    author = "Panet, Isabelle und Flury, Jakob und Biancale, R. und Gruber, Thomas und Johannessen, Johnny A. und van den Broeke, M. R. und van Dam, Tonie und Gégout, Pierre und Hughes, Christopher W. und Ramillien, Guillaume und Sasgen, Ingo und Seoane, Lucía und Thomas, Maik",
    title = "Earth System Mass Transport Mission (e.motion): Ein Konzept für zukünftige Messungen des Erdgravitationsfeldes aus dem Weltraum",
    year = "2012",
    journal = "Surveys in Geophysics",
    url = "https://doi.org/10.1007/s10712-012-9209-8",
    doi = "10.1007/s10712-012-9209-8",
    openalex = "W2070252593",
    references = "doi1010079789401713337"
}

@article{doi101016jjog201202006,
    author = "Kurtenbach, Enrico und Eicker, Annette und Mayer‐Gürr, Torsten und Holschneider, M. und Hayn, M. und Fuhrmann, M. und Kusche, Jürgen",
    title = "Verbesserte tägliche GRACE-Schwerefeldlösungen unter Verwendung eines Kalman-Smoothers",
    year = "2012",
    journal = "Journal of Geodynamics",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.jog.2012.02.006",
    doi = "10.1016/j.jog.2012.02.006",
    openalex = "W2081496653",
    references = "doi10100797836421022884"
}

EGM2008 ist ein sphärisches Harmonik-Modell des Gravitationspotenzials der Erde, entwickelt durch eine kleinst-quadratische Kombination des ITG‐GRACE03S-Gravitationsmodells und seiner zugehörigen Fehler-Kovarianz-Matrix, wobei die Gravitationsinformationen aus einem globalen Satz von flächengemittelten freien-Luft-Gravitationsanomalien gewonnen wurden, die auf einem 5 Bogenminuten-gleichwinkligen Raster definiert sind. Dieses Raster wurde durch die Verschmelzung terrestrischer, aus Altimetrie abgeleiteter und luftgestützter Gravitationsdaten gebildet. In Bereichen, in denen nur Gravitationsdaten mit niedrigerer Auflösung verfügbar waren, wurde ihr spektraler Inhalt durch Gravitationsinformationen ergänzt, die durch die Topographie impliziert werden. EGM2008 ist bis zum Grad und zur Ordnung 2159 vollständig und enthält zusätzliche Koeffizienten bis zum Grad 2190 und zur Ordnung 2159. In Bereichen, die mit hochwertigen Gravitationsdaten abgedeckt sind, liegen die Diskrepanzen zwischen den EGM2008-Geoid-Wellen und unabhängigen GPS/Nivellement-Werten in der Größenordnung von ±5 bis ±10 cm. Die vertikalen Ablenkungen von EGM2008 über den USA und Australien liegen innerhalb von ±1,1 bis ±1,3 Bogensekunden zu unabhängigen astrogeodätischen Werten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass EGM2008 vergleichbar mit zeitgenössischen detaillierten regionalen Geoid-Modellen performt. EGM2008 performt ebenso gut wie andere GRACE-basierte Gravitationsmodelle in Orbit-Berechnungen. Im Vergleich zu EGM96 stellt EGM2008 eine Verbesserung um den Faktor sechs in der Auflösung und um Faktoren von drei bis sechs in der Genauigkeit dar, abhängig von der Gravitationsgröße und dem geografischen Gebiet. EGM2008 stellt einen Meilenstein und ein neues Paradigma in der globalen Gravitationsfeldmodellierung dar, indem es zum ersten Mal in der Geschichte zeigt, dass ein einzelnes globales Modell die Anforderungen eines sehr breiten Anwendungsspektrums erfüllen kann, sofern genaue und detaillierte gravimetrische Daten vorliegen.

@article{doi1010292011jb008916,
    author = "Pavlis, Nikolaos K. und Holmes, S. A. und Kenyon, S. und Factor, J. K.",
    title = "Die Entwicklung und Bewertung des Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008)",
    year = "2012",
    journal = "Journal of Geophysical Research Atmospheres",
    abstract = "EGM2008 ist ein sphärisches Harmonik-Modell des Gravitationspotenzials der Erde, entwickelt durch eine kleinst-quadratische Kombination des ITG‐GRACE03S-Gravitationsmodells und seiner zugehörigen Fehler-Kovarianz-Matrix, wobei die Gravitationsinformationen aus einem globalen Satz von flächengemittelten freien-Luft-Gravitationsanomalien gewonnen wurden, die auf einem 5 Bogenminuten-gleichwinkligen Raster definiert sind. Dieses Raster wurde durch die Verschmelzung terrestrischer, aus Altimetrie abgeleiteter und luftgestützter Gravitationsdaten gebildet. In Bereichen, in denen nur Gravitationsdaten mit niedrigerer Auflösung verfügbar waren, wurde ihr spektraler Inhalt durch Gravitationsinformationen ergänzt, die durch die Topographie impliziert werden. EGM2008 ist bis zum Grad und zur Ordnung 2159 vollständig und enthält zusätzliche Koeffizienten bis zum Grad 2190 und zur Ordnung 2159. In Bereichen, die mit hochwertigen Gravitationsdaten abgedeckt sind, liegen die Diskrepanzen zwischen den EGM2008-Geoid-Wellen und unabhängigen GPS/Nivellement-Werten in der Größenordnung von ±5 bis ±10 cm. Die vertikalen Ablenkungen von EGM2008 über den USA und Australien liegen innerhalb von ±1,1 bis ±1,3 Bogensekunden zu unabhängigen astrogeodätischen Werten. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass EGM2008 vergleichbar mit zeitgenössischen detaillierten regionalen Geoid-Modellen performt. EGM2008 performt ebenso gut wie andere GRACE-basierte Gravitationsmodelle in Orbit-Berechnungen. Im Vergleich zu EGM96 stellt EGM2008 eine Verbesserung um den Faktor sechs in der Auflösung und um Faktoren von drei bis sechs in der Genauigkeit dar, abhängig von der Gravitationsgröße und dem geografischen Gebiet. EGM2008 stellt einen Meilenstein und ein neues Paradigma in der globalen Gravitationsfeldmodellierung dar, indem es zum ersten Mal in der Geschichte zeigt, dass ein einzelnes globales Modell die Anforderungen eines sehr breiten Anwendungsspektrums erfüllen kann, sofern genaue und detaillierte gravimetrische Daten vorliegen.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2011jb008916",
    doi = "10.1029/2011jb008916",
    openalex = "W2053987409",
    references = "doi101007s001900050480z, doi1010292004gl019920, doi1010292005gl025285, doi10102996jb03223, doi10102998eo00426, doi101126science27753341956"
}

Wir berechnen die Teilchendichte, Energiedichte, transversalen Druck, longitudinalen Druck und Magnetisierung eines Ensembles von Spin-1/2-Teilchen in Anwesenheit eines homogenen Hintergrundmagnetfeldes. Die Richtung des Magnetfeldes bricht die Kugelsymmetrie, wodurch der Druck transversal zur Magnetfeldrichtung vom Druck parallel dazu abweicht. Wir stellen explizite Formeln für den Fall nullter und endlicher Temperatur für sowohl geladene als auch ungeladene Teilchen vor, einschließlich des Effekts des anomalen magnetischen Moments. Wir zeigen, dass die resultierenden Ausdrücke die kanonischen Beziehungen $\ensuremath{\Omega}=\ensuremath{-}{P}_{\ensuremath{\parallel}}$ und ${P}_{\ensuremath{\perp}}={P}_{\ensuremath{\parallel}}\ensuremath{-}MB$ erfüllen, wobei $M=\ensuremath{-}\ensuremath{\partial}\ensuremath{\Omega}/\ensuremath{\partial}B$ die Magnetisierung des Systems ist. Wir berechnen numerisch die resultierende Druckanisotropie für ein Gas von Protonen und ein Gas von Neutronen und zeigen, dass die Einbeziehung des anomalen magnetischen Moments das Niveau der Druckanisotropie in beiden Fällen erhöht.

@article{doi101103physrevd86125032,
    author = "Strickland, Michael und Dexheimer, Verônica und Menezes, Débora P.",
    title = "Bulk properties of a Fermi gas in a magnetic field",
    year = "2012",
    journal = "Physical review. D. Particles, fields, gravitation, and cosmology/Physical review. D, Particles, fields, gravitation, and cosmology",
    abstract = "Wir berechnen die Teilchendichte, Energiedichte, transversalen Druck, longitudinalen Druck und Magnetisierung eines Ensembles von Spin-1/2-Teilchen in Anwesenheit eines homogenen Hintergrundmagnetfeldes. Die Richtung des Magnetfeldes bricht die Kugelsymmetrie, wodurch der Druck transversal zur Magnetfeldrichtung vom Druck parallel dazu abweicht. Wir stellen explizite Formeln für den Fall nullter und endlicher Temperatur für sowohl geladene als auch ungeladene Teilchen vor, einschließlich des Effekts des anomalen magnetischen Moments. Wir zeigen, dass die resultierenden Ausdrücke die kanonischen Beziehungen $\ensuremath{\Omega}=\ensuremath{-}{P}\_{\ensuremath{\parallel}}$ und ${P}\_{\ensuremath{\perp}}={P}\_{\ensuremath{\parallel}}\ensuremath{-}MB$ erfüllen, wobei $M=\ensuremath{-}\ensuremath{\partial}\ensuremath{\Omega}/\ensuremath{\partial}B$ die Magnetisierung des Systems ist. Wir berechnen numerisch die resultierende Druckanisotropie für ein Gas von Protonen und ein Gas von Neutronen und zeigen, dass die Einbeziehung des anomalen magnetischen Moments das Niveau der Druckanisotropie in beiden Fällen erhöht.",
    url = "https://doi.org/10.1103/physrevd.86.125032",
    doi = "10.1103/physrevd.86.125032",
    openalex = "W2140400799",
    references = "doi101086312104"
}

Zusammenfassung Nachbearbeitete Daten des Schwerefelds und des stationären Ozeanzirkulations-Explorers (GOCE) wurden mit Daten vom Laser Geodynamics Satellite (LAGEOS) 1/2 und vom Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) kombiniert, um ein satellitenbasiertes Schwerefeldmodell bis zum Grad 260 mit dem direkten Ansatz zu erzeugen, das DIR‐R4 genannt wird. Im Vergleich zum Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008) ist es bei niedriger bis mittlerer Auflösung genauer dank der GOCE- und GRACE-Daten. Im Vergleich zu früheren Versionen der ESA-GOCE-Modelle ist es bei hohen Graden genauer aufgrund der größeren Menge an eingelesenen Daten. Es ist auch etwas genauer als die vierte Version des zeitbasierten Modells (TIM‐R4) der ESA, wie durch GPS/Nivellement, Orbitbestimmungstests und eine ozeanografische Bewertung gezeigt wurde. Gemäß den formellen, wahrscheinlich um den Faktor 2–2.5 zu optimistischen, kumulierten Geoidfehlern (1,3 cm) und Schwereanomaliefehlern (0,4 mGal) bei einer Auflösung von 100 km wurden die Missionsziele der GOCE erreicht.

@article{doi101002grl50716,
    author = "Bruinsma, Sean und Förste, Christoph und Abrikosov, O. A. und Marty, Jean‐Charles und Rio, Marie‐Helene und Mulet, Sandrine und Bonvalot, Sylvain",
    title = "The new ESA satellite‐only gravity field model via the direct approach",
    year = "2013",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Zusammenfassung Nachbearbeitete Daten des Schwerefelds und des stationären Ozeanzirkulations-Explorers (GOCE) wurden mit Daten vom Laser Geodynamics Satellite (LAGEOS) 1/2 und vom Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) kombiniert, um ein satellitenbasiertes Schwerefeldmodell bis zum Grad 260 mit dem direkten Ansatz zu erzeugen, das DIR‐R4 genannt wird. Im Vergleich zum Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008) ist es bei niedriger bis mittlerer Auflösung genauer dank der GOCE- und GRACE-Daten. Im Vergleich zu früheren Versionen der ESA-GOCE-Modelle ist es bei hohen Graden genauer aufgrund der größeren Menge an eingelesenen Daten. Es ist auch etwas genauer als die vierte Version des zeitbasierten Modells (TIM‐R4) der ESA, wie durch GPS/Nivellement, Orbitbestimmungstests und eine ozeanografische Bewertung gezeigt wurde. Gemäß den formellen, wahrscheinlich um den Faktor 2–2.5 zu optimistischen, kumulierten Geoidfehlern (1,3 cm) und Schwereanomaliefehlern (0,4 mGal) bei einer Auflösung von 100 km wurden die Missionsziele der GOCE erreicht.",
    url = "https://doi.org/10.1002/grl.50716",
    doi = "10.1002/grl.50716",
    openalex = "W1810381590",
    references = "doi101007s0019000404132"
}

Im Falle einer Beendigung der Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE)-Mission vor dem Start von GRACE Follow‐On (geplant für 2017) wird die hoch-niedrige Satelliten-zu-Satelliten-Verfolgung (hl‐SST) das einzige dedizierte Beobachtungssystem mit globaler Abdeckung sein, das zur Messung des zeitvariablen Gravitationsfeldes (TVG) auf monatlicher oder sogar kürzerer Zeitskala verfügbar ist. Bis vor kurzem waren hl‐SST TVG-Beobachtungen von schlechter Qualität und haben die Leistung von Satellitenlaser-Entfernungs-Messungen kaum verbessert. Bislang waren sie für geophysikalische oder umweltbezogene Untersuchungen nur von sehr begrenztem Nutzen. In diesem Papier wenden wir eine gründliche Neuverarbeitungsstrategie und einen dedizierten Kalman-Filter auf Challenging Minisatellite Payload (CHAMP)-Daten an, um zu zeigen, dass es möglich ist, die sehr langwelligen TVG-Merkmale bis hin zu räumlichen Skalen von etwa 2000 km bei der jährlichen Frequenz und für mehrjährige Trends abzuleiten. Die Ergebnisse werden gegen GRACE-Daten und Höhenänderungen der Oberfläche von langfristigen GPS-Bodenstationen in Grönland validiert. Wir finden, dass die Qualität der CHAMP-Lösungen ausreicht, um langfristige Trends und jährliche Amplituden der Massenänderung über Grönland abzuleiten. Wir schließen, dass hl‐SST eine lebensfähige Informationsquelle für TVG ist und in gewissem Maße dazu dienen kann, eine mögliche Lücke zwischen dem Lebensende von GRACE und der Verfügbarkeit von GRACE Follow‐On zu überbrücken.

@article{doi101002jgrb50283,
    author = "Weigelt, Matthias und van Dam, Tonie und Jäggi, Adrian und Prange, Lars und Tourian, Mohammad J. und Keller, Wolfgang und Sneeuw, Nico",
    title = "Zeitvariabler Gravitationssignal in Grönland aufgedeckt durch hoch-niedrige Satelliten-zu-Satelliten-Verfolgung",
    year = "2013",
    journal = "Journal of Geophysical Research Solid Earth",
    abstract = "Im Falle einer Beendigung der Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE)-Mission vor dem Start von GRACE Follow‐On (geplant für 2017) wird die hoch-niedrige Satelliten-zu-Satelliten-Verfolgung (hl‐SST) das einzige dedizierte Beobachtungssystem mit globaler Abdeckung sein, das zur Messung des zeitvariablen Gravitationsfeldes (TVG) auf monatlicher oder sogar kürzerer Zeitskala verfügbar ist. Bis vor kurzem waren hl‐SST TVG-Beobachtungen von schlechter Qualität und haben die Leistung von Satellitenlaser-Entfernungs-Messungen kaum verbessert. Bislang waren sie für geophysikalische oder umweltbezogene Untersuchungen nur von sehr begrenztem Nutzen. In diesem Papier wenden wir eine gründliche Neuverarbeitungsstrategie und einen dedizierten Kalman-Filter auf Challenging Minisatellite Payload (CHAMP)-Daten an, um zu zeigen, dass es möglich ist, die sehr langwelligen TVG-Merkmale bis hin zu räumlichen Skalen von etwa 2000 km bei der jährlichen Frequenz und für mehrjährige Trends abzuleiten. Die Ergebnisse werden gegen GRACE-Daten und Höhenänderungen der Oberfläche von langfristigen GPS-Bodenstationen in Grönland validiert. Wir finden, dass die Qualität der CHAMP-Lösungen ausreicht, um langfristige Trends und jährliche Amplituden der Massenänderung über Grönland abzuleiten. Wir schließen, dass hl‐SST eine lebensfähige Informationsquelle für TVG ist und in gewissem Maße dazu dienen kann, eine mögliche Lücke zwischen dem Lebensende von GRACE und der Verfügbarkeit von GRACE Follow‐On zu überbrücken.",
    url = "https://doi.org/10.1002/jgrb.50283",
    doi = "10.1002/jgrb.50283",
    openalex = "W1500800118",
    references = "doi101007s0019001004017"
}

@article{doi101007s0019001306503,
    author = "Farahani, H. Hashemi und Ditmar, P. und Klees, R. und Liu, X. und Zhao, Qilong und Guo, Jing",
    title = "Das statische Gravitationsfeldmodell DGM-1S aus GRACE- und GOCE-Daten: Berechnung, Validierung und eine Analyse des zusätzlichen Wertes der GOCE-Mission",
    year = "2013",
    journal = "Journal of Geodesy",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-013-0650-3",
    doi = "10.1007/s00190-013-0650-3",
    openalex = "W2012385759",
    references = "doi1054419rmsi6z"
}

Unter der Annahme einer Sonnenleuchtkraft LAr = 0,75L0 zu Beginn des Archaikums vor 3,8 Milliarden Jahren, wobei L0 der heutige Wert ist, und einer heliozentrischen Entfernung r der Erde von rAr = 0,956r0, wäre die solare Einstrahlung so groß gewesen wie IAr = 0,82I0. Dies hätte ein flüssiges Ozean auf der Erdoberfläche ermöglicht, was sonst eingefroren gewesen wäre, im Widerspruch zu den empirischen Belegen. Unter der weiteren Annahme, dass ein physikalischer Mechanismus die Erde im Anschluss an ihre aktuelle Entfernung verschoben hat, so dass die Einstrahlung über das gesamte Archaikum von vor 3,8 bis vor 2,5 Milliarden Jahren im Wesentlichen konstant blieb, wäre eine relative Rückweichung pro Jahr von r˙/r ≈ 3,4 × 10−11 a−1 erforderlich gewesen. Obwohl dieser Wert ungefähr derselben Größenordnung entspricht wie der Wert des Hubble-Parameters vor 3,8 Milliarden Jahren HAr = 1,192H0 = 8,2 × 10−11 a−1, schließen die Standardregeln der allgemeinen Relativitätstheorie kosmologische Erklärungen für die hypothetische Rückweichungsrate der Erde aus. Stattdessen sagt eine Klasse von veränderten Gravitationstheorien mit nicht-minimaler Kopplung zwischen Materie und Metrik natürlich eine seculare Variation der relativen Entfernung eines lokalisierten Zweikörpersystems voraus, wodurch ein potenziell lebensfähiger Kandidat zur Erklärung der mutmaßlichen Rückweichung der Erdbahn entsteht. Ein weiterer konkurrierender Mechanismus klassischer Herkunft, der im Prinzip den gewünschten Effekt ermöglichen könnte, ist der Massverlust, den entweder die Sonne oder die Erde selbst während des Archaikums erfahren haben könnte. Einerseits bedeutet dies, dass unser Planet 2 % seiner heutigen Masse in Form einer erodierten/verdampften Hydrosphäre verloren haben sollte. Andererseits wird allgemein angenommen, dass die Sonne Masse mit einer erhöhten Rate verloren haben könnte, aufgrund eines stärkeren Sonnenwinds in der Vergangenheit für nicht mehr als ≈ 0,2–0,3 Milliarden Jahre.

@article{doi103390galaxies1030192,
    author = "Iorio, Lorenzo",
    title = "A Closer Earth and the Faint Young Sun Paradox: Modification of the Laws of Gravitation or Sun/Earth Mass Losses?",
    year = "2013",
    journal = "Galaxies",
    abstract = "Unter der Annahme einer Sonnenleuchtkraft LAr = 0,75L0 zu Beginn des Archaikums vor 3,8 Milliarden Jahren, wobei L0 der heutige Wert ist, und einer heliozentrischen Entfernung r der Erde von rAr = 0,956r0, wäre die solare Einstrahlung so groß gewesen wie IAr = 0,82I0. Dies hätte ein flüssiges Ozean auf der Erdoberfläche ermöglicht, was sonst eingefroren gewesen wäre, im Widerspruch zu den empirischen Belegen. Unter der weiteren Annahme, dass ein physikalischer Mechanismus die Erde im Anschluss an ihre aktuelle Entfernung verschoben hat, so dass die Einstrahlung über das gesamte Archaikum von vor 3,8 bis vor 2,5 Milliarden Jahren im Wesentlichen konstant blieb, wäre eine relative Rückweichung pro Jahr von r˙/r ≈ 3,4 × 10−11 a−1 erforderlich gewesen. Obwohl dieser Wert ungefähr derselben Größenordnung entspricht wie der Wert des Hubble-Parameters vor 3,8 Milliarden Jahren HAr = 1,192H0 = 8,2 × 10−11 a−1, schließen die Standardregeln der allgemeinen Relativitätstheorie kosmologische Erklärungen für die hypothetische Rückweichungsrate der Erde aus. Stattdessen sagt eine Klasse von veränderten Gravitationstheorien mit nicht-minimaler Kopplung zwischen Materie und Metrik natürlich eine seculare Variation der relativen Entfernung eines lokalisierten Zweikörpersystems voraus, wodurch ein potenziell lebensfähiger Kandidat zur Erklärung der mutmaßlichen Rückweichung der Erdbahn entsteht. Ein weiterer konkurrierender Mechanismus klassischer Herkunft, der im Prinzip den gewünschten Effekt ermöglichen könnte, ist der Massverlust, den entweder die Sonne oder die Erde selbst während des Archaikums erfahren haben könnte. Einerseits bedeutet dies, dass unser Planet 2 % seiner heutigen Masse in Form einer erodierten/verdampften Hydrosphäre verloren haben sollte. Andererseits wird allgemein angenommen, dass die Sonne Masse mit einer erhöhten Rate verloren haben könnte, aufgrund eines stärkeren Sonnenwinds in der Vergangenheit für nicht mehr als ≈ 0,2–0,3 Milliarden Jahre.",
    url = "https://doi.org/10.3390/galaxies1030192",
    doi = "10.3390/galaxies1030192",
    openalex = "W2016703604",
    references = "doi101016jnewast201105003"
}

Gegeben eine solare Leuchtkraft L_Ar = 0,75 L_0 zu Beginn des Archaikums vor 3,8 Mrd. Jahren, wobei L_0 die heutige ist, und eine heliozentrische Entfernung r der Erde von r_Ar = 0,956 r_0, wäre die solare Einstrahlung so groß gewesen wie I_Ar = 0,82 I_0. Dies hätte einen flüssigen Ozean auf der Erdoberfläche ermöglicht, der sonst eingefroren gewesen wäre, im Widerspruch zur empirischen Evidenz. Durch die weitere Annahme, dass ein physikalischer Mechanismus die Erde anschließend in ihrer aktuellen Entfernung verlagert hat, so dass die Einstrahlung über das gesamte Archaikum von vor 3,8 Mrd. bis vor 2,5 Mrd. Jahren im Wesentlichen konstant blieb, wäre eine relative Rückzugsrate von \dot r/r \simeq 3,4 x 10^-11 yr^-1 erforderlich gewesen. Obwohl dieser Wert ungefähr derselben Größenordnung entspricht wie der Wert des Hubble-Parameters vor 3,8 Mrd. Jahren H_Ar = 1,192 H_0 = 8,2 x 10^-11 yr^-1, schließen die Standardregeln der allgemeinen Relativitätstheorie kosmologische Erklärungen für die hypothetische Rückzugsrate der Erde aus. Stattdessen sagt eine Klasse von modifizierten Gravitationstheorien mit nicht-minimaler Kopplung zwischen Materie und Metrik natürlich eine sekulare Variation der relativen Entfernung eines lokalisierten Zweikörpersystems voraus, wodurch ein potenziell lebensfähiger Kandidat zur Erklärung der mutmaßlichen Rückzugsbahn der Erde entsteht. Ein weiterer konkurrierender Mechanismus klassischer Herkunft, der im Prinzip den gewünschten Effekt ermöglichen könnte, ist der Massenverlust, den entweder die Sonne oder die Erde selbst während des Archaikums erfahren haben könnte. Einerseits impliziert dies, dass unser Planet 2 % seiner heutigen Masse in Form einer erodierten/verdampften Hydrosphäre verloren haben sollte, die somit zwei Größenordnungen größer als heute gewesen sein sollte. Andererseits wird allgemein angenommen, dass die Sonne in der Vergangenheit aufgrund eines stärkeren Sonnenwinds für nicht mehr als \sim 0,2-0,3 Mrd. Jahre Masse mit einem erhöhten Verlustrate verloren haben könnte.

@article{openalexw3104865967,
    author = "Iorio, Lorenzo",
    title = "A Closer Earth and the Faint Young Sun Paradox: Modification of the Laws of Gravitation, or Sun/Earth Mass Losses?",
    year = "2013",
    abstract = "Given a solar luminosity L\_Ar = 0.75 L\_0 at the beginning of the Archean 3.8 Gyr ago, where L\_0 is the present-day one, if the heliocentric distance r of the Earth was r\_Ar = 0.956 r\_0, the solar irradiance would have been as large as I\_Ar = 0.82 I\_0. It would allowed for a liquid ocean on the terrestrial surface which, otherwise, would have been frozen, contrary to the empirical evidence. By further assuming that some physical mechanism subsequently displaced the Earth towards its current distance in such a way that the irradiance stayed substantially constant over the entire Archean from 3.8 Gyr to 2.5 Gyr ago, a relative recession rate as large as \dot r/r \simeq 3.4 x 10^-11 yr^-1 would have been required. Although such a figure is roughly of the same order of magnitude of the value of the Hubble parameter 3.8 Gyr ago H\_Ar = 1.192 H\_0 = 8.2 x 10^-11 yr^-1, standard general relativity rules out cosmological explanations for the hypothesized Earth' s recession rate. Instead, a class of modified theories of gravitation with nonminimal coupling between the matter and the metric naturally predicts a secular variation of the relative distance of a localized two-body system, thus yielding a potentially viable candidate to explain the putative recession of the Earth' s orbit. Another competing mechanism of classical origin which could, in principle, allow for the desired effect is the mass loss which either the Sun or the Earth itself may have experienced during the Archean. On the one hand, this implies that our planet should have lost 2\% of its present mass in the form of eroded/evaporated hydrosphere which, thus, should have been two orders of magnitude larger than now. On the other hand, it is widely believed that the Sun could have lost mass at an enhanced rate due to a stronger solar wind in the past for not more than \sim 0.2-0.3 Gyr.",
    openalex = "W3104865967",
    references = "doi101016jnewast201105003"
}

@article{doi101007s0019001406912,
    author = "Schall, Judith und Eicker, Annette und Kusche, Jürgen",
    title = "Das ITG-Goce02-Gravitationsfeldmodell aus GOCE-Bahn- und Gradientendaten auf Basis des Short-Arc-Ansatzes",
    year = "2014",
    journal = "Journal of Geodesy",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-014-0691-2",
    doi = "10.1007/s00190-014-0691-2",
    openalex = "W2007657257",
    references = "doi1010079789401713337"
}

@article{doi101016jicarus201404007,
    author = "Baland, Rose‐Marie und Tobie, G. und Lefèvre, A. und Hoolst, Tim Van",
    title = "Titan's innere Struktur aus seinem Gravitationsfeld, seiner Form und seinem Rotationszustand abgeleitet",
    year = "2014",
    journal = "Icarus",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.icarus.2014.04.007",
    doi = "10.1016/j.icarus.2014.04.007",
    openalex = "W2091111783",
    references = "doi101016jicarus201404006"
}

Kontinuierliche Beobachtungen zeitlicher Variationen im Schwerefeld der Erde stehen nun mit einer beispiellosen Auflösung von wenigen hundert Kilometern zur Verfügung. Das Schwerefeld ist ein Produkt der Massenverteilung der Erde, und diese Daten – bereitgestellt durch die Satelliten des Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) – können genutzt werden, um den Massenaustausch sowohl innerhalb der Erde als auch an ihrer Oberfläche zu untersuchen. Seit dem Start der Mission im Jahr 2002 hat sich GRACE-Daten von einer experimentellen Messung entwickelt, die einer Validierung durch bodengestützte Referenzdaten bedurfte, zu einem respektierten Werkzeug für Erdwissenschaftler, das eine feste Obergrenze für die Gesamtänderung darstellt, und ist nun ein wichtiges Instrument, um die komplexen Dynamiken des Erdsystems und des Klimawandels zu entschlüsseln. In diesem Überblick präsentieren wir das Missionskonzept und seinen theoretischen Hintergrund, diskutieren die Daten und geben einen Überblick über die wichtigsten Fortschritte, die GRACE in der Erdwissenschaft ermöglicht hat, mit einem Schwerpunkt auf Hydrologie, Festlandwissenschaften, Glaziologie und Ozeanographie.

@article{doi101088003448857711116801,
    author = "Wouters, Bert und Bonin, J. A. und Chambers, D. P. und Riva, Riccardo und Sasgen, Ingo und Wahr, John",
    title = "GRACE, zeitveränderliche Schwerkraft, Erdsystemdynamik und Klimawandel",
    year = "2014",
    journal = "Reports on Progress in Physics",
    abstract = "Kontinuierliche Beobachtungen zeitlicher Variationen im Schwerefeld der Erde stehen nun mit einer beispiellosen Auflösung von wenigen hundert Kilometern zur Verfügung. Das Schwerefeld ist ein Produkt der Massenverteilung der Erde, und diese Daten – bereitgestellt durch die Satelliten des Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) – können genutzt werden, um den Massenaustausch sowohl innerhalb der Erde als auch an ihrer Oberfläche zu untersuchen. Seit dem Start der Mission im Jahr 2002 hat sich GRACE-Daten von einer experimentellen Messung entwickelt, die einer Validierung durch bodengestützte Referenzdaten bedurfte, zu einem respektierten Werkzeug für Erdwissenschaftler, das eine feste Obergrenze für die Gesamtänderung darstellt, und ist nun ein wichtiges Instrument, um die komplexen Dynamiken des Erdsystems und des Klimawandels zu entschlüsseln. In diesem Überblick präsentieren wir das Missionskonzept und seinen theoretischen Hintergrund, diskutieren die Daten und geben einen Überblick über die wichtigsten Fortschritte, die GRACE in der Erdwissenschaft ermöglicht hat, mit einem Schwerpunkt auf Hydrologie, Festlandwissenschaften, Glaziologie und Ozeanographie.",
    url = "https://doi.org/10.1088/0034-4885/77/11/116801",
    doi = "10.1088/0034-4885/77/11/116801",
    openalex = "W1969374828",
    references = "doi10100797836421022884, doi101111j1365246x201104952x, doi1054419rmsi6z"
}

Mehrere koronale und heliosphärische Modelle wurden kürzlich am Community Coordinated Modeling Center (CCMC) aktualisiert, darunter das Wang-Sheeley-Arge (WSA)-Enlil-Modell, das MHD-Around-a-Sphere (MAS)-Enlil-Modell, das Space Weather Modeling Framework (SWMF) und die heliosphärische Tomographie unter Verwendung von Daten zur interplanetaren Funkstreuung. Um die Auswirkungen von photosphärischen Magnetogrammen aus verschiedenen Quellen, verschiedener koronaler Modelle und verschiedener Modellversionen auf die Modellleistung zu untersuchen, führen wir diese Modelle in 10 Kombinationen durch. Die Auswahl von sieben Carrington-Rotationen im Jahr 2007 als Zeitfenster ermöglicht den Vergleich der Modellierungsergebnisse mit den Daten der Operating Mission as Nodes on the Internet für die erdnahe Weltraumumgebung während der späten Abklingphase des Sonnenzyklus 23. Die visuelle Vergleichsmethode hat sich als notwendige Ergänzung zur quantitativen Bewertung der Fähigkeiten der Modelle erwiesen, die Zeitreihen und Statistiken der Sonnenwindparameter nachzubilden. Das MAS-Enlil-Modell erfasst die zeitlichen Muster der Sonnenwindparameter besser, während das WSA-Enlil-Modell die Zeitreihen der normierten Sonnenwindparameter besser abbildet. Modelle überschätzen im Allgemeinen die Temperatur des langsamen Winds und unterschätzen die Temperatur des schnellen Winds sowie das Magnetfeld. Durch die Verwendung verbesserter Algorithmen haben wir magnetfeldseitige Sektorgrenzen (SBs) und Wechselwirkungsregionen von langsamen zu schnellen Strömen (SIRs) als fokussierte Strukturen identifiziert. Die Erfolgsrate bei der Erfassung dieser Strukturen und der zeitliche Versatz variieren stark zwischen den Modellen. Für diese ruhige Periode funktioniert die neue Version des MAS-Enlil-Modells am besten für SBs, während die heliosphärische Tomographie am besten für SIRs geeignet ist. Die neue Version des SWMF mit zusätzlichen physikalischen Prozessen benötigt weitere Entwicklung. Die allgemeinen Stärken und Schwächen jedes Modells werden diagnostiziert, um eine unvoreingenommene Referenz für Modellentwickler und -nutzer bereitzustellen.

@article{doi1010022015sw001174,
    author = "Jian, L. K. und MacNeice, P. J. und Taktakishvili, A. L. und Odstrčil, D. und Jackson, B. V. und Yu, Hsiu-Shan und Riley, Pete und Соколов, И. В. und Evans, R. M.",
    title = "Validierung für die Vorhersage des Sonnenwinds an der Erde: Vergleich von koronalen und heliosphärischen Modellen, die am CCMC installiert sind",
    year = "2015",
    journal = "Space Weather",
    abstract = "Mehrere koronale und heliosphärische Modelle wurden kürzlich am Community Coordinated Modeling Center (CCMC) aktualisiert, darunter das Wang-Sheeley-Arge (WSA)-Enlil-Modell, das MHD-Around-a-Sphere (MAS)-Enlil-Modell, das Space Weather Modeling Framework (SWMF) und die heliosphärische Tomographie unter Verwendung von Daten zur interplanetaren Funkstreuung. Um die Auswirkungen von photosphärischen Magnetogrammen aus verschiedenen Quellen, verschiedener koronaler Modelle und verschiedener Modellversionen auf die Modellleistung zu untersuchen, führen wir diese Modelle in 10 Kombinationen durch. Die Auswahl von sieben Carrington-Rotationen im Jahr 2007 als Zeitfenster ermöglicht den Vergleich der Modellierungsergebnisse mit den Daten der Operating Mission as Nodes on the Internet für die erdnahe Weltraumumgebung während der späten Abklingphase des Sonnenzyklus 23. Die visuelle Vergleichsmethode hat sich als notwendige Ergänzung zur quantitativen Bewertung der Fähigkeiten der Modelle erwiesen, die Zeitreihen und Statistiken der Sonnenwindparameter nachzubilden. Das MAS-Enlil-Modell erfasst die zeitlichen Muster der Sonnenwindparameter besser, während das WSA-Enlil-Modell die Zeitreihen der normierten Sonnenwindparameter besser abbildet. Modelle überschätzen im Allgemeinen die Temperatur des langsamen Winds und unterschätzen die Temperatur des schnellen Winds sowie das Magnetfeld. Durch die Verwendung verbesserter Algorithmen haben wir magnetfeldseitige Sektorgrenzen (SBs) und Wechselwirkungsregionen von langsamen zu schnellen Strömen (SIRs) als fokussierte Strukturen identifiziert. Die Erfolgsrate bei der Erfassung dieser Strukturen und der zeitliche Versatz variieren stark zwischen den Modellen. Für diese ruhige Periode funktioniert die neue Version des MAS-Enlil-Modells am besten für SBs, während die heliosphärische Tomographie am besten für SIRs geeignet ist. Die neue Version des SWMF mit zusätzlichen physikalischen Prozessen benötigt weitere Entwicklung. Die allgemeinen Stärken und Schwächen jedes Modells werden diagnostiziert, um eine unvoreingenommene Referenz für Modellentwickler und -nutzer bereitzustellen.",
    url = "https://doi.org/10.1002/2015sw001174",
    doi = "10.1002/2015sw001174",
    openalex = "W1852780072",
    references = "doi1010292012ja017782"
}

@article{doi101007s0019001407878,
    author = "Dobslaw, Henryk und Bergmann-Wolf, Inga und Dill, Robert und Forootan, Ehsan und Klemann, Volker und Kusche, Jürgen und Sasgen, Ingo",
    title = "The updated ESA Earth System Model for future gravity mission simulation studies",
    year = "2015",
    journal = "Journal of Geodesy",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-014-0787-8",
    doi = "10.1007/s00190-014-0787-8",
    openalex = "W2028199218",
    references = "doi102312gfzb10308095"
}

Das zeitvariable Gravitationsfeld der Erde enthält Informationen über den Massentransport innerhalb des Systems Erde, d. h. die Beziehung zwischen Massenschwankungen in der Atmosphäre, den Ozeanen, der Landhydrologie und den Eisschilden. Seit vielen Jahren haben Satellitenlaserentfernungsmessungen (SLR) an geodätischen Satelliten wertvolle Informationen über die Niedriggradkoeffizienten des Gravitationsfeldes der Erde geliefert. Heute ist die Mission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) die wichtigste Informationsquelle für das zeitvariable Feld mit hoher räumlicher Auflösung. Wir rekonstruieren die Niedriggradkoeffizienten des zeitvariablen Gravitationsfeldes der Erde unter Verwendung von SLR-Beobachtungen bis zu neun geodätischen Satelliten: LAGEOS-1, LAGEOS-2, Starlette, Stella, AJISAI, LARES, Larets, BLITS und Beacon-C. Wir schätzen monatliche Gravitationsfeldkoeffizienten bis zum Grad und Ordnung 10/10 für den Zeitraum 2003–2013 und vergleichen die Ergebnisse mit den aus GRACE abgeleiteten Gravitationsfeldkoeffizienten. Wir zeigen, dass nicht nur die Grad-2-Gravitationsfeldkoeffizienten gut aus SLR bestimmt werden können, sondern auch andere Koeffizienten bis zum Grad 10 durch die Kombination von kurzen 1-Tagesbögen für niedrig orbitierende Satelliten und 10-Tagesbögen für LAGEOS-1/2. Auf diese Weise ermöglichen LAGEOS-1/2 die Wiederherstellung von Zonentermen, die mit langfristigen Störungen der Satellitenbahn verbunden sind, während die tesseralen und sektoriellen Terme am meisten von niedrig orbitierenden Satelliten profitieren, deren Bahnmodellierungsdefizite aufgrund kurzer 1-Tagesbögen minimiert werden. Die Amplituden des jährlichen Signals in den aus SLR abgeleiteten Niedriggrad-Gravitationsfeldkoeffizienten stimmen mit GRACE K-Band-Ergebnissen in einem Niveau von 77 % überein. Dies impliziert, dass SLR ein großes Potenzial hat, die Lücke zwischen der aktuellen GRACE und der zukünftigen GRACE Follow-On-Mission für die Wiederherstellung der saisonalen Schwankungen und der langfristigen Trends der längsten Wellenlängen im Gravitationsfeld zu schließen, die mit dem großräumigen Massentransport im System Erde verbunden sind.

@article{doi101007s0019001508251,
    author = "Sośnica, Krzysztof und Jäggi, Adrian und Meyer, Ulrich und Thaller, Daniela und Beutler, Gerhard und Arnold, Daniel und Dach, Rolf",
    title = "Zeitvariable Gravitationsfeld der Erde von SLR-Satelliten",
    year = "2015",
    journal = "Journal of Geodesy",
    abstract = "Das zeitvariable Gravitationsfeld der Erde enthält Informationen über den Massentransport innerhalb des Systems Erde, d. h. die Beziehung zwischen Massenschwankungen in der Atmosphäre, den Ozeanen, der Landhydrologie und den Eisschilden. Seit vielen Jahren haben Satellitenlaserentfernungsmessungen (SLR) an geodätischen Satelliten wertvolle Informationen über die Niedriggradkoeffizienten des Gravitationsfeldes der Erde geliefert. Heute ist die Mission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) die wichtigste Informationsquelle für das zeitvariable Feld mit hoher räumlicher Auflösung. Wir rekonstruieren die Niedriggradkoeffizienten des zeitvariablen Gravitationsfeldes der Erde unter Verwendung von SLR-Beobachtungen bis zu neun geodätischen Satelliten: LAGEOS-1, LAGEOS-2, Starlette, Stella, AJISAI, LARES, Larets, BLITS und Beacon-C. Wir schätzen monatliche Gravitationsfeldkoeffizienten bis zum Grad und Ordnung 10/10 für den Zeitraum 2003–2013 und vergleichen die Ergebnisse mit den aus GRACE abgeleiteten Gravitationsfeldkoeffizienten. Wir zeigen, dass nicht nur die Grad-2-Gravitationsfeldkoeffizienten gut aus SLR bestimmt werden können, sondern auch andere Koeffizienten bis zum Grad 10 durch die Kombination von kurzen 1-Tagesbögen für niedrig orbitierende Satelliten und 10-Tagesbögen für LAGEOS-1/2. Auf diese Weise ermöglichen LAGEOS-1/2 die Wiederherstellung von Zonentermen, die mit langfristigen Störungen der Satellitenbahn verbunden sind, während die tesseralen und sektoriellen Terme am meisten von niedrig orbitierenden Satelliten profitieren, deren Bahnmodellierungsdefizite aufgrund kurzer 1-Tagesbögen minimiert werden. Die Amplituden des jährlichen Signals in den aus SLR abgeleiteten Niedriggrad-Gravitationsfeldkoeffizienten stimmen mit GRACE K-Band-Ergebnissen in einem Niveau von 77 \%. Dies impliziert, dass SLR ein großes Potenzial hat, die Lücke zwischen der aktuellen GRACE und der zukünftigen GRACE Follow-On-Mission für die Wiederherstellung der saisonalen Schwankungen und der langfristigen Trends der längsten Wellenlängen im Gravitationsfeld zu schließen, die mit dem großräumigen Massentransport im System Erde verbunden sind.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-015-0825-1",
    doi = "10.1007/s00190-015-0825-1",
    openalex = "W422590001",
    references = "doi101007s0019001004017"
}

@article{doi101016jasr201510035,
    author = "Jäggi, Adrian und Dahle, Christoph und Arnold, Daniel und Bock, H. und Meyer, Ulrich und Beutler, Gerhard und van den IJssel, José",
    title = "Swarm kinematic orbits and gravity fields from 18 months of GPS data",
    year = "2015",
    journal = "Advances in Space Research",
    url = "https://doi.org/10.1016/j.asr.2015.10.035",
    doi = "10.1016/j.asr.2015.10.035",
    openalex = "W2199758187",
    references = "doi101007s0019000600299, doi101007s0019001004017"
}

In dieser Arbeit wird das Laser Ranged Satellites Experiment (LARASE) vorgestellt. Dies ist ein Forschungsprogramm, das darauf abzielt, neue verfeinerte Tests und Messungen der Gravitation im Schwerefeld der Erde im schwachen Feld und langsamen Bewegung (WFSM) -Grenzbereich der allgemeinen Relativitätstheorie (GR) durchzuführen. Zu diesem Zweck verwenden wir die frei verfügbaren Daten bezüglich geodätischer passiver Satellitenlaser, die von einem Netzwerk von Bodenstationen mittels der Satellitenlaserentfernungsmessung (SLR)-Technik verfolgt werden. Nach einer kurzen Einführung in die GR und ihren WFSM-Grenzbereich, der darauf abzielt, den physikalischen Hintergrund der Tests und Messungen zu kontextualisieren, die LARASE durchführen wird, konzentrieren wir uns auf die aktuellen Grenzen der Validierung der GR und auf aktuelle Einschränkungen der alternativen Gravitationstheorien, die mit den präzisen SLR-Messungen der beiden LAGEOS-Satelliten bisher erhalten wurden. Anschließend präsentieren wir die wissenschaftlichen Ziele von LARASE in Bezug auf bevorstehende Messungen und Tests der relativistischen Physik. Schließlich stellen wir unsere Aktivitäten vor und geben eine Reihe neuer Ergebnisse bezüglich der Verbesserungen der Modellierung sowohl gravitativer als auch nicht-gravitativer Störungen der Satellitenbahn an. Diese Aktivitäten sind eine notwendige Voraussetzung, um die bevorstehenden neuen Messungen der Gravitation zu verbessern. Eine Innovation im Vergleich zur Vergangenheit ist die Spezialisierung der Modelle auf den LARES-Satelliten, insbesondere was die Modellierung seiner Spin-Evolution, der neutralen Reibungsstörung und des Einflusses der festen Gezeiten der Erde auf die Satellitenbahn betrifft.

@article{doi101088026493813215155012,
    author = "Lucchesi, David und Anselmo, Luciano und Bassan, M. und Pardini, Carmen und Peron, Roberto und Pucacco, Giuseppe und Visco, M.",
    title = "Testing the gravitational interaction in the field of the Earth via satellite laser ranging and the Laser Ranged Satellites Experiment (LARASE)",
    year = "2015",
    journal = "Classical and Quantum Gravity",
    abstract = "In dieser Arbeit wird das Laser Ranged Satellites Experiment (LARASE) vorgestellt. Dies ist ein Forschungsprogramm, das darauf abzielt, neue verfeinerte Tests und Messungen der Gravitation im Schwerefeld der Erde im schwachen Feld und langsamen Bewegung (WFSM) -Grenzbereich der allgemeinen Relativitätstheorie (GR) durchzuführen. Zu diesem Zweck verwenden wir die frei verfügbaren Daten bezüglich geodätischer passiver Satellitenlaser, die von einem Netzwerk von Bodenstationen mittels der Satellitenlaserentfernungsmessung (SLR)-Technik verfolgt werden. Nach einer kurzen Einführung in die GR und ihren WFSM-Grenzbereich, der darauf abzielt, den physikalischen Hintergrund der Tests und Messungen zu kontextualisieren, die LARASE durchführen wird, konzentrieren wir uns auf die aktuellen Grenzen der Validierung der GR und auf aktuelle Einschränkungen der alternativen Gravitationstheorien, die mit den präzisen SLR-Messungen der beiden LAGEOS-Satelliten bisher erhalten wurden. Anschließend präsentieren wir die wissenschaftlichen Ziele von LARASE in Bezug auf bevorstehende Messungen und Tests der relativistischen Physik. Schließlich stellen wir unsere Aktivitäten vor und geben eine Reihe neuer Ergebnisse bezüglich der Verbesserungen der Modellierung sowohl gravitativer als auch nicht-gravitativer Störungen der Satellitenbahn an. Diese Aktivitäten sind eine notwendige Voraussetzung, um die bevorstehenden neuen Messungen der Gravitation zu verbessern. Eine Innovation im Vergleich zur Vergangenheit ist die Spezialisierung der Modelle auf den LARES-Satelliten, insbesondere was die Modellierung seiner Spin-Evolution, der neutralen Reibungsstörung und des Einflusses der festen Gezeiten der Erde auf die Satellitenbahn betrifft.",
    url = "https://doi.org/10.1088/0264-9381/32/15/155012",
    doi = "10.1088/0264-9381/32/15/155012",
    openalex = "W1629328301",
    references = "doi1010079789401713337, doi101029jb090ib11p09301, doi101029jb090ib11p09312"
}

Zusammenfassung Die intensive Plume-Aktivität am Südpol von Enceladus zusammen mit der jüngsten Detektion von Libration deutet auf einen inneren Wasser-Ozean unter der äußeren Eisschale hin. Allerdings führt die Interpretation von Schwerkraft-, Form- und Librationsdaten zu widersprüchlichen Ergebnissen bezüglich der Tiefe des Ozean/Eis-Grenzflächens und des Gesamtvolumens des Ozeans. Hier entwickeln wir ein Innenstrukturmodell, bestehend aus einem Gesteinskern, einem inneren Ozean und einer Eisschale, das gleichzeitig die Schwerkraft-, Form- und Librationsdaten erfüllt. Wir zeigen, dass die Daten durch die Berücksichtigung der isostatischen Kompensation einschließlich der Wirkung einer elastischen Lithosphäre von einigen hundert Metern Dicke in Einklang gebracht werden können. Unser Modell sagt voraus, dass der Kernradius 180–185 km beträgt, die Ozeandichte mindestens 1030 kg/m³ ist und die Eisschale durchschnittlich 18–22 km dick ist. Die Eisdicken sind an den Polen reduziert und nehmen im südpolaren Bereich auf weniger als 5 km ab.

@article{doi1010022016gl068634,
    author = "Čadek, Ondřej und Tobie, G. und Hoolst, Tim Van und Massé, M. und Choblet, G. und Lefèvre, A. und Mitri, Giuseppe und Baland, Rose‐Marie und Běhounková, Marie und Bourgeois, Olivier und Trinh, Anthony",
    title = "Enceladus's innerer Ozean und Eisschale eingeschränkt durch Cassini-Schwerkraft-, Form- und Librationsdaten",
    year = "2016",
    journal = "Geophysical Research Letters",
    abstract = "Zusammenfassung Die intensive Plume-Aktivität am Südpol von Enceladus zusammen mit der jüngsten Detektion von Libration deutet auf einen inneren Wasser-Ozean unter der äußeren Eisschale hin. Allerdings führt die Interpretation von Schwerkraft-, Form- und Librationsdaten zu widersprüchlichen Ergebnissen bezüglich der Tiefe des Ozean/Eis-Grenzflächens und des Gesamtvolumens des Ozeans. Hier entwickeln wir ein Innenstrukturmodell, bestehend aus einem Gesteinskern, einem inneren Ozean und einer Eisschale, das gleichzeitig die Schwerkraft-, Form- und Librationsdaten erfüllt. Wir zeigen, dass die Daten durch die Berücksichtigung der isostatischen Kompensation einschließlich der Wirkung einer elastischen Lithosphäre von einigen hundert Metern Dicke in Einklang gebracht werden können. Unser Modell sagt voraus, dass der Kernradius 180–185 km beträgt, die Ozeandichte mindestens 1030 kg/m³ ist und die Eisschale durchschnittlich 18–22 km dick ist. Die Eisdicken sind an den Polen reduziert und nehmen im südpolaren Bereich auf weniger als 5 km ab.",
    url = "https://doi.org/10.1002/2016gl068634",
    doi = "10.1002/2016gl068634",
    openalex = "W2406857419",
    references = "doi101016jicarus201404006"
}

Die neue Version AIUB-RL02 der monatlichen Gravitationsmodelle aus GRACE GPS- und K-Band-Distanzdaten basiert auf neu verarbeiteten Satellitenbahnen, die sich auf das Referenzsystem IGb08 beziehen. Die Version ist mit den IERS2010-Konventionen vereinbar. Verbesserungen gegenüber ihrem Vorgänger AIUB-RL01 umfassen die Verwendung neu verarbeiteter (RL02) GRACE-Beobachtungen, neue Produkte zur Entfaltung von Atmosphäre und Ozean (RL05), ein verbessertes Ozeantidenmodell (EOT11A) und die Interpolation von flachen Ozeantiden (Admittanzen). Die stochastische Parametrisierung von AIUB-RL02 wurde angepasst, um tägliche Beschleunigungsmesserskalenfaktoren einzubeziehen, was das störende Signal bei der 161-Tage-Periode in C20 und bei anderen Gravitationsfeldkoeffizienten niedrigen Grades und Ordnung drastisch reduziert. Darüber hinaus wurde die Korrelation zwischen dem Rauschen in den monatlichen Gravitationsmodellen und der Sonnenaktivität in der neuen Version erheblich reduziert. Das Signal- und Rauschgehalt der neuen AIUB-RL02-monatlichen Gravitationsfelder werden untersucht und kalibrierte Fehler werden aus ihrer nicht-sekularen und nicht-saisonalen Variabilität abgeleitet. Das kurzperiodische zeitvariable Signal über den Ozeanen, das hauptsächlich Rauschen darstellt, wurde im Vergleich zu AIUB-RL01 um 50% reduziert. Im Vergleich zu den offiziellen GFZ-RL05a- und CSR-RL05-monatlichen Modellen zeichnet sich AIUB-RL02 durch sein geringes Rauschen bei hohen Graden aus, eine Tatsache, die aus der Schätzung saisonaler Schwankungen für ausgewählte Flussbecken und von Massentrends in polaren Regionen hervorgeht. Zwei Versionen der monatlichen AIUB-RL02-Gravitationsmodelle mit sphärischen Harmonischen-Auflösung von Grad und Ordnung 60 bzw. 90 stehen für den Zeitraum von März 2003 bis März 2014 am International Center for Global Earth Models (ICGEM) oder unter ftp://ftp.unibe.ch/aiub/GRAVITY/GRACE zur Verfügung.

@article{doi101093gjiggw081,
    author = "Meyer, Ulrich und Jäggi, Adrian und Jean, Y. und Beutler, Gerhard",
    title = "AIUB-RL02: eine verbesserte Zeitreihe monatlicher Gravitationsfelder aus GRACE-Daten",
    year = "2016",
    journal = "Geophysical Journal International",
    abstract = "Die neue Version AIUB-RL02 der monatlichen Gravitationsmodelle aus GRACE GPS- und K-Band-Distanzdaten basiert auf neu verarbeiteten Satellitenbahnen, die sich auf das Referenzsystem IGb08 beziehen. Die Version ist mit den IERS2010-Konventionen vereinbar. Verbesserungen gegenüber ihrem Vorgänger AIUB-RL01 umfassen die Verwendung neu verarbeiteter (RL02) GRACE-Beobachtungen, neue Produkte zur Entfaltung von Atmosphäre und Ozean (RL05), ein verbessertes Ozeantidenmodell (EOT11A) und die Interpolation von flachen Ozeantiden (Admittanzen). Die stochastische Parametrisierung von AIUB-RL02 wurde angepasst, um tägliche Beschleunigungsmesserskalenfaktoren einzubeziehen, was das störende Signal bei der 161-Tage-Periode in C20 und bei anderen Gravitationsfeldkoeffizienten niedrigen Grades und Ordnung drastisch reduziert. Darüber hinaus wurde die Korrelation zwischen dem Rauschen in den monatlichen Gravitationsmodellen und der Sonnenaktivität in der neuen Version erheblich reduziert. Das Signal- und Rauschgehalt der neuen AIUB-RL02-monatlichen Gravitationsfelder werden untersucht und kalibrierte Fehler werden aus ihrer nicht-sekularen und nicht-saisonalen Variabilität abgeleitet. Das kurzperiodische zeitvariable Signal über den Ozeanen, das hauptsächlich Rauschen darstellt, wurde im Vergleich zu AIUB-RL01 um 50% reduziert. Im Vergleich zu den offiziellen GFZ-RL05a- und CSR-RL05-monatlichen Modellen zeichnet sich AIUB-RL02 durch sein geringes Rauschen bei hohen Graden aus, eine Tatsache, die aus der Schätzung saisonaler Schwankungen für ausgewählte Flussbecken und von Massentrends in polaren Regionen hervorgeht. Zwei Versionen der monatlichen AIUB-RL02-Gravitationsmodelle mit sphärischen Harmonischen-Auflösung von Grad und Ordnung 60 bzw. 90 stehen für den Zeitraum von März 2003 bis März 2014 am International Center for Global Earth Models (ICGEM) oder unter ftp://ftp.unibe.ch/aiub/GRAVITY/GRACE zur Verfügung.",
    url = "https://doi.org/10.1093/gji/ggw081",
    doi = "10.1093/gji/ggw081",
    openalex = "W2328481248",
    references = "doi101007s0019001004017"
}

Im Laufe der Jahre wurde ein kompakter, supraleitender Gravitationsgradientenmesser diskutiert, mit dem Potenzial für wichtige Anwendungen in der Planetenwissenschaft, der Messung von Gravitationswellen und sogar der Frühwarnung vor Erdbeben. Die Dynamik der Testmassen, ihre Schwebung und der erfolgreiche Betrieb müssen jedoch noch verifiziert werden. Diese Studie beschreibt das Design und die Konstruktion des Instruments und berichtet über detaillierte Ergebnisse sowie die dabei aufgetretenen Probleme. Die Daten deuten darauf hin, dass diese vielversprechende Technologie anderweitig nicht erhältbare Gravitationskarten liefern könnte, die in planetare Strukturdaten umgewandelt werden können.

@article{doi101103physrevapplied8064024,
    author = "Griggs, C. E. und Moody, M. V. und Norton, Ronald S. und Paik, Ho Jung und Venkateswara, Krishna",
    title = "Empfindlicher supraleitender Gravitationsgradientenmesser, der mit schwebenden Testmassen konstruiert wurde",
    year = "2017",
    journal = "Physical Review Applied",
    abstract = "Im Laufe der Jahre wurde ein kompakter, supraleitender Gravitationsgradientenmesser diskutiert, mit dem Potenzial für wichtige Anwendungen in der Planetenwissenschaft, der Messung von Gravitationswellen und sogar der Frühwarnung vor Erdbeben. Die Dynamik der Testmassen, ihre Schwebung und der erfolgreiche Betrieb müssen jedoch noch verifiziert werden. Diese Studie beschreibt das Design und die Konstruktion des Instruments und berichtet über detaillierte Ergebnisse sowie die dabei aufgetretenen Probleme. Die Daten deuten darauf hin, dass diese vielversprechende Technologie anderweitig nicht erhältbare Gravitationskarten liefern könnte, die in planetare Strukturdaten umgewandelt werden können.",
    url = "https://doi.org/10.1103/physrevapplied.8.064024",
    doi = "10.1103/physrevapplied.8.064024",
    openalex = "W2777498598",
    references = "doi1010079789401713337"
}

Die Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), die von März 2002 bis Juni 2017 im Einsatz war, war die erste Fernerkundungsmission, die zeitliche Variationen der terrestrischen Wasser-Speicherung (TWS) lieferte, was die Summe der Wassermassen darstellt, die in der Boden-Säule enthalten sind (d. h. Schnee, Oberflächenwasser, Bodenfeuchtigkeit und Grundwasser), mit einer räumlichen Auflösung von einigen hundert Kilometern. Da in-situ-Messungen des Wasserstands im Allgemeinen nicht ausreichend verfügbar sind, um Grundwasseränderungen im regionalen Maßstab zu überwachen, wird dieser einzigartige Datensatz in Kombination mit externen Informationen weit verbreitet verwendet, um die jährlichen Schwankungen des Grundwasservorrats in den wichtigsten Grundwasserleitern der Welt zu quantifizieren. GRACE-basierte Änderungen im Grundwasser zeigten eine signifikante Entleerung von Grundwasserleitern über große Regionen, wie den Nahen Osten, den Grundwasserleiter im Nordwesten Indiens, den Grundwasserleiter der Nordchinesischen Ebene, den Murray-Darling-Becken in Australien, die High Plains und die Grundwasserleiter der Kalifornischen Central Valley in den Vereinigten Staaten von Amerika (USA), wurden aber auch verwendet, um grundwasserbezogene Parameter wie die spezifische Ausbeute zu schätzen, die den Grundwasserstand mit dem Vorrat in Beziehung setzt, oder um Indizes für Grundwasserentleerung und -stress zu definieren. In dieser Übersicht werden die Ansätze zur Schätzung von Grundwasservorratsvariationen sowie die Hauptanwendungen von GRACE-Daten für die Grundwasserüberwachung vorgestellt. Auch Fragen, die mit der Verwendung von GRACE-basierter TWS zusammenhängen, werden behandelt.

@article{doi103390rs10060829,
    author = "Frappart, Frédéric und Ramillien, Guillaume",
    title = "Überwachung von Änderungen im Grundwasserleiter-Vorrat mittels der Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE): Eine Übersicht",
    year = "2018",
    journal = "Remote Sensing",
    abstract = "Die Satellitenmission Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), die von März 2002 bis Juni 2017 im Einsatz war, war die erste Fernerkundungsmission, die zeitliche Variationen der terrestrischen Wasser-Speicherung (TWS) lieferte, was die Summe der Wassermassen darstellt, die in der Boden-Säule enthalten sind (d. h. Schnee, Oberflächenwasser, Bodenfeuchtigkeit und Grundwasser), mit einer räumlichen Auflösung von einigen hundert Kilometern. Da in-situ-Messungen des Wasserstands im Allgemeinen nicht ausreichend verfügbar sind, um Grundwasseränderungen im regionalen Maßstab zu überwachen, wird dieser einzigartige Datensatz in Kombination mit externen Informationen weit verbreitet verwendet, um die jährlichen Schwankungen des Grundwasservorrats in den wichtigsten Grundwasserleitern der Welt zu quantifizieren. GRACE-basierte Änderungen im Grundwasser zeigten eine signifikante Entleerung von Grundwasserleitern über große Regionen, wie den Nahen Osten, den Grundwasserleiter im Nordwesten Indiens, den Grundwasserleiter der Nordchinesischen Ebene, den Murray-Darling-Becken in Australien, die High Plains und die Grundwasserleiter der Kalifornischen Central Valley in den Vereinigten Staaten von Amerika (USA), wurden aber auch verwendet, um grundwasserbezogene Parameter wie die spezifische Ausbeute zu schätzen, die den Grundwasserstand mit dem Vorrat in Beziehung setzt, oder um Indizes für Grundwasserentleerung und -stress zu definieren. In dieser Übersicht werden die Ansätze zur Schätzung von Grundwasservorratsvariationen sowie die Hauptanwendungen von GRACE-Daten für die Grundwasserüberwachung vorgestellt. Auch Fragen, die mit der Verwendung von GRACE-basierter TWS zusammenhängen, werden behandelt.",
    url = "https://doi.org/10.3390/rs10060829",
    doi = "10.3390/rs10060829",
    openalex = "W2803686615",
    references = "doi101007s001900050480z, doi101016jjog200407001"
}

Zusammenfassung Erdsystemmodelle (ESMs) sind wesentliche Werkzeuge zum Verständnis und zur Vorhersage des globalen Wandels, können aber die Geländestrukturen im Hangskala nicht explizit auflösen, die Wasser-, Energie- und biogeochemische Speicher und Flüsse auf Subgitter-Skala grundlegend organisieren. Hier bringen wir Hydrologen, Critical-Zone-Wissenschaftler und ESM-Entwickler zusammen, um zu untersuchen, wie Hangstrukturen die ESM-Gitter-Ebene-Wasser-, Energie- und biogeochemischen Flüsse modulieren können. Im Gegensatz zur eindimensionalen (1-D), 2- bis 3-m tiefen und frei drainierenden Bodenhydrologie in den meisten ESM-Landmodellen stellen wir die Hypothese auf, dass 3-D, lateraler Kamm-zu-Tal-Fluss durch oberflächennahe und tiefe Pfade sowie Insolation-Kontraste zwischen sonnigen und schattigen Hängen die top zwei global quantifizierbaren Organisatoren von Wasser und Energie (und Vegetation) innerhalb einer ESM-Gitterzelle sind. Wir hypothesieren, dass diese beiden Prozesse wahrscheinlich die ESM-Vorhersagen beeinflussen, wo (und wann) Wasser und/oder Energie limitierend sind. Wir hypothesieren weiter, dass diese Prozesse, wenn sie in ESM-Landmodellen implementiert werden, die simulierte kontinentale Wasserspeicherung und Verweilzeit erhöhen und terrestrische Ökosysteme gegen saisonale und interannuelle Dürren puffern. Wir untersuchen effiziente Wege, um diese Mechanismen in ESMs zu erfassen, und identifizieren kritische Wissenslücken, die uns daran hindern, von Hangprozessen auf globale Prozesse zu skalieren. Eine solche Lücke ist unser extrem begrenztes Wissen über das Untergrund, wo Wasser gespeichert (Vegetation unterstützend) und an den Grundabfluss von Bächen abgegeben wird (aquatische Ökosysteme unterstützend). Wir schließen mit einer Reihe organisierender Hypothesen und einem Aufruf zu globalen Synthese-Aktivitäten und Modell-Experimenten, um die Auswirkungen der Hanghydrologie auf globale Wandel-Vorhersagen zu bewerten.

@article{doi1010292018wr023903,
    author = "Fan, Ying und Clark, Martyn und Lawrence, David M. und Swenson, Sean und Band, Lawrence E. und Brantley, Susan L. und Brooks, P. D. und Dietrich, W. E. und Flores, Alejandro N. und Grant, Gordon E. und Kirchner, James W. und Mackay, D. S. und McDonnell, Jeffrey J. und Milly, P. C. D. und Sullivan, Pamela und Tague, C. und Ajami, Hoori und Chaney, Nathaniel W. und Hartmann, Andreas und Hazenberg, P. und McNamara, J. P. und Pelletier, Jon D. und Perket, J. und Freund, Elham Rouholahnejad und Wagener, Thorsten und Zeng, Xubin und Beighley, R. Edward und Buzan, Jonathan und Huang, Maoyi und Livneh, Ben und Mohanty, Binayak P. und Nijssen, Bart und Safeeq, Mohammad und Shen, Chaopeng und van Verseveld, Willem und Volk, John und Yamazaki, Dai",
    title = "Hillslope Hydrology in Global Change Research and Earth System Modeling",
    year = "2019",
    journal = "Water Resources Research",
    abstract = "Zusammenfassung Erdsystemmodelle (ESMs) sind wesentliche Werkzeuge zum Verständnis und zur Vorhersage des globalen Wandels, können aber die Geländestrukturen im Hangskala nicht explizit auflösen, die Wasser-, Energie- und biogeochemische Speicher und Flüsse auf Subgitter-Skala grundlegend organisieren. Hier bringen wir Hydrologen, Critical-Zone-Wissenschaftler und ESM-Entwickler zusammen, um zu untersuchen, wie Hangstrukturen die ESM-Gitter-Ebene-Wasser-, Energie- und biogeochemischen Flüsse modulieren können. Im Gegensatz zur eindimensionalen (1-D), 2- bis 3-m tiefen und frei drainierenden Bodenhydrologie in den meisten ESM-Landmodellen stellen wir die Hypothese auf, dass 3-D, lateraler Kamm-zu-Tal-Fluss durch oberflächennahe und tiefe Pfade sowie Insolation-Kontraste zwischen sonnigen und schattigen Hängen die top zwei global quantifizierbaren Organisatoren von Wasser und Energie (und Vegetation) innerhalb einer ESM-Gitterzelle sind. Wir hypothesieren, dass diese beiden Prozesse wahrscheinlich die ESM-Vorhersagen beeinflussen, wo (und wann) Wasser und/oder Energie limitierend sind. Wir hypothesieren weiter, dass diese Prozesse, wenn sie in ESM-Landmodellen implementiert werden, die simulierte kontinentale Wasserspeicherung und Verweilzeit erhöhen und terrestrische Ökosysteme gegen saisonale und interannuelle Dürren puffern. Wir untersuchen effiziente Wege, um diese Mechanismen in ESMs zu erfassen, und identifizieren kritische Wissenslücken, die uns daran hindern, von Hangprozessen auf globale Prozesse zu skalieren. Eine solche Lücke ist unser extrem begrenztes Wissen über das Untergrund, wo Wasser gespeichert (Vegetation unterstützend) und an den Grundabfluss von Bächen abgegeben wird (aquatische Ökosysteme unterstützend). Wir schließen mit einer Reihe organisierender Hypothesen und einem Aufruf zu globalen Synthese-Aktivitäten und Modell-Experimenten, um die Auswirkungen der Hanghydrologie auf globale Wandel-Vorhersagen zu bewerten.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2018wr023903",
    doi = "10.1029/2018wr023903",
    openalex = "W2916772745",
    references = "doi1010022015wr017037, doi1010291998rg900002, doi1011751525754120020030283gmolwa20co2"
}

Zusammenfassung ITSG‐Grace2018 ist eine neue Reihe von GRACE‐Nur-Gravitationsfeld-Lösungen, die auf neu verarbeiteten GRACE-Beobachtungsdaten (L1B RL03) und dem neuesten Atmosphäre-und-Ozean-Dealiasing-Produkt (AOD1B RL06) basiert. Sie umfasst unbegrenzte monatliche und begrenzte tägliche Lösungen sowie ein hochauflösendes statisches Gravitationsfeld. Im Vergleich zur vorherigen ITSG-Veröffentlichung haben wir eine Reihe von Verbesserungen innerhalb der Verarbeitungschain implementiert und aktualisierte Hintergrundmodelle verwendet. Um alle bekannten Fehlerquellen besser zu modellieren, propagieren wir synthetische Orientierungsunsicherheiten der Sternkamerasammlung zur Antennenoffset-Korrektur für Inter-Satelliten-Entfernungsmessungen. Dies ermöglicht die Trennung des stationären Rauschens des K-Band-Systems und des nichtstationären Rauschens der Antennenoffset-Korrektur. Wir haben zudem Unsicherheiten des Atmosphäre-und-Ozean-Dealiasing-Produkts integriert, um temporale Aliasing-Effekte zu reduzieren. Um Fehler im angewandten Ozeanstrommodell zu mindern, haben wir begrenzte GRACE-Schätzungen ausgewählter Gezeitenbestandteile als zusätzliches Hintergrundmodell verwendet. Die Variabilität über ruhige Ozeangebiete deutet auf ein um 27 % bis 46 % niedrigeres Rauschniveau im Vergleich zu den aktuellen sphärischen Harmonik-Lösungen der offiziellen Verarbeitungscenter (300 km Gauß-Filter angewendet) hin. Um sicherzustellen, dass das niedrige Rauschniveau nicht mit Signalverlust einhergeht, haben wir Abflussbecken-Durchschnitte untersucht, die konsistente Amplituden mit der offiziellen GRACE-Zeitreihe zeigten. Diese Bewertungen führen zu dem Schluss, dass ITSG‐Grace2018 eine state-of-the-art GRACE-Zeitreihe ist, die ein hervorragendes Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweist.

@article{doi1010292019jb017415,
    author = "Kvas, Andreas und Behzadpour, Saniya und Ellmer, Matthias und Klinger, Beate und Strasser, Sebastian und Zehentner, Norbert und Mayer‐Gürr, Torsten",
    title = "ITSG‐Grace2018: Überblick und Bewertung einer neuen GRACE‐Nur-Gravitationsfeld-Zeitreihe",
    year = "2019",
    journal = "Journal of Geophysical Research Solid Earth",
    abstract = "Zusammenfassung ITSG‐Grace2018 ist eine neue Reihe von GRACE‐Nur-Gravitationsfeld-Lösungen, die auf neu verarbeiteten GRACE-Beobachtungsdaten (L1B RL03) und dem neuesten Atmosphäre-und-Ozean-Dealiasing-Produkt (AOD1B RL06) basiert. Sie umfasst unbegrenzte monatliche und begrenzte tägliche Lösungen sowie ein hochauflösendes statisches Gravitationsfeld. Im Vergleich zur vorherigen ITSG-Veröffentlichung haben wir eine Reihe von Verbesserungen innerhalb der Verarbeitungschain implementiert und aktualisierte Hintergrundmodelle verwendet. Um alle bekannten Fehlerquellen besser zu modellieren, propagieren wir synthetische Orientierungsunsicherheiten der Sternkamerasammlung zur Antennenoffset-Korrektur für Inter-Satelliten-Entfernungsmessungen. Dies ermöglicht die Trennung des stationären Rauschens des K-Band-Systems und des nichtstationären Rauschens der Antennenoffset-Korrektur. Wir haben zudem Unsicherheiten des Atmosphäre-und-Ozean-Dealiasing-Produkts integriert, um temporale Aliasing-Effekte zu reduzieren. Um Fehler im angewandten Ozeanstrommodell zu mindern, haben wir begrenzte GRACE-Schätzungen ausgewählter Gezeitenbestandteile als zusätzliches Hintergrundmodell verwendet. Die Variabilität über ruhige Ozeangebiete deutet auf ein um 27\% bis 46\% niedrigeres Rauschniveau im Vergleich zu den aktuellen sphärischen Harmonik-Lösungen der offiziellen Verarbeitungscenter (300 km Gauß-Filter angewendet) hin. Um sicherzustellen, dass das niedrige Rauschniveau nicht mit Signalverlust einhergeht, haben wir Abflussbecken-Durchschnitte untersucht, die konsistente Amplituden mit der offiziellen GRACE-Zeitreihe zeigten. Diese Bewertungen führen zu dem Schluss, dass ITSG‐Grace2018 eine state-of-the-art GRACE-Zeitreihe ist, die ein hervorragendes Signal-zu-Rausch-Verhältnis aufweist.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2019jb017415",
    doi = "10.1029/2019jb017415",
    openalex = "W2968421659",
    references = "doi102312gfzb10308095"
}

Zusammenfassung Gezeiten im Ozean erzeugen signifikante gravitative Störungen, die Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen beeinflussen. Das durch die Umverteilung von Gezeitenmassen induzierte Gravitationspotential wird routinemäßig für die globale Schwerefeldanalyse und die Bestimmung von Umlaufbahnen modelliert, wobei jedoch in der Regel eine kugelförmige Erde und eine gleichmäßige Seewasserdichte angenommen werden. Die Unzulänglichkeit dieser Vereinfachungen wird hier behandelt. Wir haben einen genauen, aber effizienten Algorithmus entwickelt, um das ozeanische Gezeitengeopotential zu berechnen, wobei die elliptische Form der Erde und die variable Seewasserdichte berücksichtigt werden. Mit dieser neuen Berechnung finden wir, dass (1) der Effekt der Elliptizität mehrere Prozent des Gezeiten Signals in mittleren bis hohen Breitengraden ausmacht, was vergleichbar mit dem Höhenfehler in den derzeit besten Ozeangezeitenmodellen ist; (2) der Effekt von Schwankungen der Seewasserdichte auf das Potential bis zu 2–3 cm in wasserhöhenäquivalentem Maß beträgt, hauptsächlich in tiefem Wasser, wo die Dichte durch Kompressibilität um 2 %–3 % zunimmt. Unsere Analyse neuer Messungen des Gravity Recovery and Climate Experiment Follow‐On (GRACE‐FO) Laser-Ranging-Interferometers zeigt offensichtliche Fehler, wenn Elliptizität und Dichteschwankungen ignoriert werden. Werden diese berücksichtigt, werden die verbleibenden Gezeiten-Schwerefeldstörungen von GRACE‐FO je nach verwendetem Gezeitenmodell um die Hälfte reduziert; nur die verbleibende Hälfte stellt wahrscheinlich den tatsächlichen Höhenfehler des Modells dar. Die Verwendung einer kugelförmigen Oberfläche und einer gleichmäßigen Seewasserdichte ist angesichts der Präzision der Schwerefeldmessungen von GRACE- und GRACE‐FO-Satelliten nicht mehr haltbar.

@article{doi1010292020jc016774,
    author = "Han, Shin‐Chan und Ghobadi‐Far, Khosro und Ray, Richard D. und Papanikolaou, Thomas",
    title = "Tidal Geopotential Dependence on Earth Ellipticity and Seawater Density and Its Detection With the GRACE Follow‐On Laser Ranging Interferometer",
    year = "2020",
    journal = "Journal of Geophysical Research Oceans",
    abstract = "Zusammenfassung Gezeiten im Ozean erzeugen signifikante gravitative Störungen, die Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen beeinflussen. Das durch die Umverteilung von Gezeitenmassen induzierte Gravitationspotential wird routinemäßig für die globale Schwerefeldanalyse und die Bestimmung von Umlaufbahnen modelliert, wobei jedoch in der Regel eine kugelförmige Erde und eine gleichmäßige Seewasserdichte angenommen werden. Die Unzulänglichkeit dieser Vereinfachungen wird hier behandelt. Wir haben einen genauen, aber effizienten Algorithmus entwickelt, um das ozeanische Gezeitengeopotential zu berechnen, wobei die elliptische Form der Erde und die variable Seewasserdichte berücksichtigt werden. Mit dieser neuen Berechnung finden wir, dass (1) der Effekt der Elliptizität mehrere Prozent des Gezeiten Signals in mittleren bis hohen Breitengraden ausmacht, was vergleichbar mit dem Höhenfehler in den derzeit besten Ozeangezeitenmodellen ist; (2) der Effekt von Schwankungen der Seewasserdichte auf das Potential bis zu 2–3 cm in wasserhöhenäquivalentem Maß beträgt, hauptsächlich in tiefem Wasser, wo die Dichte durch Kompressibilität um 2 %–3 % zunimmt. Unsere Analyse neuer Messungen des Gravity Recovery and Climate Experiment Follow‐On (GRACE‐FO) Laser-Ranging-Interferometers zeigt offensichtliche Fehler, wenn Elliptizität und Dichteschwankungen ignoriert werden. Werden diese berücksichtigt, werden die verbleibenden Gezeiten-Schwerefeldstörungen von GRACE‐FO je nach verwendetem Gezeitenmodell um die Hälfte reduziert; nur die verbleibende Hälfte stellt wahrscheinlich den tatsächlichen Höhenfehler des Modells dar. Die Verwendung einer kugelförmigen Oberfläche und einer gleichmäßigen Seewasserdichte ist angesichts der Präzision der Schwerefeldmessungen von GRACE- und GRACE‐FO-Satelliten nicht mehr haltbar.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2020jc016774",
    doi = "10.1029/2020jc016774",
    openalex = "W3097844678",
    references = "doi101016jicarus2019113412"
}

Zusammenfassung. GOCO06s ist das neueste globale Schwerefeldmodell, das ausschließlich auf Satellitendaten basiert und vom GOCO (Gravity Observation Combination) Projekt berechnet wurde. Es basiert auf über einer Milliarde Beobachtungen, die über 15 Jahre von 19 Satelliten mit unterschiedlichen komplementären Beobachtungsprinzipien erfasst wurden. Diese Kombination verschiedener Messverfahren ist entscheidend für die Bereitstellung einer konsistent hohen Genauigkeit und der bestmöglichen räumlichen Auflösung des Schwerefeldes der Erde. Der Anlass für die neue Veröffentlichung war die Verfügbarkeit von neu verarbeiteten Beobachtungsdaten für die Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) und den Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE), aktualisierte Hintergrundmodelle sowie wesentliche Verbesserungen in den Verarbeitungsabläufen der einzelnen Beiträge. Aufgrund der langen Beobachtungsperiode besteht das Modell nicht nur aus einem statischen Schwerefeld, sondern umfasst zusätzlich modellierte zeitliche Variationen. Diese werden durch zeitvariable sphärische Harmonikkoeffizienten dargestellt, wobei ein deterministisches Modell für einen regularisierten Trend und eine jährliche Oszillation verwendet wird. Der Hauptfokus innerhalb des GOCO-Kombinationsprozesses liegt auf der angemessenen Behandlung des stochastischen Verhaltens der Eingangsdaten. Eine geeignete Rauschmodellierung für die verwendeten Beobachtungen führt zu realistischen Genauigkeitsinformationen für die abgeleitete Schwerefeldlösung. Diese Genauigkeitsinformationen, dargestellt durch die vollständige Varianz-Kovarianz-Matrix, sind äußerst nützlich für weitere Kombinationen, beispielsweise mit terrestrischen Schwerefelddaten, und werden gemeinsam mit der Lösung veröffentlicht. Die primären Modelldaten, bestehend aus Potentialkoeffizienten, die das statische Schwerefeld der Erde darstellen, zusammen mit sekularen und jährlichen Variationen, sind auf dem International Centre for Global Earth Models (http://icgem.gfz-potsdam.de/, letzter Zugriff: 11. Juni 2020) verfügbar. Dieser Datensatz wird mit dem folgenden DOI identifiziert: https://doi.org/10.5880/ICGEM.2019.002 (Kvas et al., 2019b). Ergänzende Materialien, bestehend aus der vollständigen Varianz-Kovarianz-Matrix der statischen Potentialkoeffizienten und geschätzten ko-seismischen Massenänderungen, sind unter https://ifg.tugraz.at/GOCO verfügbar (letzter Zugriff: 11. Juni 2020).

@article{doi105194essd13992021,
    author = "Kvas, Andreas und Brockmann, Jan Martin und Krauß, Sandro und Schubert, Till und Gruber, Thomas und Meyer, Ulrich und Mayer‐Gürr, Torsten und Schuh, Wolf‐Dieter und Jäggi, Adrian und Pail, Roland",
    title = "GOCO06s – ein globales Schwerefeldmodell ausschließlich auf Satellitendaten",
    year = "2021",
    journal = "Earth system science data",
    abstract = "Zusammenfassung. GOCO06s ist das neueste globale Schwerefeldmodell, das ausschließlich auf Satellitendaten basiert und vom GOCO (Gravity Observation Combination) Projekt berechnet wurde. Es basiert auf über einer Milliarde Beobachtungen, die über 15 Jahre von 19 Satelliten mit unterschiedlichen komplementären Beobachtungsprinzipien erfasst wurden. Diese Kombination verschiedener Messverfahren ist entscheidend für die Bereitstellung einer konsistent hohen Genauigkeit und der bestmöglichen räumlichen Auflösung des Schwerefeldes der Erde. Der Anlass für die neue Veröffentlichung war die Verfügbarkeit von neu verarbeiteten Beobachtungsdaten für die Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) und den Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE), aktualisierte Hintergrundmodelle sowie wesentliche Verbesserungen in den Verarbeitungsabläufen der einzelnen Beiträge. Aufgrund der langen Beobachtungsperiode besteht das Modell nicht nur aus einem statischen Schwerefeld, sondern umfasst zusätzlich modellierte zeitliche Variationen. Diese werden durch zeitvariable sphärische Harmonikkoeffizienten dargestellt, wobei ein deterministisches Modell für einen regularisierten Trend und eine jährliche Oszillation verwendet wird. Der Hauptfokus innerhalb des GOCO-Kombinationsprozesses liegt auf der angemessenen Behandlung des stochastischen Verhaltens der Eingangsdaten. Eine geeignete Rauschmodellierung für die verwendeten Beobachtungen führt zu realistischen Genauigkeitsinformationen für die abgeleitete Schwerefeldlösung. Diese Genauigkeitsinformationen, dargestellt durch die vollständige Varianz-Kovarianz-Matrix, sind äußerst nützlich für weitere Kombinationen, beispielsweise mit terrestrischen Schwerefelddaten, und werden gemeinsam mit der Lösung veröffentlicht. Die primären Modelldaten, bestehend aus Potentialkoeffizienten, die das statische Schwerefeld der Erde darstellen, zusammen mit sekularen und jährlichen Variationen, sind auf dem International Centre for Global Earth Models (http://icgem.gfz-potsdam.de/, letzter Zugriff: 11. Juni 2020) verfügbar. Dieser Datensatz wird mit dem folgenden DOI identifiziert: https://doi.org/10.5880/ICGEM.2019.002 (Kvas et al., 2019b). Ergänzende Materialien, bestehend aus der vollständigen Varianz-Kovarianz-Matrix der statischen Potentialkoeffizienten und geschätzten ko-seismischen Massenänderungen, sind unter https://ifg.tugraz.at/GOCO verfügbar (letzter Zugriff: 11. Juni 2020).",
    url = "https://doi.org/10.5194/essd-13-99-2021",
    doi = "10.5194/essd-13-99-2021",
    openalex = "W3048387442",
    references = "doi101007s0019001004017"
}

Zusammenfassung Mit nur einem kleinen Anteil an marginalen Subduktionszonen ist der Antriebsmechanismus für die Bewegung der nordamerikanischen Platte umstritten. Wir konstruieren globale Mantelströmungsmodelle, die gleichzeitig durch Geoid und Plattentektonik eingeschränkt sind, um die Antriebskräfte für die Bewegung der nordamerikanischen Platte zu untersuchen. Durch Vergleich des Modells mit nur nahfeld-subduzierenden Schollen und eines mit global subduzierenden Schollen finden wir, dass der Beitrag zur Bewegung der nordamerikanischen Platte von den nahfeldigen Aleuten-, mittelamerikanischen und karibischen Schollen gering ist. Im Gegensatz dazu liefern andere Fernfeld-Schollen, vor allem die Hauptsegmente rund um die westpazifischen Subduktionsränder, die dominierenden großräumigen Antriebskräfte für die Bewegung der nordamerikanischen Platte. Die Kopplung zwischen Fernfeld-Schollen und der nordamerikanischen Platte deutet auf eine neue Form aktiver Plattenechselwirkungen innerhalb des globalen selbstorganisierenden Plattentektoniksystems hin. Wir bewerten ferner die extrem langsamen seismischen Geschwindigkeitsanomalien, die mit dem oberflächennahen partiellen Schmelzen rund um Südwest-Nordamerika verbunden sind. Die Interpretation dieser negativen seismischen Scherwellengeschwindigkeitsanomalien als rein thermischen Ursprungs erzeugt eine erheblich zu große Widerstandskraft gegen die Bewegung der nordamerikanischen Platte. Eine signifikant reduzierte Geschwindigkeit-zu-Dichte-Skalierung für diese negativen seismischen Scherwellengeschwindigkeitsanomalien muss in die Konstruktion des Auftriebsfeldes integriert werden, um die Bewegung der nordamerikanischen Platte vorherzusagen. Wir untersuchen auch die Bedeutung des unteren Mantelauftriebs, einschließlich der alten sinkenden Kula-Farallon-Platten und des aktiven Aufstiegs unter dem pazifischen Rand der nordamerikanischen Platte. Der untere Mantelauftrieb beeinflusst primär die Amplituden, nicht jedoch die Muster sowohl der nordamerikanischen als auch der globalen Plattentektonik.

@article{doi1010292021gc009808,
    author = "Liu, Shangxin und King, Scott D.",
    title = "Dynamik der nordamerikanischen Platte: Großräumiger Antriebsmechanismus durch Fernfeld-Schollen und Interpretation von oberflächennahen negativen seismischen Anomalien",
    year = "2022",
    journal = "Geochemistry Geophysics Geosystems",
    abstract = "Zusammenfassung Mit nur einem kleinen Anteil an marginalen Subduktionszonen ist der Antriebsmechanismus für die Bewegung der nordamerikanischen Platte umstritten. Wir konstruieren globale Mantelströmungsmodelle, die gleichzeitig durch Geoid und Plattentektonik eingeschränkt sind, um die Antriebskräfte für die Bewegung der nordamerikanischen Platte zu untersuchen. Durch Vergleich des Modells mit nur nahfeld-subduzierenden Schollen und eines mit global subduzierenden Schollen finden wir, dass der Beitrag zur Bewegung der nordamerikanischen Platte von den nahfeldigen Aleuten-, mittelamerikanischen und karibischen Schollen gering ist. Im Gegensatz dazu liefern andere Fernfeld-Schollen, vor allem die Hauptsegmente rund um die westpazifischen Subduktionsränder, die dominierenden großräumigen Antriebskräfte für die Bewegung der nordamerikanischen Platte. Die Kopplung zwischen Fernfeld-Schollen und der nordamerikanischen Platte deutet auf eine neue Form aktiver Plattenechselwirkungen innerhalb des globalen selbstorganisierenden Plattentektoniksystems hin. Wir bewerten ferner die extrem langsamen seismischen Geschwindigkeitsanomalien, die mit dem oberflächennahen partiellen Schmelzen rund um Südwest-Nordamerika verbunden sind. Die Interpretation dieser negativen seismischen Scherwellengeschwindigkeitsanomalien als rein thermischen Ursprungs erzeugt eine erheblich zu große Widerstandskraft gegen die Bewegung der nordamerikanischen Platte. Eine signifikant reduzierte Geschwindigkeit-zu-Dichte-Skalierung für diese negativen seismischen Scherwellengeschwindigkeitsanomalien muss in die Konstruktion des Auftriebsfeldes integriert werden, um die Bewegung der nordamerikanischen Platte vorherzusagen. Wir untersuchen auch die Bedeutung des unteren Mantelauftriebs, einschließlich der alten sinkenden Kula-Farallon-Platten und des aktiven Aufstiegs unter dem pazifischen Rand der nordamerikanischen Platte. Der untere Mantelauftrieb beeinflusst primär die Amplituden, nicht jedoch die Muster sowohl der nordamerikanischen als auch der globalen Plattentektonik.",
    url = "https://doi.org/10.1029/2021gc009808",
    doi = "10.1029/2021gc009808",
    openalex = "W4213205349",
    references = "doi101093gjiggz036"
}

ZUSAMMENFASSUNG In dieser Studie haben wir eine neue Methode entwickelt, die die Vorwärtsmodellierung von Gravitationsfeldern, die durch großräumige Tesseroiden erzeugt werden, erheblich beschleunigen kann, während die rechnerische Genauigkeit so hoch wie möglich gehalten wird. Der Preis für diese hohe Effizienz besteht darin, dass die Methode nur unter den Annahmen funktioniert, dass (1) alle Tesseroiden im gleichen Breitengradband die gleiche horizontale Dimension haben, (2) die Berechnungspunkte sich auf derselben Oberflächenhöhe befinden und mit den horizontalen Mittelpunkten der Tesseroiden ausgerichtet sind und (3) jeder Tesseroid eine konstante oder linear veränderliche Dichte aufweist. Die neue Methode integriert zunächst die Kernfunktion des Newtonschen Volumenintegrals analytisch in radialer Richtung, um ihre Abhängigkeit von der vertikalen Dimension des Tesseroids zu eliminieren, und entwickelt die integrierte Kernfunktion anschließend in eine Taylor-Reihe bis zu einem bestimmten Grad. Da der Term der Taylor-Reihen-Entwicklung der integrierten Kernfunktion eine ungerade oder gerade Funktion der Differenz zwischen den Längengraden des Tesseroids und des Berechnungspunkts ist, existieren Verschiebungs- oder Tausch-Symmetriebeziehungen unter dem Gravitationsfeld der Tesseroiden. Folglich wird die Verschiebungs- oder Tausch-Symmetrie auf Tesseroiden mit ungleichen vertikalen Dimensionen erweitert. Numerische Experimente unter Verwendung des Kugelschalenmodells wurden durchgeführt, um die Wirksamkeit der neuen Methode zu überprüfen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Rechengeschwindigkeit der neuen Methode etwa 30-mal schneller ist als die der traditionellen Methode, die die Gauss-Legendre-Quadraturregel und einen 2-D-adaptiven Unterteilungsansatz verwendet, während fast die gleiche rechnerische Genauigkeit beibehalten wird. Wenn die neue Methode auf eine Eisschale mit ungleichen Dicke angewendet wird, zeigen die Ergebnisse, dass die relativen Fehler der Berechnung von V, Vz und Vzz kleiner als 10−8, 10−6 und 10−4 sind, wenn die Taylor-Reihen-Entwicklung im 4. Grad abgebrochen wird, während die vom neuen Methode aufgewendete Rechenzeit etwa 7-mal geringer ist als die der traditionellen Methode. Schließlich wird der Einfluss des Abbruchgrades auf die rechnerische Genauigkeit und die Strategien zur Aufteilung des Breitengradbands in mehrere Teile zur weiteren Verbesserung der Genauigkeit diskutiert.

@article{doi101093gjiggac136,
    author = "Zeng, Xianghang und Wan, Xiaoyun und Lin, Miao und Wang, Wenbin",
    title = "Vorwärtsmodellierung des Gravitationsfeldes unter Verwendung von Tesseroiden, die durch Taylor-Reihen-Entwicklung und Symmetriebeziehungen beschleunigt werden",
    year = "2022",
    journal = "Geophysical Journal International",
    abstract = "ZUSAMMENFASSUNG In dieser Studie haben wir eine neue Methode entwickelt, die die Vorwärtsmodellierung von Gravitationsfeldern, die durch großräumige Tesseroiden erzeugt werden, erheblich beschleunigen kann, während die rechnerische Genauigkeit so hoch wie möglich gehalten wird. Der Preis für diese hohe Effizienz besteht darin, dass die Methode nur unter den Annahmen funktioniert, dass (1) alle Tesseroiden im gleichen Breitengradband die gleiche horizontale Dimension haben, (2) die Berechnungspunkte sich auf derselben Oberflächenhöhe befinden und mit den horizontalen Mittelpunkten der Tesseroiden ausgerichtet sind und (3) jeder Tesseroid eine konstante oder linear veränderliche Dichte aufweist. Die neue Methode integriert zunächst die Kernfunktion des Newtonschen Volumenintegrals analytisch in radialer Richtung, um ihre Abhängigkeit von der vertikalen Dimension des Tesseroids zu eliminieren, und entwickelt die integrierte Kernfunktion anschließend in eine Taylor-Reihe bis zu einem bestimmten Grad. Da der Term der Taylor-Reihen-Entwicklung der integrierten Kernfunktion eine ungerade oder gerade Funktion der Differenz zwischen den Längengraden des Tesseroids und des Berechnungspunkts ist, existieren Verschiebungs- oder Tausch-Symmetriebeziehungen unter dem Gravitationsfeld der Tesseroiden. Folglich wird die Verschiebungs- oder Tausch-Symmetrie auf Tesseroiden mit ungleichen vertikalen Dimensionen erweitert. Numerische Experimente unter Verwendung des Kugelschalenmodells wurden durchgeführt, um die Wirksamkeit der neuen Methode zu überprüfen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Rechengeschwindigkeit der neuen Methode etwa 30-mal schneller ist als die der traditionellen Methode, die die Gauss-Legendre-Quadraturregel und einen 2-D-adaptiven Unterteilungsansatz verwendet, während fast die gleiche rechnerische Genauigkeit beibehalten wird. Wenn die neue Methode auf eine Eisschale mit ungleichen Dicke angewendet wird, zeigen die Ergebnisse, dass die relativen Fehler der Berechnung von V, Vz und Vzz kleiner als 10−8, 10−6 und 10−4 sind, wenn die Taylor-Reihen-Entwicklung im 4. Grad abgebrochen wird, während die vom neuen Methode aufgewendete Rechenzeit etwa 7-mal geringer ist als die der traditionellen Methode. Schließlich wird der Einfluss des Abbruchgrades auf die rechnerische Genauigkeit und die Strategien zur Aufteilung des Breitengradbands in mehrere Teile zur weiteren Verbesserung der Genauigkeit diskutiert.",
    url = "https://doi.org/10.1093/gji/ggac136",
    doi = "10.1093/gji/ggac136",
    openalex = "W4225516641",
    references = "doi101016jicarus2019113412"
}

Zusammenfassung Es gibt zahlreiche Anwendungen in der Geodäsie und anderen Geo-Wissenschaften, bei denen der Gravitationspotenzialeffekt oder andere Funktionen des Potentials durch Vorwärtsmodellierung aus einer gegebenen Massenverteilung berechnet werden. Verschiedene Volumendiskretisierungen, z. B. Prismen, Tesseroiden oder Massenschichten, werden verwendet. Um die numerische Realisierung der Vorwärtsberechnung in der praktischen Anwendung, z. B. bei Reduktionsaufgaben, zu kontrollieren, sollten diese Auswertungsprogramme gegen strenge analytische Lösungen verifiziert werden. In diesem Beitrag wird eine geschlossene analytische Lösung für das Potential einer ellipsoidalen Schale als Testkörper vorgestellt. Darüber hinaus leiten wir die jeweiligen geschlossenen Formeln für den Gravitationsvektor und den Gravitationsgradiententensor ab. Programmimplementierungen des Tesseroid-Ansatzes werden auf der Grundlage dieser ellipsoidalen Massenverteilung verglichen. Für die praktische Nutzung werden zusätzlich schnell konvergierende Entwicklungen in Kugelfunktionen bereitgestellt. Die Herleitung der Formeln basiert auf einer geschlossenen Lösung des Potentials eines homogenen Ellipsoids für Berechnungspunkte, die sich auf der Rotationsachse befinden, die dann auf den äußeren Raum erweitert wird.

@article{doi101007s00190023017331,
    author = "Seitz, Kurt und Heck, Bernhard und Abd-Elmotaal, Hussein A.",
    title = "Externes Gravitationsfeld einer homogenen ellipsoidalen Schale: eine Referenz zur Prüfung von Software zur Modellierung der Gravitation",
    year = "2023",
    journal = "Journal of Geodesy",
    abstract = "Zusammenfassung Es gibt zahlreiche Anwendungen in der Geodäsie und anderen Geo-Wissenschaften, bei denen der Gravitationspotenzialeffekt oder andere Funktionen des Potentials durch Vorwärtsmodellierung aus einer gegebenen Massenverteilung berechnet werden. Verschiedene Volumendiskretisierungen, z. B. Prismen, Tesseroiden oder Massenschichten, werden verwendet. Um die numerische Realisierung der Vorwärtsberechnung in der praktischen Anwendung, z. B. bei Reduktionsaufgaben, zu kontrollieren, sollten diese Auswertungsprogramme gegen strenge analytische Lösungen verifiziert werden. In diesem Beitrag wird eine geschlossene analytische Lösung für das Potential einer ellipsoidalen Schale als Testkörper vorgestellt. Darüber hinaus leiten wir die jeweiligen geschlossenen Formeln für den Gravitationsvektor und den Gravitationsgradiententensor ab. Programmimplementierungen des Tesseroid-Ansatzes werden auf der Grundlage dieser ellipsoidalen Massenverteilung verglichen. Für die praktische Nutzung werden zusätzlich schnell konvergierende Entwicklungen in Kugelfunktionen bereitgestellt. Die Herleitung der Formeln basiert auf einer geschlossenen Lösung des Potentials eines homogenen Ellipsoids für Berechnungspunkte, die sich auf der Rotationsachse befinden, die dann auf den äußeren Raum erweitert wird.",
    url = "https://doi.org/10.1007/s00190-023-01733-1",
    doi = "10.1007/s00190-023-01733-1",
    openalex = "W4378901074",
    references = "doi101016jicarus2019113412"
}

Dieser Aktualisierung des Rahmens der planetaren Grenzen wird festgestellt, dass sechs der neun Grenzen überschritten sind, was darauf hindeutet, dass sich die Erde nun weit außerhalb des sicheren Betriebsraums für die Menschheit befindet. Die Versauerung der Ozeane steht kurz vor dem Überschreiten, während die Aerosolbelastung regional die Grenze überschreitet. Die Stratosphären-Ozonwerte haben sich leicht erholt. Das Ausmaß der Überschreitung hat für alle früher als überschritten identifizierten Grenzen zugenommen. Da die Primärproduktion die Biosphärenfunktionen des Erdsystems antreibt, wird die menschliche Aneignung der Netto-Primärproduktion als Kontrollvariable für die funktionelle Integrität der Biosphäre vorgeschlagen. Diese Grenze wird ebenfalls überschritten. Die Modellierung des Erdsystems für verschiedene Stufen der Überschreitung der Grenzen des Klimasystems und der Landnutzungssystemveränderungen verdeutlicht, dass diese anthropogenen Auswirkungen auf das Erdsystem in einem systemischen Kontext betrachtet werden müssen.

@article{doi101126sciadvadh2458,
    author = "Richardson, Katherine und Steffen, Will und Lucht, Wolfgang und Bendtsen, Jørgen und Cornell, Sarah und Donges, Jonathan F. und Drüke, Markus und Fetzer, Ingo und Bala, Govindasamy und von Bloh, Werner und Feulner, Georg und Fiedler, Stephanie und Gerten, Dieter und Gleeson, Tom und Hofmann, Matthias und Huiskamp, Willem und Kummu, Matti und Mohan, Chinchu und Nogués‐Bravo, David und Petri, Stefan und Porkka, Miina und Rahmstorf, Stefan und Schaphoff, Sibyll und Thonicke, Kirsten und Tobian, Arne und Virkki, Vili und Wang‐Erlandsson, Lan und Weber, L. und Rockström, Johan",
    title = "Earth beyond six of nine planetary boundaries",
    year = "2023",
    journal = "Science Advances",
    abstract = "Dieser Aktualisierung des Rahmens der planetaren Grenzen wird festgestellt, dass sechs der neun Grenzen überschritten sind, was darauf hindeutet, dass sich die Erde nun weit außerhalb des sicheren Betriebsraums für die Menschheit befindet. Die Versauerung der Ozeane steht kurz vor dem Überschreiten, während die Aerosolbelastung regional die Grenze überschreitet. Die Stratosphären-Ozonwerte haben sich leicht erholt. Das Ausmaß der Überschreitung hat für alle früher als überschritten identifizierten Grenzen zugenommen. Da die Primärproduktion die Biosphärenfunktionen des Erdsystems antreibt, wird die menschliche Aneignung der Netto-Primärproduktion als Kontrollvariable für die funktionelle Integrität der Biosphäre vorgeschlagen. Diese Grenze wird ebenfalls überschritten. Die Modellierung des Erdsystems für verschiedene Stufen der Überschreitung der Grenzen des Klimasystems und der Landnutzungssystemveränderungen verdeutlicht, dass diese anthropogenen Auswirkungen auf das Erdsystem in einem systemischen Kontext betrachtet werden müssen.",
    url = "https://doi.org/10.1126/sciadv.adh2458",
    doi = "10.1126/sciadv.adh2458",
    openalex = "W4386706488",
    references = "doi1010022015rg000482, doi101002joc3711, doi101016jtree201508009, doi101021acsest1c04158, doi101038nature11018, doi101038nature25138, doi101046j13652486200300569x, doi101073pnas1711842115, doi101126scienceabn7950, doi1011751525754120020030283gmolwa20co2, doi105194essd99272017"
}

Zusammenfassung Relativistische Korrekturen sind unerlässlich für Zeittransformationen zwischen geozentrischen, heliozentrischen und lunozentrischen Bezugssystemen, um Unterschiede im Gravitationspotential und in der relativen Bewegung zu berücksichtigen. Als primärer Bezug für erdgebundene Systeme stellt die Terrestrial Time (TT) die Grundlage für eine präzise Synchronisation über räumliche und zeitliche Rahmenwerke hinweg dar. Um die Konsistenz mit der TT zu gewährleisten, darf die Baryzentrische Dynamische Zeit (TDB) keinen durchschnittlichen Ratenunterschied zur TT aufweisen. Obwohl der Internationale Astronomische Union Resolutionen für Transformationen zwischen TT und TDB festgelegt hat, ist die Erweiterung dieser Rahmenwerke zur Definition einer Mondoberflächen-Zeitskala (TL) unerlässlich, um die Mondexploration voranzutreiben. Dieser Artikel leitet die (TL − TT)-Transformation ab, wobei eine sekulare Drift von 56,0256 μ s day −1 und periodische Terme quantifiziert werden, mit der größten Amplitude von ∼0,470 μ s bei der mittleren anomalistischen Periode. Zusätzlich werden die TT-kompatible räumliche Skala und die Lorentz-Kontraktion von mondzentrierten Positionskoordinaten berechnet, was eine Zeitmessgenauigkeit im Subnanosekundenbereich ermöglicht. Diese Transformationen, die in JPL-Ephemeridengenerierungssoftware implementiert sind, bieten einen robusten Rahmen für hochpräzise relativistische Modelle der Mondzeitmessung, ermöglichen weitere Verfeinerungen und unterstützen Navigation, Kommunikation und wissenschaftliche Operationen im cis-lunaren Raum.

@article{doi10384715384357adcc18,
    author = "Turyshev, Slava G. und Williams, J. G. und Boggs, D. H. und Park, Ryan S.",
    title = "Relativistische Zeittransformationen zwischen dem Schwerpunkt des Sonnensystems, der Erde und dem Mond",
    year = "2025",
    journal = "The Astrophysical Journal",
    abstract = "Zusammenfassung Relativistische Korrekturen sind unerlässlich für Zeittransformationen zwischen geozentrischen, heliozentrischen und lunozentrischen Bezugssystemen, um Unterschiede im Gravitationspotential und in der relativen Bewegung zu berücksichtigen. Als primärer Bezug für erdgebundene Systeme stellt die Terrestrial Time (TT) die Grundlage für eine präzise Synchronisation über räumliche und zeitliche Rahmenwerke hinweg dar. Um die Konsistenz mit der TT zu gewährleisten, darf die Baryzentrische Dynamische Zeit (TDB) keinen durchschnittlichen Ratenunterschied zur TT aufweisen. Obwohl der Internationale Astronomische Union Resolutionen für Transformationen zwischen TT und TDB festgelegt hat, ist die Erweiterung dieser Rahmenwerke zur Definition einer Mondoberflächen-Zeitskala (TL) unerlässlich, um die Mondexploration voranzutreiben. Dieser Artikel leitet die (TL − TT)-Transformation ab, wobei eine sekulare Drift von 56,0256 μ s day −1 und periodische Terme quantifiziert werden, mit der größten Amplitude von ∼0,470 μ s bei der mittleren anomalistischen Periode. Zusätzlich werden die TT-kompatible räumliche Skala und die Lorentz-Kontraktion von mondzentrierten Positionskoordinaten berechnet, was eine Zeitmessgenauigkeit im Subnanosekundenbereich ermöglicht. Diese Transformationen, die in JPL-Ephemeridengenerierungssoftware implementiert sind, bieten einen robusten Rahmen für hochpräzise relativistische Modelle der Mondzeitmessung, ermöglichen weitere Verfeinerungen und unterstützen Navigation, Kommunikation und wissenschaftliche Operationen im cis-lunaren Raum.",
    url = "https://doi.org/10.3847/1538-4357/adcc18",
    doi = "10.3847/1538-4357/adcc18",
    openalex = "W4410524686",
    references = "doi101007s1056901395236"
}