Гравитационные эффекты геодинамических процессов северо-восточного сектора Тихого океана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат наук Ткаченко Наталья Сергеевна

• Ткаченко Наталья Сергеевна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Ткаченко Наталья Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ВАРИАЦИИ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ ПО ДАННЫМ СПУТНИКОВОЙ МИССИИ ГРЕЙС

1.1. Содержание миссии Грейс

1.2. Физико-математические основы метода определения параметров гравитационного поля Земли по траектории движения спутников

1.3. Особенности открытых данных миссии Грейс

1.4. Оценка точности гравиметрических данных миссии Грейс

1.5. Дополнительная обработка материалов Грейс

1.6. Использование данных миссии Грейс для решения географических задач

1.7. Использование данных миссии Грейс для решения геологических задач в области геодинамики

1.8. Заключение о выборе объекта исследований с использованием данных миссии Грейс

ГЛАВА 2. СВЯЗЬ ВАРИАЦИЙ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ С ГЕОДИНАМИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ

2.1. Источники вариаций гравитационного поля

2.2. Эндогенные процессы, связанные с перераспределением массы в недрах Земли

2.3. Источники быстрых изменений плотности

2.4. Выбор области исследования

ГЛАВА 3. ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБСТАНОВКА СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО ПОБЕРЕЖЬЯ ТИХОГО ОКЕАНА

3.1. Геолого-геофизическая изученность района,

44

3.1.1. Сейсмическая томография

3.1.2. Сейсмичность

3.1.3. Особенности структуры аномального магнитного поля

3.1.4. Особенности структуры аномального гравитационного поля

3.1.5. Морфология глубинных границ

3.1.6. Особенности распространения аномалий термического поля

3.1.7. Особенности геоэлектрического разреза по данным магнитотеллурического зондирования

3.1.8. Вулканизм, мантийные плюмы

3.1.9. Горизонтальные и вертикальные движения

3.1.10. Гидрологические наблюдения

3.2. Особенности геодинамических режимов геоблоков северо-восточного сектора Тихоокеанского региона

3.2.1. Алеутско-Аляскинская зона фронтальной субдукции

3.2.3. Зона перехода от фронтальной субдукции к сдвигу под Аляскинским хребтом

3.2.3. Зона трансформного разлома от пролива Принца Уильяма до залива Королевы Шарлотты

3.2.4. Точки тройного сочленения вблизи плиты Хуан де Фука

3.2.5. Трансформный разлом Сан-Андреас

3.2.6. Особенности формирования Калифорнийского залива

3.2.7. Внутриконтинентальные рифты Северо-Американских Кордильер

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ДАННЫХ ГРАВИМЕТРИЧЕСКОЙ МИССИИ ГРЕЙС ВДОЛЬ АЛЯСКИНСКО-КАЛИФОРНИЙСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ

4.1. Частотный анализ временных вариаций поля силы тяжести

4.2. Разделение вариаций гравитационного поля на низкочастотную и высокочастотную составляющие

4.3. высокочастотная периодическая составляющая вариаций гравитационного поля

4.4. Низкочастотная составляющая вариаций гравитационного поля

4.5. Выделение пространственно-временных областей быстрых изменений гравитационного поля на основе статистического анализа

4.6. Особенности вариаций гравитационного поля вдоль Аляскинско-Калифорнийского побережья

4.7. Связь вариаций гравитационного поля с сейсмичностью и вулканической активностью

4.8. Обоснование учёта сферичности Земли при определении параметров аномалообразующего тела

4.9. Результаты определения параметров источников вариаций гравитационного поля вдоль Аляскинско-Калифорнийского побережья

4.10. Геолого-тектонические аспекты изменения гравитационного поля вдоль Аляскинско-Калифорнийского побережья

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

112

ВВЕДЕНИЕ

Геологическое изучение геодинамически активных областей значительно обогатилось за счет использования специализированных долговременных измерений, таких как сейсмологический или геодезический мониторинг. В то же время в последние годы стали доступны детальные и прецизионные результаты гравиметрических наблюдений, полученные в ходе работы с 2003 по 2018 годы спутниковой гравиметрической миссии GRACE (Грейс), которые также могут быть использованы для исследования особенностей развития геодинамических режимов. Предпосылкой к этому является очевидный факт того, что перераспределение масс в недрах Земли приводит к изменению её гравитационного поля.

Благодаря тому, что материалы миссии Грейс на протяжении практически 15 лет имеют временную разрешенность две недели для поверхности всей Земли, в гравиметрических данных оказались зафиксированными события, связанные с изменением массы (плотности) значительных интервалов геосреды: сезонные изменения уровня грунтовых вод, перераспределение масс в результате крупных землетрясений и другие. В настоящей работе сделана попытка связать локальные по проявлению в пространстве и времени гравитационные аномалии с особенностями развития геодинамических обстановок.

Детальный анализ вариаций поля силы тяжести выполнен для северо-восточного сектора Тихого океана, в котором на ограниченной территории широко распространены тектонические движения, процессы магматизма и метаморфизма, присутствуют все виды взаимных перемещений плит (конвергентные, дивергентные и трансформные границы). В результате удалось выделить локальные пространственные и временные гравитационные аномалии, которые могут быть приурочены к зонам смены геодинамических режимов - областям перехода от фронтальной субдукции к косой коллизии или оконечности продвигающегося рифта. Для выделенных аномалий с учетом сферичности Земли рассчитаны глубины залегания источников аномалий, их размеры, избыточные плотности.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гравитационные эффекты геодинамических процессов северо-восточного сектора Тихого океана»

Актуальность

Актуальность исследования определяется необходимостью разработки дополнительных инструментов исследования глубинного строения областей активной геодинамики, позволяющих получать не только статическое представление о геологическом строении, но и наблюдать, как меняется во времени плотность на глубине в различных геодинамических обстановках. Непосредственно о характере протекания глобальных или региональных эндогенных процессов в режиме реального времени или приближенном к нему судят по

мониторинговым сейсмологическим, геодезическим наблюдениям на относительно редко расположенных наблюдательных станциях. С развитием спутниковых технологий набор методов дополнился методами сплошного покрытия, например, периодическое спектрозональное фотографирование. Тем не менее большинство современных мониторинговых методов не дают прямой информации об изменениях физических условий внутри ограниченных объемов геологической среды.

С запуском гравиметрической спутниковой миссии Грейс появилась дополнительная возможность изучать временные изменения гравитационного поля с высокой степенью точности (лучше ±0.5 мкГал) и детальности (пространственная дискретность 50 км, временная -2 недели). Такие высокие точность, пространственная и временная детальность данных спутниковой гравиметрической миссии дают основание выявлять вариации гравитационного поля с периодами более одного года, определять их основные параметры и особенности в различных геодинамических обстановках, а также связывать их источники с изменением плотностных параметров разреза. Применение к данным долговременных гравиметрических спутниковых миссий методов обработки и анализа, предложенных в диссертации, позволяет решать задачи выделения локальных по размеру и продолжительности гравитационных эффектов, оценивать параметры их источников (размеры, глубину, избыточные плотность, массу, давление), а при комплексном геолого-геофизическом анализе делать выводы о причинах наблюденных вариаций.

Степень разработанности проблемы

До появления высокоточных спутниковых гравитационных миссий (Топекс Посейдон (Topex/Poseidon), Чамп (CHAMP), Гоче (GOCE), Грейс (GRACE)) изучение гравитационного поля на площадях более тысячи километров осуществлялось классическими способами наземных съемок или гравиметрическими измерениями на подвижном основании (морскими или аэро).

Наземные гравиметрические наблюдения позволяют зафиксировать приращения силы тяжести в первые единицы - десятки мкГал. Аэро и морская гравиразведка подобной точности не обеспечивают. Амплитудам в единицы - десятки мкГал - отвечают максимально возможные эффекты, связанные с геодинамическими процессами и сопутствующими современным движениям внутренними неоднородностями. Для их регистрации наземные гравиметрические съемки являются слабо подходящими из-за низкой производительности и высоких трудозатрат.

Исключение составляют методики режимных высокоточных наблюдений, разработанные только для детальных наземных съемок в приложении к задачам гравиметрического мониторинга техногенных процессов, гидродинамических режимов при эксплуатации нефтегазоносных месторождений и газохранилищ. Вопрос о возможной организации мониторинговых площадных региональных гравиметрических наблюдений, в силу чрезвычайной сложности их реализации и высокой стоимости, до появления спутниковых наблюдений вообще не стоял.

С появлением спутниковых миссий и развитием методов их обработки стало возможным изучение изменений гравитационного поля во времени. Полные вариации поля силы тяжести отражают плотностные изменения как на глубине (перераспределение массы в пределах земной коры и мантии), так и на поверхности Земли, например, изменение водостока рек или массы льда. Первые исследования динамики субдукционных зон с помощью данных миссии Грейс проведены В.О. Михайловым, результаты его работ изложены в работе [Mikhailov et al., 2004].

Для выделения сигнала, отвечающего именно глубинным плотностным вариациям, требуется специальный алгоритм обработки, который до настоящего момента не был разработан. Этот алгоритм должен быть направлен на удаление тех компонент гравитационного поля, которые отвечают поверхностным процессам.

Для территории северо-восточного побережья Тихого океана - одного из наиболее детально изученных регионов Земли с активной современной геотектоникой - по данным наземных и спутниковых систем позиционирования GPS известны скорости движения плит [Ohta et al., 2006; Zweck, Freymueller, Cohen, 2002], а благодаря геологическому, геохимическому и палеомагнитному анализу, с достаточной достоверностью определены характер их взаимодействия на протяжении всего побережья Северной Америки [Farris, Paterson, 2009]. Широкое использование сейсмотомографии позволило построить модель погружающегося тихоокеанского слэба в районе Алеутской дуги [Кулаков и др., 2011] и Аляски [Kim et al., 2014], и погружение плиты Хуан де Фука [Романюк, Ребецкий, Михайлова, 2007]. Долговременные спутниковые гравиметрические наблюдения для выявления особенностей глубинных эндогенных процессов в рассматриваемом регионе ранее не применялись.

Цели и задачи

Целью работы является выявление аномалий в вариациях гравитационного поля, зафиксированных в ходе работы спутниковой миссии Грейс, которые могут быть связанны с геодинамическими процессами, оценка их плотностных параметров.

Для достижения этой цели на примере северо-восточного Тихоокеанского сектора решены следующие задачи:

1. Обобщение геологической и геофизической информации о глубинном строении территории северо-восточного Тихоокеанского сектора;

2. Сбор и анализ данных спутниковой миссии Грейс;

3. Формирование пространственно-временного куба гравитационного поля и составление динамических изображений изменения во времени гравитационного поля в пределах изучаемого региона;

4. Выделение низкочастотной составляющей гравитационного поля с периодом более 1 года с помощью пространственно-временной фильтрации;

5. Проведение статистического анализа низкочастотной компоненты вариаций гравитационного поля;

6. Выделение областей наиболее амплитудных вариаций гравитационного поля на территории северо-восточного сектора Тихого океана;

7. Оценка параметров источников гравитационных аномалий с учетом сферичности Земли;

8. Оценка возможных глубин, размеров и плотности источников временных гравитационных аномалий вдоль северо-восточного побережья Тихого океана;

9. Анализ возможных геодинамических процессов, способных создавать временные аномалии гравитационного поля с периодом от года до 15 лет.

Защищаемые положения

В качестве положений, выносящихся к защите, относятся:

1. Методика выделения из данных гравиметрической миссии Грейс низкочастотной компоненты вариаций гравитационного поля, содержащей эффекты, связанные с геодинамическими процессами в тектонически активных регионах.

2. К зонам изменения геодинамических режимов - областям перехода от фронтальной субдукции к косой коллизии или оконечности продвигающегося рифта - приурочены максимальные амплитуды временных вариаций гравитационного поля, для них определены геометрические и плотностные параметры их источников.

3. Источники вариаций гравитационного поля, расположенные в астеносфере, характеризуются скоростью изменения плотности порядка 10-3 - 10-2 кг/м3 за 10 лет.

4. Над зонами фронтальных частей Алеутской и Каскадной зон субдукции низкочастотные временные вариации гравитационного поля отсутствуют, что указывает на то, что процессы, связанные с субдукцией, имеют установившийся характер.

Фактический материал и методы исследования

В работе анализируются цифровые модели гравитационного поля, полученные в ходе работы спутниковой миссии Грейс за период с января 2003 по декабрь 2015 года. Данные находятся в открытом доступе на сайтах Техасского и Потсдамского Университетов. Так как оценка гравитационного поля по исходным данным осложнена наличием в них меридиональных коррелированных шумов, то для их удаления использовался метод многоканального спектрального сингулярного анализа [Зотов, Фролова, Телегина, 2015]. Полученные после удаления шумов вариации гравитационного поля визуализированы в виде карт полных вариаций поля силы тяжести и их динамических изображений (анимаций). Анализ, выделение частотных составляющих, фильтрация данных и подбор плотностной модели проведены с использованием специализированного геофизического программного обеспечения Geosoft Oasis Montaj, Potent, Model Vision, Matlab.

К геологическому анализу привлечены данные о распределении скорости и аномалий скорости продольных волн, полученные по сейсмотомографии. Материалы хранятся в открытом доступе на сайте Национальной лаборатории Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)), Калифорния, США.

Совместное использование карт распределения скорости и аномалий скорости продольных волн на глубине и значений низкочастотной компоненты поля силы тяжести позволило провести сейсмогравитационное моделирование с целью выявления аномалообразующих областей на глубине.

Один из ключевых методов, предложенных в диссертации - это низкочастотная фильтрация полных вариаций поля силы тяжести с целью выделения сигнала, чувствительного к изменениям массы в пределах земной коры и мантии. Другой метод - это расчёт положения, плотности и геометрических размеров тел, создающих гравитационные аномалии, с учётом сферичности Земли.

Научная новизна

Предложена методика обработки спутниковых гравиметрических данных, направленная на выделение низкочастотных (с периодом более 12 месяцев) составляющих поля силы тяжести, чувствительных к изменениям массы на глубине.

Получены новые сведения о временных вариациях гравитационного поля над участком тектонического взаимодействия Тихоокеанской и Северо-Американской плит вдоль северозападного побережья Северной Америки.

В зоне перехода от фронтальной субдукции к косой коллизии под Аляскинским хребтом в астеносфере в интервале глубин от 150 до 300 км происходит уменьшение плотности со скоростью порядка 10-2 кг/м3 за 10 лет. Размер зоны составляет 900 на 870 км.

Под давлением продвигающегося на север внутриконтинентального рифта Юта в регионе, охватывающем Береговой хребет - горы Сьерра-Невада - Большой Бассейн, происходит разуплотнение в астеносфере на глубине 50-200 км со скоростью порядка 10-3 кг/м3 за 10 лет. Размер зоны составляет 770 на 850 км.

Теоретическая и практическая значимости

Предложен алгоритм обработки и анализа спутниковых гравиметрических данных, который может быть использован в дальнейших исследованиях, направленных на изучение глубинного строения районов с активной геодинамикой.

Полученные динамические изображения изменения гравитационного поля северовосточного Тихоокеанского сектора во времени представляют самостоятельную ценность для научных и учебных задач.

Рассчитанные оценки возможных пределов и скорости изменения плотности мантии для зон субдукции представляют значительный интерес для будущих исследований как в регионе, так и для областей со сходными современными геодинамическими условиями.

Оценки изменения плотности и скорости её изменения во времени важны для расчёта стабилизации глобальных конвекционных моделей вещества в мантии. Учитывая полученные оценки, можно вариации плотности мантийного вещества использовать в качестве дополнительного к P-T условиям граничного критерия при построении модели.

Степень достоверности и апробации

Точность используемых в диссертации данных спутниковой миссии Грейс подтверждена многочисленными исследованиями в самых разных областях геологии, географии и геодезии.

Утверждение о том, что гравитационное поле чувствительно к геодинамическим процессам, подтверждается исследованиями различных авторов, направленными на изучение связи гравитационного поля и землетрясений. Полученные значения глубин аномалообразующих тел коррелируют с глубинами гипоцентров землетрясений.

Наличие литосферного окна, определённого по сейсмической томографии, в области разлома Сан-Андреас подтверждается результатами, опубликованными по данной теме другими авторами.

При оценке глубин залегания и параметров тел, создающих гравитационные аномалии, проводилось двумерное и трехмерное моделирование, использовались как алгоритмы, которые учитывают сферичность Земли, так и те, которые её не учитывают. Результаты моделирования и подбора имели один и тот же порядок величин.

В ходе исследования результаты этапов публиковались в виде научных статьей. Первая статья «Применение спутниковой миссии GRACE для решения геологических и географических задач» [Ткаченко, Лыгин, 2017] посвящена краткому описанию миссии Грейс (GRACE) и тем геологическим и географическим задачам, которые решаются с использованием этих данных.

В статье «Анализ временных вариаций гравитационного поля над северо-восточным сектором Тихоокеанского региона по данным спутниковой миссии Грейс» [Лыгин, Ткаченко, Зотов, 2019] акцент сделан на обработке данных, полученных миссией.

Основным результатом статьи «Определение параметров точечного источника по гравитационному полю, заданному на сфере» [Чепиго, Ткаченко, Лыгин, 2019] является получение максимальной глубины, в пределах которой возможны плотностные неоднородности, образующие аномалии поля силы тяжести.

Все указанные статьи опубликованы в журналах, входящих в перечень Scopus, Web of Science или RSCI.

Результаты исследований были представлены на международных конференциях: «Ломоносов-2016», «Ломоносов-2017», «Ломоносовские чтения-2016», «Ломоносовские чтения -2017», «EAGE - Морские технологии 2019».

Личный вклад автора

В ходе исследования автором самостоятельно реализованы следующие этапы:

1. Сбор и анализ актуальной информации о геологическом строении района исследования и его геолого-геофизической изученности;

2. Собраны в единую базу цифровые модели поля силы тяжести за 2003-2015 гг. с интервалом один месяц

3. Построен и визуализирован весь демонстрационный материал (карты, графики, кубы, таблицы, разрезы);

4. Реализована методика частотного анализа и выделения компонент, отвечающих глубинному гравитационному отклику;

5. Проведён статистический анализ вариаций низкочастотной компоненты гравитационного поля вдоль Аляскинско-Калифорнийского побережья;

6. Подобраны параметры тел, - предполагаемых источников гравитационных аномалий (с учётом сферичности Земли);

7. Предложена авторская гипотеза геодинамической интерпретации полученных при подборе результатов.

Структура работы

Работа состоит из введения, четырёх глав с разделами, заключения и списка литературы. Первая глава «Вариации гравитационного поля по данным спутниковой миссии GRACE» описана миссия Грейс и подготовка данных к работе по теме диссертации. Также дан краткий обзор решаемых геологических и географических задач с помощью данных миссии Грейс. Приводится обоснование выбора северо-восточного побережья Тихого океана от Алеутской дуги до Калифорнийского залива в качестве основного объекта исследований.

Вторая глава посвящена краткому обзору временных вариаций гравитационного поля Земли, обусловленных внешними и внутренними причинами различного масштаба. В качестве внутренних источников изменения поля силы тяжести рассматривается перераспределение масс, обусловленное геодинамическими процессами. Анализируются геодинамические обстановки и приоритетно связанные с ними геодинамические процессы.

Третья глава «Геодинамическая обстановка северо-восточного побережья Тихого океана» посвящена геолого-тектоническому описанию района исследований. Приведена характеристика изученности района исследований по литературным данным и описание элементов тектонического строения, установленных предшествующими исследованиями.

Четвёртая глава состоит из шести разделов, которые описывают три фундаментальных для этой работы информационных блока: описание методики выделения низкочастотной компоненты вариативной части гравитационного поля, анализ выделенной компоненты с доказательством, что она именно тектонической природы, и результаты оценки параметров возможных источников гравитационных аномалий.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю, кандидату геолого-минералогических наук, доценту Лыгину Ивану Владимировичу за огромную поддержку, внимание и неоценимую помощь в написании работы. Автор глубоко признателен кандидату геолого-минералогических наук, старшему научному сотруднику Соколовой Татьяне Борисовне, кандидату физико-математических наук Кривошее Константину Валериевичу и кандидату технических наук, научному сотруднику Кузнецову Кириллу Михайловичу за консультации, обсуждения и помощь в работе. Также автор благодарит аспиранта Чепиго Льва Станиславовича за совместную работу над темой учёта сферичности Земли. Автор выражает огромную благодарность заведующему кафедрой геофизических методов земной коры доктору физико-математических наук, профессору Булычёву Андрею Александровичу за ценные замечания в ходе проведения исследования и написания текста диссертации. Автор очень признателен своей семье и родителям за возможность работы над диссертацией.

ГЛАВА 1. ВАРИАЦИИ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ ПО ДАННЫМ СПУТНИКОВОЙ МИССИИ ГРЕЙС

¡.¡.Содержание миссии Грейс

17 марта 2002 года по инициативе НАСА (NASA) и Джерман Аэроспейс Центр (German Aerospace Center (DLR)) была запущена миссия Грейс (GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment)). Она представляет собой два идентичных спутника, летящих по одной орбите на расстоянии 200 км и высоте 500 км над поверхностью Земли. За один месяц спутники совершают 480 оборотов вокруг Земли по полярной орбите (наклон составляет около 89 градусов к экватору). Первоначально миссия была запланирована на пять лет [Case, Kruizinga, Wu, 2002]. Её целью являлось получение точных глобальных моделей компонент гравитационного поля Земли и изучение его изменений в течение всего периода наблюдений. При благоприятных условиях расстояние между треками составляет 0,5 градуса. За счет плотного облака наблюдений и большой статистики предполагалось получить осредненную модель гравитационного поля с высокой детальностью и точностью [Tapley et al., 2004].

Миссия была активна до октября 2017 года, то есть, вместо 5 лет, спутники работали 15. Длительность наблюдений позволила скорректировать цель миссии, ориентировав её на изучение долговременных изменений поля силы тяжести.

Пространственные и временные изменения гравитационного поля Земли влияют на орбиты спутников - удаляют или приближают их к поверхности Земли, а также приводят к изменению расстояния между спутниками. Определение параметров движения спутников было обеспечено несколькими способами. Каждый спутник был оснащён приёмниками спутникового позиционирования GPS (Global Position System) и высокоточными акселерометрами для точного определения орбит, ориентации и положения спутников. Изменение расстояния между спутниками фиксировалось с помощью микроволновых дальномеров микронной точности, установленных на спутниках. Все измерения были синхронизированы по времени с помощью высокоточных часов [Bettadpur, 2012].

В результате стало возможным получить данные не только о пространственной изменчивости гравитационного поля и создать точные модели гравитационного поля Земли с разрешением лучше 0,5 градуса, но и о временных изменениях гравитационного поля Земли с дискретностью 1 месяц изменчивости на протяжении с 2003 по 2017 годы.

1.2. Физико-математические основы метода определения параметров гравитационного поля Земли по траектории движения спутников

Преимущество данных ГРЕЙС состоит в том, что благодаря использованию двух спутников качество наблюдений не зависит от типа поверхности Земли, над которой проводятся наблюдения. Если более ранние альтиметрические миссии (например, Topex-Poseidon) обеспечивали детальную информацию только над акваториями, а определения односпутниковых гравиметрических миссий (например, GOCE) характеризовались относительно невысокой точностью, то миссия GRACE регистрирует параметры гравитационного поля над акваториями и сушей (в том числе горными сооружениями и ледниками) с одинаковой точностью.

Поскольку формой орбиты спутников является эквипотенциальная поверхность гравитационного потенциала Земли, изменение расстояния между двумя идентичными спутниками, следующими друг за другом по одной орбите, отражает неоднородность гравитационного поля. В общем случае вертикальные и горизонтальные смещения спутников друг относительно друга (с учетом всех остальных факторов, являющихся погрешностями измерений) характеризуют значения компонент гравитационного потенциала (силу тяжести и ее градиенты, кривизны эквипотенциальной поверхности и пр.).

В теории гравитационный потенциал в некоторой точке Р, внешней по отношению к Земле, представляется в виде ряда разложения по полиномам Лежандра (набор сферических гармоник):

Nmax I

G G Y"1 fae\ Y"1 -V(r, ф, X, t) =- + - ^ ^J ^ Pim(sin ф){Сгт(0 cos mX + Slm(t) sin mX},

1=2 m=0

где C, S - коэффициенты Стокса, G - гравитационная постоянная Земли, ae - средний экваториальный радиус, t - время. Точка Р характеризуется геоцентрическим радиусом r, географическими широтой ф и долготой X.

Для получения непосредственно значений гравитационного потенциала решается (обратная) задача по подбору таких параметров потенциала (коэффициентов Стокса), при которых существовала бы эквипотенциальная поверхность заданной формы, вдоль которой перемещались спутники [Bettadpur, 2012].

Благодаря использованию микроволновых дальномеров, установленных на спутниках, и высокоточной пространственной привязки с помощью системы GPS изменения расстояния

между спутниками регистрируются с точностью первые десятки микрон [Tapley et al., 2004]. С учетом указанного и весьма представительной статистики наблюдений (в результате многократного повторения орбит спутниками) к настоящему времени значения коэффициентов Стокса рассчитаны с точностью до 10-го знака после запятой, модель гравитационного потенциала включает 180 гармоник. Модель аномального поля силы тяжести, получаемая на основе модели гравитационного потенциала в результате дифференцирования, вычисляется с погрешностью до тысячных долей мкГал.

В формуле (1) значения гравитационного потенциала зависят не только от плановых координат, но и от времени. В результате многократного повторения орбит на протяжении более чем 15 лет оказываются зарегистрированными и поддаются обработке временные изменения гравитационного потенциала.

1.3. Особенности открытых данных миссии Грейс

Полученные в ходе работы миссии исходные данные, включающие точные значения изменения расстояния между спутниками и другие телеметрические параметры, и переданные на Землю, обрабатывались тремя институтами, официально обеспечивающими выполнение миссии:

- Центр космических исследований (Center for Space Research (Университет Техаса, Остин, США)),

- Лаборатория реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory (Калифорния, США));

- Немецкий центр геологических исследований (Helmholtz-Zentrum Deutsches GeoForschungsZentrum (Потсдам, Германия)).

Обработка данных внутри каждого института проводилась в несколько этапов.

Исходным данным присвоен статус нулевого уровня «Level-0». В них данные вводятся корректировки за положение спутников, их орбиты, показания GPS, акселерометров, звёздных камер, состояния набортных научных инструментов и т.д. В результате полученные данные первого уровня («Level-1») имеют точную привязку по времени [Case, Kruizinga, Wu, 2002].

Далее к данным первого уровня применяется математическая обработка, а именно, рассчитывается обратная задача с регуляризацией, вводятся поправки на эффект наложения частот и так далее. В результате получают данные второго уровня (Level-2), представляющие

собой разложение ежемесячного гравитационного потенциала по сферическим гармоникам на сфере с радиусом, равным среднему радиусу Земли [Bettadpur, 2012].

В ходе обработки создаются последовательные версии (Release) продуктов Level-1 и Level-2, отличающиеся постепенным улучшением пространственного и временного шага дискретизации (разрешения). Каждое новое повышение точности обработки обеспечивается, в первую очередь, добавлением нового фактического материала. Начальные версии обработки (Release-01, -02) были получены с временным разрешением 1.5 суток и шагом в пространстве 2 на 2 градуса, версия обработки Release-05 содержит данные с пространственным шагом 1 на 1 градус и временным разрешением 1 сутки [Dahle et al., 2013].

Обработанные данные находятся в открытом доступе на официальных сайтах каждого института, например, Лаборатории реактивного движения НАСА (Jet Propulsion Laboratory, Калифорния, США) [Джет..., 2015] или центра космических исследований Техасского университета (Остин, США) [Техасский., 2015]. В качестве исходных данных в настоящей работе использованы данные GRACE JPL второго уровня релиз RL0501 Лаборатории реактивного движения НАСА [Джет., 2015].

Данные о гравитационном потенциале сохраняются в виде набора коэффициентов Стокса и статических поправок за расчётный период, как правило, за один месяц. Гравитационная модель (GRACE Gravity Model (GGM)) - это осреднённая модель гравитационного поля за определённый период, рассчитанная по данным GRACE. В зависимости от того, за какой период берётся осреднение, меняется точность модели и среднее значение в каждой её точке. При этом в модели могут быть как данные только GRACE, так и их комбинация с наземными исследованиями. Последнее повышает точность разложения потенциала Земли по гармоникам. Значения коэффициентов Стокса для гравитационного потенциала в каждом месяце является отклонением от модели GGM, следовательно, в зависимости от используемой гравитационной модели меняется значение коэффициентов Стокса в одном и том же месяце.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ткаченко Наталья Сергеевна, 2019 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Антонов Ю.В., Антонова И.Ю., Волкова Е.Н. Результаты синхронных наблюдений лунно-солнечных вариаций силы тяжести в различных широтах (Саратов и Бишкек) // Вестник ВГУ. 2010. № 1. С. 213-217.

2. Аплонов С.В. Геодинамика: Учебник. СПб: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2001. 360 с.

3. Афанасенков А.П., Лыгин И.В., Обухов А.Н., Соколова Т.Б., Кузнецов К.М. Объемная реконструкция тектонических элементов Енисей-Хатангской рифтовой системы по результатам комплексной геолого-геофизической интерпретации // Геофизика. 2017. № 2. С. 60-70.

4. Болдырев С.А. Сейсмогеодинамика Срединно-Атлантического хребта. Москва: НГК РФ, 1998. 124 с.

5. Булычев А.А., Джамалов Р.Г., Сидоров Р.В. Использование спутниковой системы GRACE для мониторинга изменений водных ресурсов // Недропользование XXI. 2011. № 2. С. 24-27.

6. Бутиков Е.И. Физика океанских приливов в компьютерных моделях: учебное пособие и методические материалы к комплексу моделирующих программ. СПб: Санкт-Петербургский государственный университет, 2007. 16 с.

7. Ваньян Л.Л., Бердичесвский М.Н., Пушкарев П.Ю., Романюк Т.В. Геоэлектрическая модель каскадной субдукционной зоны // Физика Земли. 2002. № 10. С. 23-53.

8. Галушкин Ю.И. Моделирование осадочных бассейнов и оценка их нефтегазоносности. Москва: Научный мир, 2007. 456 с.

9. Гордин В.М. Очерки по истории геомагнитных измерений. Москва: ИФЗ РАН, 2004. 168 с.

10. Зотов Л.В., Фролова Н.Л., Телегина А.А. Изменение гравитационного поля в бассейнах крупных рек России по данным GRACE // Альманах Современной Метрологии. 2015. № 3. С. 142-158.

11. Кафтан В.И., Сермягин Р., Зотов Л.В. Гравитационное поле Земли // Науки О Земле. 2015. № 3. С. 22-29.

12. Короновский Н.В., Якушова А.Ф. Основы геологии. Москва: Высшая школа, 1991. 415 с.

13. Кохан А.В., Дубинин Е.П., Сущевская Н.М. Особенности проявления ультрамедленного спрединга в конвергентных зонах // Вестник Краунц Науки О Земле. 2016. Т. 2. № 30. С. 29-42.

14. Кулаков И.Ю. и др. Форма слэбов в зонах субдукции под Курило-Камчатской и Алеутской дугами по данным региональной томографии // Геология и Геофизика. 2011. Т. 52. № 6. С. 830851.

15. Лобковский Л.И., Лисицын А.П., Дубинин Е.П., Рабинович А.Б., Яковенко О.И. Геология и тектоника океана. Катастрофические явления в океане. Москва: Научный мир, 2013. 644 с.

16. Лобковский Л.И., Никишин А.М., Хаин В.Е. Современные проблемы геодинамики. Москва. 2004.

17. Ломизе М.Г., Лучицкая М.В. Субдукция спрединговых хребтов как фактор развития континентальных окраин // Геотектоника. 2012. № 1. С. 53-76.

18. Лыгин И.В., Ткаченко Н.С., Зотов Л.В. Анализ временных вариаций гравитационного поля над северо-восточным сектором Тихоокеанского региона по данным спутниковой миссии Грейс // Геофизика. 2019. Т. 2. С. 73-82.

19. Мелихов В.Р., Лыгин И.В. Геодинамическое состояние литосферы Восточного Черноморья в кайнозойское время // Разведка и Охрана Недр. 2004. № 4. С. 53-62.

20. Миронов В.С. Курс гравиразведки. Ленинград: Недра, 1980. 543 с.

21. Михайлов В.О., Panet I., Hayn M., Bonvalot S., Тимошенко Е.П. Сравнительный анализ временных вариаций глобального гравитационного поля по данным спутников Грейс в областях трех недавних гигантских землетрясений // Физика Земли. 2014. № 2. С. 29-40.

22. Никитин А.А., Хмелевской В.К. Комплексирование геофизических методов. Тверь: Издательство ГЕРС, 2004. 294 с.

23. Прошкина З.Н., Валитов М.Г., Кулинич Р.Г., Колпащикова Т.Н. Изучение приливных вариаций силы тяжести в зоне перехода от континента к Японсокму морю // Вестник Краунц Науки О Земле. 2015. № 27. С. 71-79.

24. Романюк Т.В. Изучение соотношений между скоростью сейсмических волн и плотностью в литосфере методом сейсмо-гравитационного моделирования // Геофизик и математик. Москва: Наука, 2012. С. 118-143.

25. Романюк Т.В., Ребецкий Ю.Л., Михайлова А.В. Кайнозойская геодинамическая эволюция и тектонофизическая модель Каскадной субдукционной зоны (северо-западная окраина Северной Америки) // Бюлл МОИП Отд Геол. 2007. Т. 82. № 5. С. 19.

26. Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли:Учебник. Под ред. академика В.А. Садовничего. Москва: Изд-во МГУ, 2002. 560 с.

27. Тёркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика. Геологические приложения физики сплошных сред. Ч.2. Москва: Мир, 1985. 360 с.

28. Ткаченко Н.С., Лыгин И.В. Применение спутниковой миссии GRACE для решения геологических и географических задач // Вестник Московского Университета. 2017. № 2. С. 37.

29. Торге В. Гравиметрия. Москва: Мир, 1999. 428 с.

30. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов. Москва: Научный мир, 2001. 606 с.

31. Хуторской М.Д., Поляк Б.Г. Геотермические модели геодинамических обстановок разного типа // Геотектоника. 2014. Т. 2014. № 1. С. 77-96.

32. Чепиго Л.С., Ткаченко Н.С., Лыгин И.В. Определение положения и массы точечного источника гравитационного поля с учётом сферичности // Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей: Сборник научных трудов 1. ГИ Уро РАН ПГНИУ Пермь: , 2018. С. 368-369.

33. Чепиго Л.С., Ткаченко Н.С., Лыгин И.В. Определение параметров точечного источника по гравитационному полю, заданному на сфере // Вестник Московского Университета. 2019. № 2. С. 83-87.

34. Allen C.R., Amand P., Richter C., Nordquist G. Relationship of seismicity and geologic structure in the Southern California region // Bull. Seismol. Soc. Am. 1965. V. 55. P. 753-797.

35. Balmino G., Vales N., Bonvalot S., Briais A. Spherical harmonic modelling to ultra-high degree of Bouguer and isostatic anomalies // J. Geod. 2012. V. 86. № 7. P. 499-520.

36. Bassett D., Watts A.B. Gravity anomalies, crustal structure, and seismicity at subduction zones: 1. Seafloor roughness and subducting relief: CRUSTAL STRUCTURE AND SEISMICITY: 1. SUBDUCTING RELIEF // Geochem. Geophys. Geosystems. 2015a. V. 16. № 5. P. 1508-1540.

37. Bassett D., Watts A.B. Gravity anomalies, crustal structure, and seismicity at subduction zones: 2. Interrelationships between fore-arc structure and seismogenic behavior: CRUSTAL STRUCTURE AND SEISMICITY: 2. FORE-ARC STRUCTURE // Geochem. Geophys. Geosystems. 2015b. V. 16. № 5. P. 1541-1576.

38. Becken M., Ritter O. Magnetotelluric Studies at the San Andreas Fault Zone: Implications for the Role of Fluids // Surv. Geophys. 2012. V. 33. № 1. P. 65-105.

39. Bennett S.E.K., Oskin M., Iriondo A., Kunk M. Slip history of the La Cruz fault: Development of a late Miocene transform in response to increased rift obliquity in the northern Gulf of California // Tectonophysics. 2016. V. 693. P. 409-435.

40. Bettadpur S. Level-2 Gravity Field Product User Handbook // 2012.

41. Bonin J.A., Chambers D.P. Quantifying the resolution level where the GRACE satellites can separate Greenland's glacial mass balance from surface mass balance // The Cryosphere. 2015. V. 9. № 5. P. 1761-1772.

42. Case K., Kruizinga G., Wu S. GRACE Level 1B Data Product User Handbook // 2002.

43. Castillo P.R. Origin of the adakite - high-Nb basalt association and its implications for postsubduction magmatism in Baja California, Mexico // Geol Soc Am Bull. 2008. V. 120. № 3/4. P. 451-462.

44. Charlou J.L., Fouquet Y., Bougault H., Donval J., Etoubleau J. Intense CH4 plumes generated by serpentinization of ultramafic rocks at the intersection of the 15°20'N fracture zone and the Mid-Atlantic Ridge // Geochim. Cosmochim. Acta. 1998. V. 62. № 13. P. 2323-2333.

45. Christensen N.I., Mooney W.D. Seismic velocity structure and composition of the continental crust: A global view // J. Geophys. Res. Solid Earth. 1995. V. 100. № B6. P. 9761-9788.

46. Dahle C., Fletchner F., Gruber C., Konig D., Michalak G., Neumayer K. GFZ GRACE Level-2 Processing Standards Document for Level-2 Product Release 0005 // 2013.

47. Doser D.I. Seismicity of Southwestern Yukon, Canada, and its relation to slip transfer between the Fairweather and Denali fault systems // Tectonophysics. 2014. V. 611. P. 121 -129.

48. Ducarme B., Melchior P. А prediction oftidal oceanic loading and attraction effects on gravity measurements in continents // BGI. 1983. № 52. P. 77-85.

49. Dziewonski A.M., Anderson D.L. Preliminary reference Earth model // Phys. Earth Planet. Inter. 1981. V. 25. № 4. P. 297-356.

50. Farris D.W., Paterson S.R. Subduction of a segmented ridge along a curved continental margin: Variations between the western and eastern Sanak-Baranof belt, southern Alaska // Tectonophysics. 2009. V. 464. № 1-4. P. 100-117.

51. Flinders A.F., Shelly D., Dawson P., Hill D., Tripoli B., Shen Y. Seismic evidence for significant melt beneath the Long Valley Caldera, California, USA // Geology. 2018. V. 46. № 9. P. 799-802.

52. Freymueller J., Cohen S.C., Fletcher F. Spatial variations in present-day deformation, Kenai Peninsula? Alaska, and their implications // Geophisical Res. 2000. V. 105. № 4. P. 8070-8101.

53. Fullea J., Rodriguez-Gonzales J., Charco M., Martinec Z., Negredo A., Villasenor A. Perturbing effects of sub-lithospheric mass anomalies in GOCE gravity gradient and other gravity data modelling: Application to the Atlantic-Mediterranean transition zone // Int. J. Appl. Earth Obs. Geoinformation. 2015. V. 35. P. 54-69.

54. Guillot S., Shwarz S., Reynard B., Agard P., Prigent C. Tectonic significance of serpentinites // Tectonophysics. 2015. V. 646. P. 1-19.

55. Gutknecht B.D., Gotze H., Jahr T., Jentzsch G., Mahatsente R., Zeumann St. Structure and State of Stress of the Chilean Subduction Zone from Terrestrial and Satellite-Derived Gravity and Gravity Gradient Data // Surv. Geophys. 2014. V. 35. № 6. P. 1417-1440.

56. Heidbach O., Tingay M., Barth A., Reinecker J., Kurfe D., Muller B. World stress map // Naturwissenschaften. 2001. V. 88. P. 357-371.

57. Ishii M., Dziewonski A., Tromp J., Ekstrom G. Joint inversion of normal mode and body wave data for inner core anisotropy 2. Possible complexities: JOINT INVERSION FOR IC ANISOTROPY, 2 // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2002. V. 107. № B12. P. ESE 21-1-ESE 21-17.

58. Kaftan V.I., Sermiagin R., Zotov L. Gravity field // Geo Sci. 2015. № 3. P. 22-29.

59. Kim Y., Abers G., Li J., Christensen D., Calkins J., Rondenay S. Alaska Megathrust 2: Imaging the megathrust zone and Yakutat/Pacific plate interface in the Alaska subduction zone: Imaging the megathrust zone in Alaska // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2014. V. 119. № 3. P. 1924-1941.

60. Klees R., Revtova E., Gunter B., Ditmar P., Oudman E., Winsemius H., Savenije H. The design of an optimal filter for monthly GRACE gravity models // Geophys. J. Int. 2008. V. 175. № 2. P. 417432.

61. Kusche J. Approximate decorrelation and non-isotropic smoothing of time-variable GRACE-type gravity field models // J. Geod. 2007. V. 81. № 11. P. 733-749.

62. Kusche J., Shmidt R., Petrovic S., Rietbroek R. Decorrelated GRACE time-variable gravity solutions by GFZ, and their validation using a hydrological model // J. Geod. 2009. V. 83. № 10. P. 903-913.

63. Lambert A., Huang J., Courtier N., Liard J., Henton J., Klatt C., Winester D. Comparison of GRACE Monthly Estimates with Surface Gravity Variations at North American Sites. San Francisco: , 2007.

64. Lomize M.G., Luchitskaya M.V. Subduction of spreading ridges as a factor in the evolution of continental margins // Geotectonics. 2012. V. 46. № 1. P. 47-68.

65. Long D., Yang Y., Wada Y., Hong Y., Liang W. Deriving scaling factors using a global hydrological model to restore GRACE total water storage changes for China's Yangtze River Basin // Remote Sens. Environ. 2015. V. 168. P. 177-193.

66. Longman I.M. Formulas for Computing the Tidal Acceleration Due to the Moon and the Sun // Geophisical Res. 1956. V. 64. № 12. P. 2351-2355.

67. Lund K. Geometry of the Neoproterozoic and Paleozoic rift margin of western Laurentia: Implications for mineral deposit settings // Geosphere. 2008. V. 4. № 2. P. 429.

68. Ma Z., Masters G., Laske G., Pasyanos M. A comprehensive dispersion model of surface wave phase and group velocity for the globe // Geophys. J. Int. 2014. V. 199. № 1. P. 113-135.

69. Marussi A., Moritz H., Rapp R., Vicente R. Ellipsoidal density models and hydrostatic equilibrium: Interim report // Phys. Earth Planet. Inter. 1974. V. 9. № 1. P. 4-6.

70. Matthews D.H., Bath J. Formation of magnetic anomaly pattern of Mid-Atlantic Ridge // Geophisical J. Roual Astron. Sociaty. 1967. V. 13. P. 349-357.

71. Memin A., Flament T., Alizier B., Watson C., Remy F. Interannual variation of the Antarctic Ice Sheet from a combined analysis of satellite gravimetry and altimetry data // Earth Planet. Sci. Lett. 2015. V. 422. P. 150-156.

72. Mikhailov V., Tikhotsky S., Diament M., Panet I., Ballu V. Can tectonic processes be recovered from new gravity satellite data? // Earth Planet. Sci. Lett. 2004. V. 228. № 3-4. P. 281-297.

73. Moholdt G., Wouters B., Gardner A.S. Recent mass changes of glaciers in the Russian High Arctic: GLACIER MASS CHANGES, RUSSIAN ARCTIC // Geophys. Res. Lett. 2012. V. 39. № 10. P. 1-5.

74. Müller D., Seton M., Gaina C., Roest W. Age, spreading rates, and spreading asymmetry of the World's ocean crust // Geochem. Geophys. Geosystems. 2008. V. 8150. P. 1-13.

75. Myers S.C., Johannesson G., Simmons N.A. Global-scale P wave tomography optimized for prediction of teleseismic and regional travel times for Middle East events: 1. Data set development // J. Geophys. Res. 2011. V. 116. № B4.

76. Negretti M., Reguzzoni M., Sampietro D. A web processing service for GOCE data exploitation // 2014.

77. Ohta Y., Freymueler G., Hriensdottir S., Suito H. A large slow slip event and the depth of the seismogenic zone in the south central Alaska subduction zone // Earth Planet. Sci. Lett. 2006. V. 247. № 1-2. P. 108-116.

78. Panday P.K., Coe M., Macedo M., Lefebvre P., Castanho A. Deforestation offsets water balance changes due to climate variability in the Xingu River in eastern Amazonia // J. Hydrol. 2015. V. 523. P. 822-829.

79. Pasyanos M.E., Masters T., Laske G., Ma Z. LITH01.0: An updated crust and lithospheric model of the Earth: LITH01.0 // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2014. V. 119. № 3. P. 2153-2173.

80. Penatti N.C., Almeida T., Ferreira L., Arantes A., Coe M. Satellite-based hydrological dynamics of the world's largest continuous wetland // Remote Sens. Environ. 2015. V. 170. P. 1-13.

81. Pollitz F.F., Snoke J.A. Rayleigh-wave phase-velocity maps and three-dimensional shear velocity structure of the western US from local non-plane surface wave tomography // Geophys. J. Int. 2010. T. 180. № 3. C. 1153-1169.

82. Ravat D., Finn C., Hill P., Kucks R., Phillips J., Blakely R. A Preliminary, Full Spectrum, Magnetic Anomaly Grid of the United States with Improved Long Wavelengths for Studying Continental Dynamics: A Website for Distribution of Data. U.S.: , 2009.

83. Richter D.H., Rosenkrans D.S., Steigerwald M.J. Guide to the Volcanoes of the Western Wrangell Mountains, Alaska: Wrangell-St. Elias National Park and Preserve. : US Government Printing Office, 1995.

84. Richter D.H., Smith J.G., Lanphere M.A. Age and progression of volcanism, Wrangell volcanic field, Alaska // Bull. Volcanol. 1990. V. 53. № 1. P. 29-44.

85. Sasgen I., Konrad H., Ivins E., Van den Broeke M., Bamber J., Martinec Z., Klemann V. Antarctic ice-mass balance 2003 to 2012: regional reanalysis of GRACE satellite gravimetry measurements with improved estimate of glacial-isostatic adjustment based on GPS uplift rates // The Cryosphere. 2013. V. 7. № 5. P. 1499-1512.

86. Save H., Bettadpur S., Tapley B.D. High-resolution CSR GRACE RL05 mascons: HIGHRESOLUTION CSR GRACE RL05 MASCONS // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2016. V. 121. № 10. P. 7547-7569.

87. Seo K.-W., Wilson C., Scambos T., Kim B., Waliser D. Surface mass balance contributions to acceleration of Antarctic ice mass loss during 2003-2013: ANTARCTIC ICE MASS LOSS ACCELERATION // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2015. V. 120. № 5. P. 3617-3627.

88. Simmons N.A., Myers S., Johannesson G., Matzel E. LLNL-G3Dv3: Global P wave tomography model for improved regional and teleseismic travel time prediction: LLNL-G3DV3—GLOBAL P WAVE TOMOGRAPHY // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2012. V. 117. № B10.

89. Soni A., Syed T.H. Diagnosing Land Water Storage Variations in Major Indian River Basins using GRACE observations // Glob. Planet. Change. 2015. V. 133. P. 263-271.

90. Sproles E.A., Leibowitz S., Reager J., Wigington P., Famiglietti J., Patil S. GRACE storage-runoff hystereses reveal the dynamics of regional watersheds // Hydrol. Earth Syst. Sci. 2015. V. 19. № 7. P. 3253-3272.

91. Swenson S., Wahr J. Post-processing removal of correlated errors in GRACE data // Geophys. Res. Lett. 2006. V. 33. № 8. P. 1-4.

92. Tapley B.D., Bettadpur S., Watkins M., Reigber C. The gravity recovery and climate experiment: Mission overview and early results: GRACE MISSION OVERVIEW AND EARLY RESULTS // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. № 9. P. 1-4.

93. Tesauro M., Kaban M., Mooney W., Cloetingh S. Density, temperature, and composition of the North American lithosphere-New insights from a joint analysis of seismic, gravity, and mineral physics data: 2. Thermal and compositional model of the upper mantle // Geochem. Geophys. Geosystems. 2014. V. 15. № 12. P. 4808-4830.

94. Tobin D.G., Sykes L.R. Relation of hypocenter of earthquakes to the geology of Alaska // 1966. V. 76. № Journal of Geophysical Research. P. 1659-1667.

95. Wahr J., Molenaar M., Bryan F. Time variability of the Earth's gravity field: Hydrological and oceanic effects and their possible detection using GRACE // J. Geophys. Res. Solid Earth. 1998. V. 103. № B12. P. 30205-30229.

96. Wang S., Huang J., Yang D., Pavlic G., Li J. Long-term water budget imbalances and error sources for cold region drainage basins: COLD REGION WATER IMBALANCE // Hydrol. Process. 2015. V. 29. № 9. P. 2125-2136.

97. Wannamaker P.E., Maris V., Hardwick C.L. Basin and Rift Structure of the Central Black Rock Desert, Utah, and Initial Thermal Implications, From 3D Magnetotellurics // 2013. V. 37. P. 4.

98. West M., Menke W., Tolstoy M. Focused magma supply at the intersection of the Cobb hotspot and Juan de Fuca ridge // Rev. 2003. P. 1-4.

99. Wiese D.N., Landerer F.W., Watkins M.M. Quantifying and reducing leakage errors in the JPL RL05M GRACE mascon solution: GRACE JPL RL05M LEAKAGE ERROR REDUCTION // Water Resour. Res. 2016. V. 52. № 9. P. 7490-7502.

100. Xu M., Kang S., Li J. Evaluation of Water Storage Change of Inland Cryosphere in Northwestern China // Adv. Meteorol. 2015. V. 2015. P. 1-12.

101. Yang T., Wang C., Chen Y., Chen X., Yu Z. Climate change and water storage variability over an arid endorheic region // J. Hydrol. 2015. V. 529. P. 330-339.

102. Zeng Y., Shen Z. A Fault-Based Model for Crustal Deformation in the Western United States Based on a Combined Inversion of GPS and Geologic Inputs // Bull. Seismol. Soc. Am. 2017. V. 107. № 6. P. 2597-2612.

103. Zhang T.Y., Jin S.G. Estimate of glacial isostatic adjustment uplift rate in the Tibetan Plateau from GRACE and GIA models // J. Geodyn. 2013. V. 72. P. 59-66.

104. Zweck C., Freymueller J.T., Cohen S.C. Three-dimensional elastic dislocation modeling of the postseismic response to the 1964 Alaska earthquake: ELASTIC DISLOCATION MODELING // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2002. V. 107. № B4. P. ECV 1-1-ECV 1-11.

105. Satellite Gravity and the Geosphere: Contributions to the Study of the Solid Earth and Its Fluid Envelopes. Washington, D.C.: National Academies Press, 1997.

Интернет-ресурсы:

106. Геологическая служба США http://usgs.gov. Ссылка актуальна на октябрь 2019 г.

107. Джет Пропульшн Лаборатори ftp://podaac.jpl.nasa.gov/allData/grace/. Ссылка актуальна на октябрь 2019 г.

108. Лаборатория Лоуренса https://missions.llnl.gov/nonproliferation/nuclear-explosion-monitoring/global-3d-seismic-tomography. Ссылка актуальна на октябрь 2019 г.

109. Техасский Университет www.csr.utexas.edu. Ссылка актуальна на октябрь 2019 г.

110. Океанография Канады http://www.pac.dfo-mpo.gc.ca. Ссылка актуальна на октябрь 2019 г.

111. Плоттер http://thegraceplotter.com/. Ссылка акуальна на ноябрь 2019.

112. Центр космических исследований ftp://podaac.jpl.nasa.gov/allData/grace. Ссылка актуальна на октябрь 2019 г.

113. Сейсмическая обсерватория континентального масштаба http://www.usarray.org/researchers/obs/magnetotelluric