Sonata 13

Tytuł artykułu: Wykorzystanie danych z misji typu GRACE wraz z danymi GNSS z sieci typu CORS do wyznaczenia czasowych zmian rozkładu mas w systemie Ziemia w skali regionalnej/lokalnej

Projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki, w ramach konkursu SONATA 13. Nr umowy 2017/26/D/ST10/00422

Okres realizacji projektu: 17.05.2018 – 16.11.2020

Kwota finansowania: 326 500,00 zł

Zespół projektowy:

Kierownik projektu: dr inż. Walyeldeen Godah, email: walyeldeen.godah@igik.edu.pl

Wykonawca: dr inż. Małgorzata Szelachowska, email: malgorzata.szelachowska@igik.edu.pl

Post-doc: dr Jagat Dwipendra Ray, email: jagat.ray@igik.edu.pl

Projekt dotyczy wyznaczania czasowych zmian rozkładu mas w systemie Ziemia w skali regionalnej i lokalnej przy użyciu satelitarnych danych geodezyjnych. Wyznaczanie tych zmian z wysoką dokładnością oraz wysoką rozdzielczością przestrzenną i czasową jest jednym z głównych problemów badawczych w naukach o Ziemi, np. w geodezji, geodynamice, geofizyce.

Znajomość czasowych zmian rozkładu mas w systemie Ziemia jest potrzebna do lepszego zrozumienia, monitorowania oraz predykcji wielu elementów systemu Ziemia, np. (1) deformacji skorupy ziemskiej spowodowanych występowaniem mas obciążeniowych – umożliwiając skuteczniejszą walkę z zagrożeniami naturalnymi, (2) czasowych zmian rozkładu mas wody – pozwalając na bardziej efektywne działania prewencyjne wynikające ze zmian klimatu, powodzi, suszy, zmniejszenia ilości wód podziemnych oraz (3) czasowych zmian przyspieszenia siły ciężkości – umożliwiając utrzymywanie w stanie aktualności osnowy grawimetrycznej oraz modelowanie regionalnej geoidy/quasigeoidy z sub-centymetrową dokładnością.

Celem projektu jest lepsze poznanie mechanizmów powodujących czasowe zmiany rozkładu mas w systemie Ziemia w skali regionalnej/lokalnej, modelowanie tych zmian przy użyciu danych z misji GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) oraz danych GNSS, jak również wiarygodna interpretacja uzyskanych wyników. W trakcie projektu zostanie opracowana innowacyjna metoda wyznaczania czasowych zmian rozkładu mas w systemie Ziemia poprzez kombinację rozwiązań otrzymanych na podstawie danych z misji GRACE oraz danych GNSS. Badania zostaną wykonane dla obszaru Polski, jednak zaproponowana metodyka badan może być wykorzystana w przypadku każdego rejonu świata, w którym funkcjonują sieci typu CORS. Otrzymane wyniki mogą z jednej strony przyczynić się do lepszego zrozumienia regionalnej geodynamiki, z drugiej zaś znaleźć zastosowanie w różnych gałęziach gospodarki i zarządzania środowiskiem.

Oczekiwane wyniki projektu pomogą znacząco (1) poprawić i uaktualniać osnowę grawimetryczną, (2) ulepszyć system odniesienia wysokościowego poprzez uwzględnienie sezonowych zmian skorupy ziemskiej, (3) opracować model geoidy o sub-centymetrowej dokładności – potrzebny do celów badawczych oraz do wyznaczania wysokości z wysoką dokładnością, (4) znaleźć nowe zastosowanie dla krajowych sieci typu CORS, które zostały już założone; CORS mogą być uważane za czujniki umożliwiające zbieranie informacji dotyczących zmian rozkładu mas w systemie Ziemia oraz (5) ulepszyć zarządzanie zasobami wodnymi.