如何计算大地震引起的地球自转变化?

Question

根据美国宇航局(以及许多其他来源)，日本地震可能缩短地球日，地轴移动在这个问题的答案里什么地球物理事件可以(暂时)增加地球自转的速度?美国国家航空航天局(NASA)表示，大地震会导致一天长度的轻微变化:

计算表明，通过改变地球质量的分布，日本地震应该使地球旋转得更快一些，使一天的长度缩短了约1.8微秒(一微秒是百万分之一秒)。

过去的大地震，如2010年智利的8.8级地震和2004年苏门答腊岛的9.1级地震，都造成了类似的旋转“晃动”。美国国家航空航天局的文章指出，地震的震级、位置和动力学导致轨道“摆动”。

如何计算大地震引起的地球自转变化，特别是与海洋和大气的影响区别开来?

Answer 1

地震，特别是在俯冲带发生的地震，会导致质量的重新分布(一个板块在另一个板块上滑动)。这种质量分布的变化导致重力场的变化，可以由GRACE等卫星测量到。

角动量是守恒的。如果我们知道质量的变化量，我们就能计算出转动惯量的变化量，从而得到角速度的变化量。

Answer 2

地球自转速率的变化是由国际地球自转和参考系统服务(IERS)测量的观测技术．他们每天发布地球自转的速度和方向，并发布近期的预测(如果你要把卫星发射到轨道上，这是非常实用的)。由天气引起的大气中的大规模运动可以改变旋转。我知道论文是由理查德·格罗斯喷气推进实验室讨论了用于检查旋转/地震相互作用的方法——你可以试着去那里看看。

Answer 3

在给定的位置，测量天狼星(或任何恒星)今天正南到明天正南之间的时间。这是恒星日，大约有23h56m长。我们更熟悉的24小时太阳日可以从恒星日计算出来。

为了绝对精确，天文学家测量的是春分的正南时间，而不是一颗真正的恒星。恒星日是指“春分连续两个顶点”之间的间隔。

由于(月球)潮汐摩擦，地球的太阳日以近乎恒定的速度增加。当科学家们看到与这种近乎恒定的增长不一致的变化时，他们知道这是由于其他一些事件。

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