中國科研團隊在國際地球自轉參數EOP預報競賽中獲佳績

近日，中國科學院上海天文臺地球自轉研究團隊在國際地球自轉參數（Earth Orientation Parameters, EOP）預報競賽中獲得佳績。研究團隊圍繞國際上已有各主流預報方法存在的缺陷，有針對性地建立了一套全新的極移短期預報框架，使它能夠與多種預報方法相結合來提高EOP預報精度，極移短期（10天內）預報精度位于國際前列。

地球是一個非常復雜的動力學系統

地球是一個非常復雜的動力學系統，包括固體內核、流體外核、地幔、地殼、海洋、大氣等圈層。地球除了受日月行星的引力作用外，這些圈層還在各種時間和空間尺度上發生多種耦合作用，因此地球的自轉和在空間的指向狀態（用EOP來描述）一直在變化，而且是非常復雜且難以預測的。EOP包括極移（兩個分量PMX、PMY）、日長變化或世界時和歲差章動等參數。它們是連接地球參考系與天球參考系之間的轉換參數，因此對EOP的精確測定和預報不僅在天文與地球科學研究中有重要意義，而且對人造衛星和空間飛行器的精密定軌及全球衛星導航系統等方面都有重要作用。但由于地球自轉的變化規律非常復雜，因此對EOP的高精度預報一直是一個巨大挑戰。

長期以來，國際上對EOP預報極其重視，并專門舉辦國際競賽以鼓勵相關科研人員提出新的方法來提高預報精度。在2006年至2008年期間，第一屆EOP預報競賽對不同EOP預報方法提供了全面的評估，并在改進大地測量數據處理，提供大氣、海洋和陸地水等角動量數據和實時服務方面取得了很大進展。在此基礎上，第二屆EOP預報競賽于2021年9月1日開始舉辦并將持續到2022年年底，以重新評估各項EOP參數的預報能力。目前共有28家機構33個團隊參與此次競賽，幾乎包括國際上所有從事EOP研究和應用的單位，例如國際地球自轉與參考架服務組織（IERS)、德國地學研究中心（GFZ）、美國噴氣推進實驗室（JPL）等。

中國科學院上海天文臺地球自轉變化研究團隊在地球自轉理論、地球內部物理與動力學、EOP數據分析與預報、多技術綜合地球參考架等方面有20多年的研究歷史，取得了一系列重要的研究成果。團隊積極參與了此次競賽活動，深入研究了國際上已有各主流預報方法存在的缺陷，并有針對性地建立了一套全新的極移短期預報策略，它能夠與多種預報方法結合并提高預報精度。在2022年10月18日于希臘召開的IAG國際研討會——地球科學應用參考框架（REFAG 2022）上，競賽組織官方發布的中期報告（此次報告只提供了短期預報即1～10天內的預報結果）顯示，上海天文臺參賽團隊的極移短期（10天內）預報精度位于國際前列，特別是PMX在5～10天的預報精度在33支團隊中是冠軍。

團隊負責人展望：“通過對預報模型與實測值的對比，可以幫助我們深入理解地球自轉變化的規律及其背后的物理機制。我們將進一步從機制入手開展研究，并拓展新方法在其他方面的應用。”