Centrum Badań Kosmicznych PAN

tel. (+48) 224-966-200
Menu
29 czerwca 2021

CBK PAN będzie nadzorować przeprowadzenie drugiej kampanii porównawczej predykcji parametrów orientacji Ziemi

Znajomość parametrów orientacji Ziemi (ang. Earth Orientation Parameters, EOP), w skład których wchodzą składowe nutacji, ruchu bieguna oraz zmiany długości doby, jest niezbędna to przeprowadzenia transformacji współrzędnych punktu z niebieskiego układu odniesienia do ziemskiego układu odniesienia i odwrotnie. Dokładna transformacja jest kluczową operacją w wielu zagadnieniach współczesnej geodezji czy astronomii m.in. w precyzyjnym pozycjonowaniu i nawigacji na powierzchni Ziemi i w przestrzeni kosmicznej.

Dokładnych obserwacji parametrów EOP dostarczają współczesne geodezyjne techniki pomiarowe, takie jak globalne systemy nawigacji satelitarnej (ang. Global Navigation Satellite Systems, GNSS), satelitarne pomiary laserowe (ang. Satellite Laser Ranging, SLR), czy też interferometria bardzo długich baz (ang. Very Long Baseline Interferometry). Obserwacje ruchu obrotowego wykonywane przez kilkaset ośrodków obserwacyjnych na całym świecie są gromadzone i przetwarzane przez wiele centrów badań, w tym głównie przez Międzynarodową Służbę Ruchu Obrotowego Ziemi i Systemów Odniesienia (ang. International Earth Rotation and Reference System Service, IERS), który, stosując międzynarodowe standardy, wyznacza parametry EOP z wysoką dokładnością i udostępnia je dla środowiska międzynarodowego.

Wiele zastosowań EOP, w tym pozycjonowanie, wymaga ich znajomości w czasie rzeczywistym. Jednakże ze względu na opóźnienia spowodowane przetwarzaniem danych obserwacyjnych i złożonymi obliczeniami, parametry EOP są dostępne z pewnymi opóźnieniami. Dlatego w wielu zagadnieniach współczesnej geodezji, a zwłaszcza  nawigacji, znajomość możliwie dokładnej predykcji ruchu obrotowego Ziemi jest kluczowym problemem.

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat problem predykcji stał się przedmiotem zainteresowania międzynarodowego środowiska geodezyjnego, a wiele ośrodków badawczych z całego świata opracowało własne metody prognozowania parametrów orientacji Ziemi. Nie jest zaskakujące, że te metody i predykcje różniły się między sobą zarówno dokładnością, długością okresu, na który prognozowane są parametry oraz rodzajem prognozowanych parametrów.

Stało się jasne, że niezbędne jest podjęcie wspólnych działań celem porównania oraz walidacji wykonywanych predykcji pod kątem znalezienia możliwie optymalnej metody prognozowania. Pierwszym takim przedsięwzięciem była kampania porównawcza predykcji parametrów orientacji Ziemi (ang. Earth Orientation Parameters Prediction Comparison Campaign, EOP PCC), przeprowadzona w latach 2006-2008 przez Politechnikę Wiedeńską, w ścisłej współpracy z Centrum Badań Kosmicznych PAN. Jednakże w ciągu ponad dziesięciu lat, które upłynęły od ostatniej kampanii porównawczej, dokonano znacznego postępu w metodach przetwarzania obserwacji geodezyjnych. Zmniejszaniu uległy również opóźnienia w dostarczaniu tych danych oraz zwiększyła się wiedza na temat roli geofizycznych ośrodków ciekłych w zaburzeniach ruchu i  w opracowaniu  predykcji EOP. Liczba grup badawczych, które czynnie pracują nad opracowywaniem nowych metod prognozowania również uległa zwiększeniu.

Koniecznym stało się przeprowadzenie ponownej oceny możliwości poszczególnych metod predykcji. Potrzeba taka została podniesiona przez międzynarodową grupę roboczą zajmującą się sygnałami klimatycznymi w parametrach orientacji Ziemi (ang. Joint Working Group C.1: Climate Signatures in Earth Orientation Parameters), która powołana została przez Międzynarodową Asocjację Geodezji (ang. International Association of Geodesy, IAG) w 2019 roku i działa jako podgrupa Międzykomisyjnego Komitetu ds. Geodezji w badaniach klimatu (ang. Inter-Commission Committee on „Geodesy for Climate Research”, ICCC). Ważność tego zagadnienia dla środowiska międzynarodowego potwierdził  IERS, który w marcu 2021 utworzył specjalną grupę roboczą dedykowaną przeprowadzeniu kolejnej kampanii porównawczej predykcji parametrów orientacji Ziemi (ang. IERS Working Group on the 2nd Earth Orientation Parameter Prediction Comparison Campaign).

Pani Prof. Jolanta Nastula z Centrum Badań Kosmicznych PAN została poproszona do liderowania tej ważnej międzynarodowej aktywności we współpracy z IERS oraz GFZ (Deutsche GeoForschungsZentrum). Nadzorowana przez nią grupa w CBK PAN, w skład której wchodzą mgr inż. Justyna Śliwińska, mgr inż. Tomasz Kur, mgr inż. Aleksander Partyka, Danuta Śleszyńska, Konrad Kowalski, a także dr Małgorzata Wińska z Politechniki Warszawskiej, poczyniła przygotowania do rozpoczęcia kampanii. Wraz z początkiem czerwca otworzono stronę internetową kampanii, udostępniono serwer do przechowywania danych, a także uruchomiono rejestrację kandydatów chcących przesyłać swoje prognozy parametrów EOP w celu poddania ich wspólnej walidacji przez zespół w CBK. Aktualnie trwa przedoperacyjna faza kampanii, której celem jest przetestowanie zaplecza technicznego kampanii i zapoznanie uczestników z wymaganiami dotyczącymi przesyłanych plików. Wraz z końcem wstępnej fazy kampanii uruchomiona zostanie faza operacyjna, podczas której predykcje parametrów EOP przesyłane co tydzień przez zarejestrowanych uczestników będą zbieranie i regularnie poddawane ewaluacji. Kampania potrwa prawdopodobnie do końca 2023 roku.

Zachęcamy do odwiedzenia strony internetowej kampanii (tu), gdzie znajdują się szczegółowe informacje dotyczące tego przedsięwzięcia.

Przewiń do góry