Dr. Phys. & Math. Sci.; Professor; Dept. of Mechatronics and Theoretical Mechanics
доктор физико-математических наук; профессор; каф. 802 мехатроники и теоретической механики1
Cand. Phys. & Math. Sci.; Senior Researcher; Lab. of Optimal Control Systems named after V. F. Krotov
кандидат физико-математических наук; старший научный сотрудник; лаб. 45 оптимальных управляемых систем им. В. Ф. Кротова
Cand. Phys. & Math. Sci.; Associate Professor; Dept. of Mechatronics and Theoretical Mechanics
кандидат физико-математических наук; доцент; каф. 802 мехатроники и теоретической механики
This study addresses the challenge of enhancing the accuracy of Earth's polar motion modeling. Observational data indicate that variations in the parameters of the principal oscillatory modes (Chandler and annual wobbles) exhibit a component synchronous with the precession of the lunar orbit ($\sim 18.61$ years), which remains unaccounted for in standard models incorporating geophysical excitations. To incorporate this effect, a refined dynamic model is proposed and formulated as a system of differential equations with periodic coefficients dependent on the longitude of the Moon's ascending node.Through numerical simulations based on International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) data for the period 1976--2025, the optimal parameters of the model are determined: the lunar node coupling coefficient $\chi = 0.07$ and the quality factor $Q = 63$. The inclusion of the long-period lunar forcing is shown to reduce the standard deviation of the model from the observations. In test simulations, the accuracy in determining the pole position improves by an amount corresponding to 3.7 cm on the Earth's surface, with a maximum achievable improvement of up to 5 cm.These results substantiate the necessity of explicitly incorporating long-period variations linked to the lunar orbit into high-precision models of polar motion.
Решается задача повышения точности моделирования движения земного полюса. Известно, что наблюдаемые вариации параметров основных колебательных составляющих (чандлеровской и годичной) содержат синфазную с прецессией лунной орбиты ($\sim$ 18.61 лет) компоненту, не объясняемую в рамках стандартных моделей с геофизическими возмущениями. Для учета этого эффекта предложена уточненная динамическая модель, уравнения которой представляют собой систему дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами, зависящими от долготы восходящего узла орбиты Луны.С помощью численных расчетов на основе данных Международной службы вращения Земли (МСВЗ, IERS) за период 1976–2025 гг. определены оптимальные параметры модели: коэффициент влияния лунного узла $\chi = 0.07$ и добротность $Q = 63$. Показано, что учет долгопериодического лунного возмущения позволяет снизить среднеквадратичное отклонение модели от наблюдаемых данных. На тестовых расчетах точность определения положения полюса повышается на величину, соответствующую 3.7 см на поверхности Земли, а максимальный эффект может достигать 5 см. Полученные результаты подтверждают необходимость явного учета долгопериодических вариаций, связанных с движением Луны, в высокоточных моделях движения полюса.