近日，上海天文臺地球自轉研究團隊在國際EOP預報競賽中取得好成績。 研究團隊針對國際上現有主流預報方法的缺陷，建立了新的短期極動預報框架，可與多種預報方法相結合，提高EOP預報的準確性。 預報精度（10天內）處于世界前列。
地球是一個非常復雜的動力系統，包括固體內核、流體外核、地幔、地殼、海洋、大氣等各層。 除了太陽、月亮和行星的引力影響外，這些圓圈還在不同的時間和空間尺度上經歷著各種耦合效應。 因此，地球的自轉和空間中的指向狀態（用地球方位參數EOP描述）總是在變化的。 變化是復雜且不可預測的。 EOP 包括極移（PMX 和 PMY 兩個分量）、日長變化或世界時以及進動章動等參數。 它們是連接地球參考系和天體參考系的轉換參數，因此可以準確測量和預報EOP。 它不僅在天文和地球科學研究中具有重要意義，而且在人造衛星和航天器的精確定軌以及全球衛星導航系統中發揮著重要作用。 然而，由于地球自轉的變化非常復雜，EOP的高精度預報一直是一個巨大的挑戰。
長期以來，國際社會高度重視EOP預報，并組織國際競賽，鼓勵相關科研人員提出提高預報精度的新方法。 2006年至2008年間，首屆EOP預報競賽（EOP PCC）對不同EOP預報方法進行了綜合評價，改進了大地測量數據處理，提供了大氣、海洋和陸地水等角動量數據，并在實時服務方面取得了長足進步。 在此基礎上，第二屆EOP預測競賽將于2021年9月1日舉行天文物理競賽，持續至2022年底，重新評估各種EOP參數的預測能力[1]。 目前，共有來自28個機構的33支隊伍參加本次比賽，囊括了國際地球自轉與參考系服務組織（IERS）、德國地球科學研究中心（ 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數據分析與預測、多技術綜合地球參考等方面擁有20多年的研究歷史框架，并取得一系列重要成果。 研究成果。 團隊積極參與本次比賽。 博士生徐燦燦在青年研究員段彭碩等人的指導下，對國際上現有主流預報方法的缺陷進行了深入研究，有針對性地建立了一套新的極移預報方法。 短期預測策略，可與多種預測方法結合，提高預測精度。 2022年10月18日在希臘舉行的IAG國際研討會——地球科學應用參考框架（REFAG 2022）上，競賽組織正式發布了中期報告（該報告僅提供1-10天內的短期預測） 。 預報結果）顯示[2]（如下圖），上海天文臺團隊的短期（10天內）極動預報精度處于世界前列。 其中，PMX 5-10天的預測準確率是33支隊伍中的冠軍。
該團隊帶頭人黃成利研究員表示：“將預測模型與實際測量值進行對比，可以幫助我們深入了解地球自轉的變化規律及其背后的物理機制。我們將進一步開展從機理上進行研究，并拓展該方法在其他領域的新應用。”
圖：2021年9月1日至2022年8月22日，各參賽隊EOP-PMX（上子圖）和PMY（下子圖）預測精度對比； 橫軸為預測天數，縱軸為預測精度（MAE為平均絕對誤差，單位為毫弧秒）； 右側圖例為各參賽隊的人數，其中200為IERS提供的結果，其預測精度被視為國際參考標準； 上海天文臺團隊編號為138。上圖右下部分的紅色圓圈突出顯示了我們團隊的PMX預報精度在5-10天內的結果，是33個團隊中精度最高的。
參考：
[1]第二屆EOP預測大賽官方主頁：
[2] Kur，Sliwińska天文物理競賽，，，Wińska，。 2022 年。地球（第二次 EOP PCC）。 REFAG 2022 于 2022.10.17-20,