Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Динамическая модель колебаний земного полюса с учетом прецессии лунной орбиты

В. В. Перепелкин^a, Д. С. Румянцев^b, А. С. Филиппова<sup>a

a</sup> Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), г. Москва, 125993, Россия
^b Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН, г. Москва, 117997, Россия

Аннотация: 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.

Ключевые слова: движение земного полюса, лунная прецессия, дифференциальные уравнения, чандлеровское колебание, долгота восходящего узла, моделирование, МСВЗ (IERS)

УДК: 521.14+531.36+521.93

MSC: 70F15

Получение: 1 июля 2025 г.
Исправление: 13 октября 2025 г.
Принятие: 20 октября 2025 г.
Публикация онлайн: 9 декабря 2025 г.

DOI: 10.14498/vsgtu2245

Реферативные базы данных:

•