一、GRACE簡(jiǎn)介

GRACE雙星觀測(cè)系統(tǒng)由美國(guó)國(guó)家宇航局（National Aeronautics and Space Administration, NASA）和德國(guó)宇航中心（Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR）聯(lián)合研制，于2002年3月發(fā)射成功，并于2017年10月停止工作，設(shè)計(jì)壽命為5年，但其提供了超過15年的高精度的連續(xù)觀測(cè)數(shù)據(jù)。GRACE衛(wèi)星主要采用低低衛(wèi)衛(wèi)跟蹤模式，采用近極圓軌道（軌道傾角為89°)，兩顆衛(wèi)星在500 km的軌道上保持約220 km 的距離跟蹤飛行采集觀測(cè)數(shù)據(jù)。其搭載的主要設(shè)備及其作用為:K/Ka波段微波測(cè)距系統(tǒng)用于測(cè)定兩顆GRACE低軌衛(wèi)星間的距離及距離變化率，測(cè)距精度為10 um，測(cè)速精度為0.2~0.3 um/s; 星載GPS衛(wèi)星接收機(jī)用于確定GRACE衛(wèi)星的精密軌道，定軌精度可達(dá)2~3cm；激光反射器用于與GPS 數(shù)據(jù)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的精密軌道確定，測(cè)距精度為1~2cm; 恒星敏感器用于精密測(cè)量GRACE衛(wèi)星的姿態(tài)參數(shù)等。GRACE衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)為測(cè)定靜態(tài)地球重力場(chǎng)模型的中長(zhǎng)波部分及時(shí)變重力場(chǎng)，探測(cè)大氣層以及電離層的結(jié)構(gòu)及其時(shí)變信息。GRACE可提供時(shí)間分辨率為單月甚至更高，空間分辨率為300~400 km的時(shí)變重力場(chǎng)模型。鑒于GRACE衛(wèi)星計(jì)劃現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于地學(xué)研究，尤其是時(shí)變重力場(chǎng)在全球質(zhì)量變化監(jiān)測(cè)方面的空前成功，為了避免GRACE衛(wèi)星計(jì)劃結(jié)束后與下一代重力衛(wèi)星項(xiàng)目實(shí)施前存在長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)數(shù)據(jù)缺失，提出了GRACE Follow On(GRACE-FO)項(xiàng)目。GRACE-FO雙星已于2018年5月發(fā)射，其軌道設(shè)計(jì)及搭載的主要科學(xué)儀器設(shè)備與GRACE衛(wèi)星一致，同時(shí)增加了精度更高的激光測(cè)距系統(tǒng)，測(cè)量非保守力影響的加速度計(jì)精度也顯著提升，可以預(yù)期GRACE-FO能夠延續(xù)GRACE計(jì)劃提供數(shù)十年的高精度時(shí)變重力場(chǎng)模型用以研究全球質(zhì)量變化，將繼續(xù)推進(jìn)大地測(cè)量學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)、冰川學(xué)、地球物理學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)研究(Flechtner et al.,2013)。

二、GRACE(-FO)衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)下載

GRACE衛(wèi)星的數(shù)據(jù)處理和產(chǎn)品發(fā)布主要由噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室(JPL)，德國(guó)波茨坦地學(xué)研究中心(GFZ)和美國(guó)德克薩斯大學(xué)研究中心(CSR)共同完成。數(shù)據(jù)產(chǎn)品類型可分為level-0、level-1A、level-1B、level-2、level-3。其中l(wèi)evel-2數(shù)據(jù)包括GAA高頻大氣模型球諧位系數(shù)、GAC大氣海洋模型球諧位系數(shù)、GAD大氣海洋球諧位系數(shù)、GSM大地水準(zhǔn)面球諧位系數(shù)、GAB海洋模型球諧位系數(shù)。

三大機(jī)構(gòu)發(fā)布的GRACE(-Fo)重力數(shù)據(jù)均可在ICGEM(International Centre for Global Earth Models) 官網(wǎng)獲取，ICGEM官方網(wǎng)址：http://icgem.gfz-potsdam.de/home

進(jìn)入官網(wǎng)首頁，點(diǎn)擊Temporal Models, 進(jìn)入時(shí)變重力場(chǎng)模型下載頁面。

在這里能夠看到三大機(jī)構(gòu)發(fā)布的月尺度GRACE(-FO) RL05或RL06的球諧系數(shù)文件。以CSR Release 06 (GFO)為例，點(diǎn)擊CSR Release 06 (GFO)，進(jìn)入具球諧文件下載頁，這里分別有對(duì)應(yīng)最大階次為60階、96階的未濾波（unfiltered）或?yàn)V波后（DDK1-DDK8）的球諧系數(shù)文件（GSM），以及GAC和GAD產(chǎn)品。

根據(jù)需要下載相應(yīng)的文件即可。