Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage die Transformation zwischen raumfesten und erdfesten Bezugssystemen und die dazu benötigten Erdorientierungsparameter zu beschreiben und die Mechanismen und Ursachen der variablen Erdrotation zu erklären.

Transformation zwischen himmelsfesten und erdfesten Bezugssystemen: Definition der Erdorientierungsparameter (EOP), Bestimmung der EOP mit geodätischen Weltraumverfahren; Theoretische Grundlagen: Rotation der starren Erde, Rotation der deformierbaren Erde, Polbewegung, Variationen der Rotationsgeschwindigkeit, Präzession-Nutation. Modellierung geophysikalischer Effekte: Drehimpulsansatz, Drehmomentansatz, Anregungsfunktionen.

Erläuterung der relevanten Bezugssysteme, der Erdorientierungsparameter und der Effekte und Wirkmechanismen, die die Rotation der Erde beeinflussen anhand von Power Point Folien.

Die Vorlesung wird in englischer Sprache vor Ort an der TU abgehalten. Die Aufzeichnungen der Vorlesungen aus WS21 (Deutsch) und WS22 (Englisch) können über die TUWEL Kurse angesehen werden.

In der mündlichen Prüfung werden folgende Themen auszugsweise besprochen:

• Welche Bezugssysteme spielen bei der Betrachtung der variablen Erdrotation eine Rolle, wie werden sie realisiert?
• Wie werden Veränderungen der Erdorientierung formal beschrieben?
• Wie werden die Erdorientierungsparameter bestimmt – welche Verfahren können welche Komponenten liefern?
• Welche Gleichungen beschreiben die Rotation der starren Erde, welche Größen kommen darin vor?
• Warum ist die Rotationsgeschwindigkeit der starren Erde konstant?
• Aus welchen Komponenten setzt sich die Polbewegung der starren Erde zusammen?
• Was ist das Gezeitenpotential? – Wie kommt es zu den verschiedenen Frequenzen im Spektrum, welche Hauptperioden gibt es (grober Überblick)?
• Welche Achsen werden bei der Rotation der starren Erde betrachtet und welche Bewegungen führen diese in Bezug auf das himmelsfeste System aus?
• Wie verändert sich das körperfeste Bezugssystem beim Übergang auf eine deformierbare Erde, um welche Anteile werden die Bewegungsgleichungen erweitert?
• Welche Deformationseffekte werden bei der Lösung der Euler-Liouville Gleichung berücksichtigt?
• Wie verändert sich die Polbewegung der deformierbaren Erde gegenüber der starren Erde?
• Wodurch werden die Schwankungen der Rotationsgeschwindigkeit beim Modell der deformierbaren Erde (ohne Atmosphäre und Ozeane) verursacht?
• Welche Effekte ergeben sich durch die Erweiterung des Erdmodells um einen flüssigen Kern?
• Welche Ansätze zur Modellierung geophysikalischer Effekte gibt es?
• Wie heißen die Funktionen die zur Modellierung geophysikalischer Effekte nach dem Drehimpulsansatz verwendet werden, in welche Anteile werden sie aufgespalten?
• Veränderungen der Tageslänge/Weltzeit: Zeiträume bzw. Perioden und Ursachen?
• Phänomene der Polbewegung: Zeiträume bzw. Perioden und Ursachen?

Earth Rotation: Theory and Observation (Moritz & Mueller, 1988), The Earth's Variable Rotation: Geophysical causes and consequences (Lambeck, 1980), The Earth and its Rotation (Zharkov et al., 1996), Earth Rotation Variations - Long Period (Gross, 2007)

Die mathematischen und physikalischen Vorlesungen der ersten drei Semester des Studiums, Grundkenntnisse der Höheren Geodäsie und des Erdschwerefeldes.