Центр масс Земли , или геоцентр, выбирается в качестве начала во многих системах координат, поскольку является очень устойчивой точкой в теле Земли. Эта точка реализуется по наблюдению спутников, движущихся в гравитационном поле Земли. Геоцентр рекомендован в качестве начала для земной референцной системы в (IERS, 1996) и (IERS, 2003) как центр масс Земли, включая океаны и атмосферу.

Центр масс

Центр масс - центр инерции - геометрическая точка, положение которой характеризует распределение масс в теле или механической системе.

Анализ спутниковых лазерных дальномерных наблюдений уверенно показывает, что система отсчета, реализованная в координатах станций наблюдений, неподвижных относительно земной коры, ощутимо смещается относительно центра масс Земли.

В 1997 г. МСВЗ провела кампанию по исследованию стабильности геоцентра, в которой приняли участие 42 исследователя из 25 научных групп, использовавших современные геофизические модели и результаты обработки лазерных измерений, GPS и DORIS.

По оценкам Ю.В. Баркина (ГАИШ), величина скоростей вековых движений в компонентах координат геоцентра составляет (IERS, 1999)

Вековые смещения в положении геоцентра можно объяснить такими причинами:

• изменением уровня моря;
• изменениями в ледяном щите (в Гренландии, Антарктиде);
• тектоническими смещениями в земной коре (постледниковая отдача, движение тектонических плит, субдукции и др.).

Постледниковая отдача

Постледниковая отдача - смещение (преимущественно в радиальном направлении) поверхностных слоев Земли после освобождения их от ледниковой нагрузки.

Движение плит

Литосфера Земли образована гигантскими плитами, которые придают нашей планете мозаичную структуру. По поверхности 3емли движутся не континенты, а тектонические плиты. Медленно передвигаясь, они увлекают за собой континенты и океаническое дно. Плиты сталкиваются друг с другом, выдавливая земную твердь в виде горных хребтов и горных систем, или продавливаются вглубь, создавая сверхглубокие впадины в океане. Почти вся геологическая активность сосредоточена вдоль границ плит. Существующая теория объясняет движение плит тем, что возникающие в толще мантии горячие зоны выбрасывают к поверхности нагретое подвижное вещество - плюмы, которые своим напором заставляют континенты смещаться.

Субдукция

Субдукция (по A. Hofmann, 1997) разрушение литосферы путем скольжения обратно в мантию под островные дуги, часто под углом 45 градусов.

По результатам обработки реальных наблюдений выявлены годовые колебания в положении геоцентра (амплитуда около 4 мм по координатам X, Y и порядка 10 мм по Z), полугодовые, с периодами около 140, 60-70, 20 и 14 суток с амплитудами несколько миллиметров и с погрешностями амплитуд почти такого же порядка.

Общее мнение участников встречи таково, что движение отсчетной основы наземной сети относительно геоцентра поддается выявлению, но величина его небольшая, вероятно, не более 1 см по каждому из компонент. Учитывать изменения положения геоцентра в результатах измерений пока не рекомендовано (IERS, 1999).