地震是最严重的自然灾害之一,地震的发生给人类的生命和财产安全带来巨大损失。地震的孕育和发生过程伴随着地球内部质量的重新分配,进而导致地球重力场发生相应的变化。流动重力测量是获取区域性重力场时变信号的主要观测手段,在地震监测预报中发挥了重要作用。重力测量获取的地球重力场主要包括潮汐和非潮汐两个部分。潮汐部分主要有呈现周期运动的固体潮、海潮、大气潮、极潮和天文潮汐等,这些信号是引起地球重力场变化的主要因素,最高可达±240μGal,依据模型可以进行精确的计算和改正。非潮汐部分包括大气、水等质量迁移产生的影响以及构造活动等产生的变化。研究地震相关的构造活动引起的重力场变化信息,需要从流动重力测量成果中扣除水文气象因素引起的重力变化。在基于流动重力观测资料的地震分析预报实践中,通常缺乏连续或与流动测点共址的实测数据,因此较少对水文气象因素引起的重力场变化进行量化分析。为此,本文基于GLDAS(Global Land Data Assimilation Systems)全球水文模型研究全球水循环对流动重力测量的影响;并借助气象台站数据、地下水位数据模拟土壤湿度的时空变化,进而研究局部陆地水的重力影响;借助大气模型研究大气质量重新分布对流动重力测量的影响。本文主要研究内容及结果为:(1)对GLDAS全球水文模型数据进行预处理,得到格网分布的每个区域的等效水量。基于负荷理论计算全球陆地水对新疆精河气象台处的重力影响,其周年变化的振幅达1.5μGal;计算全球陆地水对新疆地区流动重力测网的重力影响,全球陆地水变化对相邻两期重力测网的影响低于1.5μGal。对新疆地区流动重力数据进行处理时可以不考虑GLDAS全球水文模型产生的影响。(2)基于负荷理论计算大气对新疆精河气象台处的重力影响,其周年变化的振幅达8μGal左右;计算大气对新疆地区流动重力测网的重力影响,大气质量重新分布对相邻两期流动重力测网的重力影响最大可达9.54μGal;模拟流动重力测段在一、二、三天闭合情况下,大气对流动重力测量的影响,计算结果显示,一天闭合时大气对重力的影响最大可达4μGal,二天闭合时大气对重力的影响最大可达6μGal,三天闭合时大气对重力的影响最大可达8μGal。在流动重力数据处理时要考虑大气产生的影响。(3)借助气象台站数据(降水、蒸发、平均温度、平均湿度、日照时长、风速)、地下水数据模拟武汉地区地下水变化,计算其重力场负荷效应,并用武汉超导数据验证模拟计算结果。结果显示,模拟计算可以重现超导重力残差的季节和年际变化,但是仍然存在振幅和相位的差异。后期还需借助超导重力和地下水位共址的数据进行验证模型的可靠,或者考虑三维地下水模型更细致的研究地下水的时空分布。(4)绘制扣除水文气象因素前后的重力变化图,总体来说,水文气象因素导致的重力变化量级比较小,重力变化等值线略有不同,整体重力变化无明显差异。