原子钟作为监测垂直地表运动的工具

原子钟技术正快速发展，目前稳定度已达 $\Delta f/f \sim 10^{-18}$，对应于在约7小时的积分时间尺度上分辨1 cm的等效大地水准面高差。在此性能水平下，地基原子钟网络通过直接测量引力势变化，成为监测多种地球物理过程的工具。由岩浆、火山、震后或潮汐形变引起的钟位置垂直变化可导致可测量的钟走时速率变化。作为示例，我们讨论了由膨胀点源（Mogi模型）引起的地球势变化，并将其应用于埃特纳火山。其对地球表面观测者的影响可分为两项：一项纯由隆起引起，另一项由物质重新分布引起。因此，利用当前厘米级精度的原子钟已可监测火山。物质重新分布项估计比隆起项小2-3个数量级，当原子钟稳定度提升至亚毫米水平时应可被分辨。此外，原子钟可在数千公里距离上以短期（如每小时）为基础进行比较。这些钟网络将提升我们监测如固体地球潮等长周期波长地球物理效应的能力。