簡介
天文地球動力學用天文手段研究地球各種運動狀態及其力學機制的一門學科。它所研究的運動是指地球整體的自轉和公轉運動，並涉及地球內部、地殼、水圈、大氣圈的物質運動。這些運動的力學機制牽涉到：地球內部的結構、物理性質和物質運動，如地核與地幔、地幔與地殼的相互作用;地磁場和重力場的精細結構及其變化;地球水圈和大氣圈的大規模物質運動；地球所在的宇宙空間中的引力場和電磁場的作用以及地球和太陽系的起源和演化等。因此，天文地球動力學是天文學與地學（特別是其中的大地測量、地球物理、地球化學、地質、地震和氣象等學科）相互交叉、相互滲透的一個新的分支學科。除了對上述基礎理論的研究有重大意義外，地球自轉速度與極移的研究，還關係到確定地面觀測站在宇宙空間的精確位置和地球坐標系在空間的指向，這是地面精密測繪和宇宙飛船跟蹤所需要的參數。板塊運動和斷層位移,則是大地測量和地震監測所需要的資料。板塊和斷裂構造同地下礦藏、能源的分布有關。所以，天文地球動力學還具有明顯的實用意義。
二十世紀六十年代後期以來，空間、雷射、射電技術的發展，有可能以厘米級的精度測定地球的自轉運動和地殼運動，從而大大推進了實測和理論工作。除了人造衛星都卜勒觀測已經廣泛用於地面定位和建立專門的極移服務以外，人造衛星雷射測距、月球雷射測距和甚長基線射電干涉測量(見甚長基線干涉儀)等新技術，都在不斷改進，並逐步進入組網聯測的階段。計畫在八十年代組織地震活動區監測、大地測量網控制、板塊與地球自轉運動以及地磁場和重力場的高精度測定等。各種技術測量結果的相互比較和新舊技術的相互校核的工作，也在積極進行。
內涵
用天文學的方法、理論和資料監測、檢測、分析和研究地球的整體與局部運動和變化(地球自轉變化、章動歲差序列、板塊運動、地球潮汐形變、地殼的冰期後回彈、地球質心位移、地球重力場時變性、海平面變化等)。
從天體間的相互作用中尋找地球變化的動力學和物理學原因。
交叉學科
天文學與地球科學的相互交叉，相互滲透始於20世紀70年代。它是隨著現代空間對地觀測技術的建立而發展起來的。涉及的交叉學科有:天文學、大地測量、氣象、海洋、地質、地震、地球物理等。
研究課題
天文地球動力學研究中心天文地球動力學的研究課題有：
① 地球自轉速度變化的規律和機制 大氣環流以及其他大規模的物質運動對自轉速度季節性變化和周期為十年左右的速度起伏的影響；潮汐(海潮和固體潮)摩擦、核幔耦合、地核增生、引力常數變化、地球半徑脹縮等因素對自轉速度長期變化的作用；根據古生物化石上呈現的生長節律推求地質年代裡的地球自轉速度；地球自轉速度變化與地震的相關性等。
② 極移的規律和機制 大地震和地極自由擺動(張德勒擺動)的關係;地極自由擺動的激勵機制和弛豫周期；長期極移軌線及其機制；極移頻譜分析；非極變化的影響等。
③ 板塊運動及其推動力 大陸漂移的歷史和現狀；板塊邊界的形成；板塊內應力的形成；地幔對流、重力分異、地球自轉速度變化、極移等對板塊運動的影響等。
④ 固體潮和地球彈性參數的確定 固體潮的延遲值和地質構造的關係；固體潮在天文觀測中的反映；由固體潮確定地球彈性參數等。
⑤ 地球重力場及其變化 綜合人造衛星和宇宙飛船的各種觀測資料與地面上重力觀測資料以確定重力場的精細結構和研究地球形狀等。
⑥ 地球內部結構對地球運動的影響 液態核對章動、極移、固體潮的影響；建立地球內部結構模型等。
⑦ 數據處理和數學模型 觀測誤差的研究;在強噪聲中檢測弱訊號的方法；高解析度的頻譜分析；觀測數據的最佳擬合和數學模型的確定等。
研究內容
地球自轉變化(地極移動和日長變化)的檢測、分析和預報，自轉變化的激發機制研究，海潮和固體潮的檢測，天文常數測定等；
全球板塊運動和區域性地殼形變的測定和研究，地心位置和運動的測定，地面台站相對地心的位置和運動的測定和研究，地球參考架的建立和維持的研究；
恆星和緻密射電源的位置和自行的測定，天球參考架的建立、擴充和維持，各種天球參考架的比較和連線的研究；
空間飛行器精密定軌理論和套用的研究，GPS導航、定位和空間天氣與氣象學套用的研究；其它衛星導航定位系統(如北斗、加里略等)的理論和套用研究；
海平面變化的檢測、分析和成因研究；海洋環流模型的建立、模擬和驗證；
地球重力場的檢測、模擬，和精密重力場模型的建立研究；用重力場模擬數據反演地表(大氣、海洋、水文和冰層)和內部(地幔對流)質量遷移過程，以及與地球長期氣候變化的關係研究；
行星地球內部結構、流體和磁流體動力學過程和耦合機制研究，以及它們在其它類地和類木行星上的套用研究；
各種空間技術的觀測和數據處理的理論、誤差分析、數據處理軟體系統的建立和改進研究；
各種觀測數據的收集、整理、以及資料庫建立、維護和套用等。
手段與方法
手段：現代空間測量技術
全球定位系統（GPS）、衛星雷射測距（SLR）、甚長基線干涉（VLBI）、海洋衛星測高技術（SAT）、綜合孔徑雷達（SAR）、精密測距測速系統（PRARE) 、衛星集成都卜勒定軌和無線電定位系統（DORIS)等等。
方法：衛星動力學、天體測量學、天體力學、數據處理，還涉及：彈性力學、流體與磁流體動力學、地球物理、大氣動力學、海洋動力學、物理大地測量學、廣義相對論動力學以及非線性動力系統基本理論等等。
