WikiDer > Земной прилив
Земной прилив (также известен как твердый земной прилив, корковый прилив, прилив тела, телесный прилив или прилив) - смещение твердая земляповерхность, вызванная сила тяжести из Луна и солнце. Его основная составляющая имеет амплитуду метрового уровня с периодами около 12 часов и более. Наиболее крупные составляющие тела приливов - полу-дневной, но есть также значительный дневной, полугодовой и двухнедельный вклад. Хотя гравитационное воздействие вызывает земные приливы и океан приливы то же самое, отзывы совсем разные.
Сила прилива
Большая из периодических гравитационных сил исходит от Луны, но также важна и Солнце. На изображениях показаны лунные приливная сила когда Луна появляется прямо над 30 ° северной широты (или 30 ° южной широты). Этот узор остается неизменным: красная область направлена на Луну (или прямо от нее). Красный цвет указывает на тягу вверх, синий - вниз. Если, например, Луна находится прямо над 90 ° з. Д. (Или 90 ° в. Д.), Красные области центрируются в западном северном полушарии, вверху справа. Красный вверх, синий вниз. Если, например, Луна находится непосредственно над 90 ° з.д. (90 ° в.д.), центр красной области находится на 30 ° северной широты, 90 ° западной долготы и 30 ° южной широты, 90 ° восточной долготы, а центр синеватой полосы следует за большой круг равноудалены от этих точек. На 30 ° широты сильный пик происходит один раз в лунный день, что дает значительную суточную силу на этой широте. Вдоль экватора два пика (и впадины) одинакового размера создают полусуточную силу.
Прилив тела
Земной прилив охватывает все тело Земли и не сдерживается тонкими корка и наземные массы поверхности в масштабах, при которых жесткость породы не имеет значения. Океанские приливы являются следствием резонанса одних и тех же движущих сил с периодами движения воды в бассейны океана накапливаются в течение многих дней, поэтому их амплитуда и время сильно различаются и изменяются на небольших расстояниях всего в несколько сотен километров. Периоды колебаний Земли в целом не близки к астрономическим периодам, поэтому ее изгиб происходит под действием сил момента.
Компоненты прилива с периодом около двенадцати часов имеют лунную амплитуду (расстояния выпуклости / депрессии Земли), которые чуть более чем в два раза превышают высоту солнечных амплитуд, как указано в таблице ниже. В новолуние и полнолуние Солнце и Луна выровнены, а лунные и солнечные приливные максимумы и минимумы (выпуклости и впадины) складываются вместе для наибольшего диапазона приливов на определенных широтах. В фазах первой и третьей четверти луны лунные и солнечные приливы перпендикулярны, а диапазон приливов минимален. Полусуточные приливы проходят один полный цикл (прилив и отлив) примерно раз в 12 часов и один полный цикл максимальной высоты (весна и прилив) примерно раз в 14 дней.
Полусуточный прилив (максимум один каждые 12 часов) в основном лунный (только S2 чисто солнечная) и порождает секторный деформации, которые поднимаются и опускаются одновременно по одной и той же долготе.[1] Секторальные вариации вертикальных смещений и смещений с востока на запад максимальны на экваторе и исчезают на полюсах. На каждой широте есть два цикла, выпуклости противоположны друг другу, а депрессии также противоположны. Дневной прилив является лунно-солнечным и дает начало тессераль деформации. Вертикальное движение и движение с востока на запад максимально на широте 45 ° и равно нулю на экваторе и на полюсах. Тессеральное изменение имеет один цикл на широту, одну выпуклость и одну депрессию; выпуклости противоположны (антиподы), другими словами, например, западная часть северного полушария и восточная часть южного полушария. Точно так же впадины противоположны, в данном случае восточная часть северного полушария и западная часть южного полушария. Наконец, двухнедельные и полугодовые приливы зональный деформации (постоянные по кругу широты), поскольку гравитация Луны или Солнца направлена попеременно от северного и южного полушарий из-за наклона. На широте 35 ° 16 'вертикальное смещение отсутствует.
Поскольку эти смещения влияют на вертикальное направлениевариации восток-запад и север-юг часто сведены в таблицы в миллисекунды дуги за астрономический использовать. Вертикальное смещение часто табулируется в мкгал, поскольку градиент силы тяжести зависит от местоположения, так что преобразование расстояния составляет всего около 3 мкгал на сантиметр.
Другие участники земных приливов
В прибрежных районах, поскольку океанские приливы не идут в ногу с земными, во время прилива в океане наблюдается избыток (или во время отлива дефицит) воды по сравнению с уровнем гравитационного равновесия, и, следовательно, на прилегающей земле. падает (или поднимается) в ответ на разницу в весе. Смещения, вызванные приливной нагрузкой на океан, могут превышать смещения, вызванные приливом земного тела. Чувствительные инструменты далеко от суши часто должны делать аналогичные исправления. Атмосферную нагрузку и штормовые явления также можно измерить, хотя движущиеся массы имеют меньший вес.
Приливные составляющие
Главный прилив составляющие. Амплитуды могут отличаться от указанных в пределах нескольких процентов.[2][3]
Полусуточный | |||||||
| Приливная составляющая | Период | Вертикальная амплитуда (мм) | Горизонтальная амплитуда (мм) | ||||
| M2 | 12.421 часов | 384.83 | 53.84 | ||||
| S2 (солнечный полусуточный) | 12.000 часов | 179.05 | 25.05 | ||||
| N2 | 12.658 часов | 73.69 | 10.31 | ||||
| K2 | 11.967 часов | 48.72 | 6.82 | ||||
Дневной | |||||||
| Приливная составляющая | Период | Вертикальная амплитуда (мм) | Горизонтальная амплитуда (мм) | ||||
| K1 | 23.934 часов | 191.78 | 32.01 | ||||
| О1 | 25,819 часов | 158.11 | 22.05 | ||||
| п1 | 24.066 часов | 70.88 | 10.36 | ||||
| φ1 | 23.804 ч. | 3.44 | 0.43 | ||||
| ψ1 | 23,869 часов | 2.72 | 0.21 | ||||
| S1 (солнечный суточный) | 24.000 часов | 1.65 | 0.25 | ||||
Долгосрочный | |||||||
| Приливная составляющая | Период | Вертикальная амплитуда (мм) | Горизонтальная амплитуда (мм) | ||||
| Mж | 13.661 дней | 40.36 | 5.59 | ||||
| Mм (луна ежемесячно) | 27,555 дней | 21.33 | 2.96 | ||||
| Sса (солнечный полугодовой) | 0,50000 года | 18.79 | 2.60 | ||||
| Лунный узел | 18,613 г. | 16.92 | 2.34 | ||||
| Sа (солнечный годовой) | 1.0000 лет | 2.97 | 0.41 | ||||
Последствия
Вулканологи используют регулярные, предсказуемые движения земных приливов для калибровки и тестирования чувствительных инструментов мониторинга деформации вулканов. Приливы также могут вызывать вулканические явления.[4][5]Сейсмологи определили, что микросейсмические явления связаны с приливными колебаниями в Центральной Азии (к северу от Гималаев).[нужна цитата]Полусуточная амплитуда земных приливов может достигать около 55 см (22 дюйма) на экваторе, что важно для спутниковая система навигации, интерферометрия с очень длинной базой, и спутниковая лазерная локация измерения.[6][7] Кроме того, для выполнения точных астрономических угловых измерений требуется точное знание скорости вращения Земли (продолжительность дня, прецессия, в дополнение к нутация), на которую влияют земные приливы (так называемые полюсный прилив). Наземные приливы также необходимо учитывать в случае некоторых физика элементарных частиц эксперименты.[8]Например, на ЦЕРН или Национальная ускорительная лаборатория SLAC, очень большой ускорители частиц были разработаны с учетом земных приливов и отливов для правильной работы. Среди эффектов, которые необходимо учитывать, - деформация окружности для кольцевых ускорителей, а также энергия пучка частиц.[9][10]
Приливы тел на планетах и лунах, а также в двойных звездах и двойных астероидах играют ключевую роль в долгосрочной динамике планетных систем. Например, из-за приливов тела на Луне она попадает в 1: 1 спин-орбитальный резонанс и всегда показывает нам одну сторону. Из-за приливов и отливов в нем Меркурий оказывается в ловушке спин-орбитального резонанса 3: 2 с Солнцем. [11]По той же причине считается, что многие из экзопланет попадают в более высокие спин-орбитальные резонансы со своими звездами.[12]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Пол Мельхиор, "Земные приливы", Исследования по геофизике, 1, стр. 275–303, март 1974 г.
- ^ Джон Вар, "Земные приливы", Глобальная физика Земли, Справочник физических констант, Полка для справок AGU, 1, стр. 40–46, 1995.
- ^ Майкл Р. Хаус, «Временные рамки орбитального воздействия: введение», Геологическое общество, Лондон, специальные публикации; 1995; v.85; п. 1-18. http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/85/1/1
- ^ Соттили Г., Мартино С., Палладино Д.М., Пачелло А., Боццано Ф. (2007), Влияние приливных напряжений на вулканическую активность на горе Этна, Италия, Geophys. Res. Lett., 34, L01311, Дои:10.1029 / 2006GL028190, 2007.
- ^ Вулкан часы, USGS.
- ^ Конвенции IERS (2010 г.). Жерар Пети и Брайан Лузум (ред.). (Техническая записка IERS; 36) Франкфурт-на-Майне: Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, 2010. 179 стр., ISBN 9783898889896, Разд. 7.1.1, «Влияние твердых земных приливов» [1]
- ^ Руководство пользователя Бернского программного обеспечения GNSS, версия 5.2 (ноябрь 2015 г.), Астрономический институт Бернского университета. Раздел 10.1.2. «Приливы на твердой Земле, приливы на твердых телах и полюсах океана и постоянные приливы» [2]
- ^ Ускоритель в движении, но ученые компенсируют приливные эффекты, Стэнфорд онлайн.
- ^ деформация окружности[ненадежный источник?]
- ^ энергия пучка частиц влияет[ненадежный источник?]
- ^ Noyelles, B .; Frouard, J .; Макаров, В. В., Ефроимский, М. (2014). "Возвращение к спин-орбитальной эволюции Меркурия". Икар. 241: 26–44. arXiv:1307.0136. Bibcode:2014Icar..241 ... 26N. Дои:10.1016 / j.icarus.2014.05.045.
- ^ Макаров, В. В .; Бергеа, К. и Ефроимски, М. (2012). "Динамическая эволюция и спин-орбитальные резонансы потенциально обитаемых экзопланет: случай GJ 581d". Астрофизический журнал. 761 (2): 83. arXiv:1208.0814. Bibcode:2012ApJ ... 761 ... 83M. Дои:10.1088 / 0004-637X / 761/2/83. 83.
Библиография
- Маккалли, Джеймс Грейг, За пределами Луны, Разговорное руководство по здравому смыслу для понимания приливов и отливов, World Scientific Publishing Co, Сингапур, 2006 г.
- Пол Мельхиор, Земные приливы, Пергамон Пресс, Оксфорд, 1983.
- Уайли, Фрэнсис Э, Приливы и притяжение Луны, Стивен Грин Пресс, Браттлборо, Вермонт, 1979.
