Jord tidevand

Jordens tidevand ( eng.  earth tide ) er oscillationen af ​​Jordens krop (forskydning af den jævne overflade ) under påvirkning af tidevandskræfter [1] på grund af Månens og Solens gravitation . Forskydningsamplituden er omkring 0,5 meter [1] . De mest betydningsfulde periodiske komponenter i det terrestriske tidevand er halvdaglige, men der er også daglige, halvårlige og to-ugentlige udsving.

Tidevandskraft

De fleste af de periodiske gravitationskræfter kommer fra Månen. Figurerne viser tidevandskraften produceret af Månen, når Månen er præcis over 30°N. sh. (i figuren til højre), eller 30 ° S. sh. (i figuren til venstre. Den røde farve viser kraften rettet opad (fra Jordens centrum), i blåt - rettet nedad (mod Jordens centrum). På hvert billede er ét rødt område under Månen , den anden fra det modsatte punkt. Hvis for eksempel i På dette tidspunkt er Månen direkte over 30° N (højre billede), 90° W, så er midten af ​​et rødt område ved 30° N, 90° W (under Månen), centrum af det andet røde område er ved 30° S, 90° Ø (i det modsatte punkt fra Månen), og det blålige bånd er en storcirkel lige langt fra disse punkter. dag, hvilket giver en daglig periode med udsving i kraft.Ved ækvator svarer tilsynekomsten af ​​to lige store toppe (og to fordybninger) af kraft til en semi-daglig svingningsperiode.

Jordens tidevand

Jordens tidevand dækker hele Jordens krop, og er ikke hindret af tynd skorpe og landmasser på overfladen i en skala, der gør klippernes stivhed ubetydelig. Selvom tyngdekraften, der forårsager terrestrisk og oceanisk tidevand , er den samme, er dens virkning på fast land og havvand anderledes. Ocean tidevand er resultatet af resonansen af ​​de samme drivkræfter med de periodiske bevægelser af vand i verdenshavet , akkumuleret over mange dage, så deres amplitude ændres over korte afstande på kun et par hundrede kilometer. Samtidig er perioderne med jordens naturlige svingninger ude af proportioner med astronomiske tider, så højden af ​​jordens tidevand er kun bestemt af de kræfter, der virker på et givet tidspunkt.

Tidevandskomponenter med en periode på omkring tolv timer har en måneamplitude (forskellen i højderne af bulen/truget af jordoverfladen), der er lidt mere end det dobbelte af solamplitudernes højde, som vist i nedenstående tabel. Tidevandet i halvtiden (et maksimum hver 12. time) er overvejende måne og forårsager sektordeformationer . Det daglige tidevand er lunisolært og forårsager deformationer af tesser [ 2] .

Tidevandskomponenter

De vigtigste komponenter i tidevandet. Amplituderne kan afvige fra dem, der er anført inden for få procent [3] [4] .

Halvdagligt
Tidevandskomponent Periode Lodret amplitude (mm) Vandret amplitude (mm)
M 2 12.421 timer 384,83 53,84
S 2 (solar semi-diurnal) 12.000 kl 179,05 25. maj
N 2 12.658 timer 73,69 10.31
K 2 11.967 timer 48,72 6,82
Dagtid
Tidevandskomponent Periode Lodret amplitude (mm) Vandret amplitude (mm)
K 1 23.934 timer 191,78 32.01
Omkring 1 25.819 timer 158,11 22. maj
R 1 24.066 timer 70,88 10,36
f 1 23.804 timer 3,44 0,43
ψ 1 23.869 timer 2,72 0,21
S 1 (sol-dagligt) 24.000 timer 1,65 0,25
Langsigtet
Tidevandskomponent Periode Lodret amplitude (mm) Vandret amplitude (mm)
M f 13.661 dage 40,36 5,59
M m (månemåned) 27.555 dage 21.33 2,96
S sa (solenergi halvår) 0,50000 år 18,79 2,60
måneknude 18.613 år 16,92 2,34
S a (årligt solenergi) 1.0000 år 2,97 0,41

Effekter af jordens tidevand

Højpræcisionsdata om jordens tidevand er blevet opnået ved hjælp af kryogene gravimetre , såvel som ultralange baseline radiointerferometre [ 1 ] . Vulkanologer bruger de regelmæssige, forudsigelige bevægelser af jordens tidevand til at kalibrere og teste følsomme instrumenter til at overvåge deformationen af ​​vulkaner. Tidevand kan også forårsage vulkanske begivenheder [5] .

Amplituden af ​​jordens tidevand er vigtig at tage højde for i det globale positioneringssystem og i satellitlaserafstandsmålinger. Jordens tidevand skal også tages i betragtning i tilfælde af nogle partikelfysiske eksperimenter , for eksempel ved CERN [6] eller National Accelerator Laboratory. SLAC er designet med meget store partikelacceleratorer med jordtidevand for at fungere korrekt [7] .

Tidevand i planeter og måner, såvel som i binære stjerner og binære asteroider, spiller en nøglerolle i deres dynamik. For eksempel, på grund af tidevandssvingninger, falder Månen ind i en 1:1 spin-kredsløbsresonans , på grund af hvilken den altid vender mod Jorden på den ene side. På grund af tidevandet er Merkur også fanget i en 3:2 spin-kredsløbsresonans med Solen [8] . Af samme grund menes mange exoplaneter at være fanget i højere spin-kredsløbsresonanser med deres moderstjerner [9] .

Litteratur

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Molodensky S. M. Ebbe og flod, 2015 .
  2. ↑ Melchior P. Earth tides, 1968 .
  3. ↑ John Wahr, "Earth Tides", Global Earth Physics, A Handbook of Physical Constants , AGU Reference Shelf, 1 , pp. 40-46, 1995.
  4. ↑ Michael R. House, "Orbital forcing timescales: an introduction", Geological Society, London, Special Publications; 1995; v. 85; s. 1-18. http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/85/1/1 Arkiveret 23. juni 2010 på Wayback Machine
  5. ↑ Sottili G., Martino S., Palladino DM, Paciello A., Bozzano F. (2007), Effekter af tidevandsspændinger på vulkansk aktivitet ved Etna-bjerget, Italien, Geophys. Res. Lett., 34, L01311, doi : 10.1029/2006GL028190 , 2007.
  6. ↑ Melchior P. Earth tides, 1968 , s. 315-317.
  7. ↑ Accelerator på farten, men forskere kompenserer for tidevandseffekter Arkiveret 25. marts 2010 på Wayback Machine , Stanford online
  8. ↑ Noyelles, B. (2014). "Spin-orbit evolution of Mercury revisited". Icarus . 241 : 26-44. arXiv : 1307.0136 . Bibcode : 2014Icar..241...26N . DOI : 10.1016/j.icarus.2014.05.045 .
  9. ↑ Makarov, VV (2012). "Dynamisk evolution og spin-kredsløbsresonanser af potentielt beboelige exoplaneter: Tilfældet med GJ 581d." The Astrophysical Journal . 761 (2) : 83.arXiv : 1208.0814 . Bibcode : 2012ApJ...761...83M . DOI : 10.1088/0004-637X/761/2/83 . 83.

 

Se også

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger