Mareea pământului

Marea Pământului ( eng.  earth tide ) este oscilația corpului Pământului (deplasarea suprafeței de nivel ) sub influența forțelor de maree [1] datorită gravitației Lunii și Soarelui . Amplitudinea deplasării este de aproximativ 0,5 metri [1] . Cele mai semnificative componente periodice ale mareelor ​​terestre sunt semi-diurne, dar există și fluctuații zilnice, semestriale și bisăptămânale.

Tidal Force

Majoritatea forțelor gravitaționale periodice provin de la Lună. Cifrele arată forța mareelor ​​produsă de Lună atunci când Luna se află exact peste 30°N. SH. (în figura din dreapta) sau 30 ° S. SH. (în figura din stânga. Culoarea roșie arată forța îndreptată în sus (din centrul Pământului), în albastru - îndreptată în jos (spre centrul Pământului). În fiecare imagine, o zonă roșie este sub Lună , celălalt din punctul opus. Dacă, de exemplu, în În acest moment, Luna se află direct deasupra 30° N (imaginea din dreapta), 90° V, atunci centrul unei zone roșii se află la 30° N, 90° V (sub Lună), centrul celei de-a doua regiuni roșii este la 30° S, 90° E (în punctul opus față de Lună), iar banda albăstruie este un cerc mare echidistant de aceste puncte. zi, care dă o perioadă zilnică de fluctuații în forță.La ecuator, apariția a două vârfuri (și două depresiuni) egale de forță corespunde unei perioade semi-diurne de oscilație.

Marea Pământului

Marea Pământului acoperă întregul corp al Pământului și nu este împiedicată de crusta subțire și de masele de pământ de la suprafață la o scară care face ca rigiditatea rocilor să fie nesemnificativă. Deși forța gravitațională care provoacă mareele terestre și oceanice este aceeași, efectul ei asupra pământului solid și a apei oceanului este diferit. Mareele oceanice sunt rezultatul rezonanței acelorași forțe motrice cu mișcările periodice ale apei din Oceanul Mondial , acumulate pe parcursul mai multor zile, astfel încât amplitudinea acestora se modifică pe distanțe scurte de doar câteva sute de kilometri. În același timp, perioadele de oscilații naturale ale Pământului sunt disproporționate față de timpii astronomici, astfel încât înălțimea mareei pământului este determinată doar de forțele care acționează la un moment dat.

Componentele mareelor ​​cu o perioadă de aproximativ douăsprezece ore au o amplitudine lunară (diferența de înălțime a umflăturii/jgheabului suprafeței terestre) care este de puțin mai mult de două ori înălțimea amplitudinilor solare, așa cum se arată în tabelul de mai jos. Marea semidiurnă (un maxim la 12 ore sau cam asa ceva) este predominant lunară și provoacă deformații sectoriale . Marea diurnă este lunisolară și provoacă deformații teserale [2] .

Componente de maree

Componentele principale ale mareei. Amplitudinile pot diferi de cele enumerate în câteva procente [3] [4] .

Semi-zilnic
Componenta mareelor Perioadă Amplitudine verticală (mm) Amplitudine orizontală (mm)
M 2 12.421 ore 384,83 53,84
S 2 (solar semi-diurn) 12.000 ore 179,05 25 mai
N 2 12.658 ore 73,69 10.31
K 2 11.967 ore 48,72 6,82
Ziua
Componenta mareelor Perioadă Amplitudine verticală (mm) Amplitudine orizontală (mm)
K 1 23.934 ore 191,78 32.01
Aproximativ 1 25.819 ore 158.11 22 mai
R 1 24.066 ore 70,88 10.36
f 1 23.804 ore 3.44 0,43
ψ 1 23.869 ore 2,72 0,21
S 1 (solar-zilnic) 24.000 ore 1,65 0,25
Termen lung
Componenta mareelor Perioadă Amplitudine verticală (mm) Amplitudine orizontală (mm)
M f 13.661 de zile 40,36 5,59
M m (lună lunară) 27.555 de zile 21.33 2,96
S sa (solar jumătate de an) 0,50000 ani 18.79 2,60
nodul lunar 18.613 ani 16.92 2.34
S a (solar anual) 1.0000 de ani 2,97 0,41

Efectele mareelor ​​pământului

Date de înaltă precizie privind mareele pământului au fost obținute folosind gravimetre criogenice , precum și interferometre radio de bază ultra-lungi [ 1 ] . Vulcanologii folosesc mișcările regulate și previzibile ale mareelor ​​pământului pentru a calibra și testa instrumente sensibile pentru monitorizarea deformării vulcanilor. Mareele pot provoca, de asemenea, evenimente vulcanice [5] .

Amplitudinea mareelor ​​pământului este important de luat în considerare în sistemul de poziționare globală și în măsurătorile de distanță cu laser prin satelit. Mareeele terestre trebuie să fie luate în considerare și în cazul unor experimente de fizică a particulelor , de exemplu la CERN [6] sau la Laboratorul Național de Accelerator SLAC , acceleratoarele de particule foarte mari au fost proiectate cu maree de pământ pentru a funcționa corect [7] .

Mareele de pe planete și luni, precum și din stelele binare și asteroizii binari, joacă un rol cheie în dinamica lor. De exemplu, din cauza oscilației mareelor, Luna cade într -o rezonanță de rotație 1: 1 , datorită căreia se confruntă întotdeauna cu Pământul pe o parte. Din cauza mareelor, Mercur este, de asemenea, prins într-o rezonanță de rotație 3:2 cu Soarele [8] . Din același motiv, se crede că multe exoplanete sunt prinse în rezonanțe mai mari de spin-orbită cu stelele lor părinte [9] .

Literatură

Note

  1. 1 2 3 Molodensky S. M. Flux și reflux, 2015 .
  2. Melchior P. Marea Pământului, 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, Londra, Special Publications; 1995; v. 85; p. 1-18. http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/85/1/1 Arhivat 23 iunie 2010 la Wayback Machine
  5. Sottili G., Martino S., Palladino DM, Paciello A., Bozzano F. (2007), Effects of tidal stresses on vulcanic activity at Mount Etna, Italy, Geophys. Res. Lett., 34, L01311, doi : 10.1029/2006GL028190 , 2007.
  6. Melchior P. Marea Pământului, 1968 , p. 315-317.
  7. Accelerator în mișcare, dar oamenii de știință compensează efectele mareelor ​​Arhivat 25 martie 2010 la Wayback Machine , Stanford online
  8. Noyelles, B. (2014). „Evoluția spin-orbită a lui Mercur revizuită”. Icar . 241 : 26-44. arXiv : 1307.0136 . Bibcode : 2014Icar..241...26N . DOI : 10.1016/j.icarus.2014.05.045 .
  9. Makarov, VV (2012). „Evoluția dinamică și rezonanțe spin-orbită ale exoplanetelor potențial locuibile: cazul lui GJ 581d.” Jurnalul Astrofizic . 761 (2) : 83.arXiv : 1208.0814 . Cod biblic : 2012ApJ ...761...83M . DOI : 10.1088/0004-637X/761/2/83 . 83.

 

Vezi și