Zemský příliv

Zemský příliv ( angl.  earth tide ) je kmitání tělesa Země (posun zarovnaného povrchu ) pod vlivem slapových sil [1] v důsledku gravitace Měsíce a Slunce . Amplituda posunutí je asi 0,5 metru [1] . Nejvýznamnější periodické složky suchozemského přílivu a odlivu jsou polodenní, ale existují i ​​denní, pololetní a dvoutýdenní výkyvy.

Slapová síla

Většina periodických gravitačních sil pochází z Měsíce. Obrázky ukazují slapovou sílu produkovanou Měsícem, když je Měsíc přesně nad 30° severní šířky. sh. (na obrázku vpravo), nebo 30 ° S. sh. (na obrázku vlevo. Červená barva znázorňuje sílu směřující nahoru (ze středu Země), modře - směrovanou dolů (směrem ke středu Země). Na každém obrázku je jedna červená oblast pod Měsícem , druhý z opačného bodu. Pokud je například v tomto okamžiku Měsíc přímo nad 30° severní šířky (pravý obrázek), 90° západní délky, pak je střed jedné červené oblasti na 30° severní šířky, 90° západní délky (pod Měsícem), střed druhé červené oblasti je na 30° jižní šířky, 90° východní délky (v opačném bodě než Měsíc) a namodralý pás je velký kruh ve stejné vzdálenosti od těchto bodů. den, který udává denní periodu kolísání síly. Na rovníku výskyt dvou stejných vrcholů (a dvou poklesů) síly odpovídá semi-denní periodě oscilace.

Zemský příliv

Zemský příliv pokrývá celé tělo Země a nebrání mu tenká kůra a zemské masy na povrchu v měřítku, které činí tuhost hornin bezvýznamnou. Přestože gravitační síla, která způsobuje pozemské a oceánské přílivy a odlivy , je stejná, její účinek na pevnou pevninu a oceánskou vodu je odlišný. Oceánské přílivy a odlivy jsou výsledkem rezonance stejných hnacích sil s periodickými pohyby vody ve Světovém oceánu , nahromaděnými po mnoho dní, takže jejich amplituda se mění na krátké vzdálenosti pouhých několika set kilometrů. Doby přirozených kmitů Země jsou přitom neúměrné astronomickým časům, takže výšku zemského přílivu určují pouze síly působící v daném okamžiku.

Slapové složky s periodou asi dvanáct hodin mají měsíční amplitudu (rozdíl ve výškách vyboulení/žlabu na zemském povrchu), která je o něco větší než dvojnásobek výšky slunečních amplitud, jak ukazuje tabulka níže. Polodenní příliv (jeden maximálně každých 12 hodin) je převážně lunární a způsobuje sektorové deformace. Denní příliv je lunisolární a způsobuje teserální deformace [2] .

Slapové složky

Hlavní složky přílivu a odlivu. Amplitudy se mohou lišit od uvedených v několika procentech [3] [4] .

Polodenní
Přílivová složka Doba Vertikální amplituda (mm) Horizontální amplituda (mm)
M 2 12,421 h 384,83 53,84
S 2 (solární polodenní) 12 000 hodin 179,05 25. května
N 2 12,658 h 73,69 10.31
K 2 11,967 h 48,72 6,82
Denní
Přílivová složka Doba Vertikální amplituda (mm) Horizontální amplituda (mm)
K 1 23,934 h 191,78 32.01
Asi 1 25,819 h 158,11 22. května
R 1 24,066 h 70,88 10.36
f 1 23,804 h 3.44 0,43
ψ 1 23,869 h 2.72 0,21
S 1 (solární-denní) 24 000 hodin 1,65 0,25
Dlouhodobě
Přílivová složka Doba Vertikální amplituda (mm) Horizontální amplituda (mm)
M f 13 661 dní 40,36 5.59
M m (lunární měsíc) 27 555 dní 21:33 2,96
S sa (solární půlrok) 0,50 000 let 18,79 2,60
lunární uzel 18 613 let 16,92 2.34
S a (solární roční) 1.0000 let 2,97 0,41

Účinky zemského přílivu a odlivu

Vysoce přesné údaje o zemském přílivu a odlivu byly získány pomocí kryogenních gravimetrů , stejně jako ultra-dlouhých základních radiových interferometrů [ 1 ] . Vulkanologové používají pravidelné, předvídatelné pohyby zemského přílivu a odlivu ke kalibraci a testování citlivých přístrojů pro sledování deformace vulkánů. Příliv a odliv může také způsobit vulkanické události [5] .

Je důležité vzít v úvahu amplitudu zemského přílivu a odlivu v globálním polohovacím systému a při měření vzdálenosti pomocí družicového laseru. Zemské přílivy a odlivy je také třeba vzít v úvahu v případě některých experimentů fyziky částic , například v CERNu [6] nebo v National Accelerator Laboratory Velmi velké urychlovače částic SLAC byly navrženy se zemskými přílivy, aby správně fungovaly [7] .

Příliv a odliv na planetách a měsících, stejně jako na dvojhvězdách a binárních asteroidech, hraje klíčovou roli v jejich dynamice. Například kvůli slapové oscilaci Měsíc spadne do spin-orbitální rezonance 1:1 , díky které je vždy otočen k Zemi na jedné straně. Kvůli přílivu je Merkur také uvězněn ve spin-orbitální rezonanci 3:2 se Sluncem [8] . Ze stejného důvodu se předpokládá, že mnoho exoplanet je uvězněno ve vyšších spin-orbitálních rezonancích s jejich mateřskými hvězdami [9] .

Literatura

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 Molodensky S. M. Odliv a odliv, 2015 .
  2. ↑ Melchior P. Přílivy Země, 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, "Orbitální časové osy: úvod", Geologická společnost, Londýn, Special Publications; 1995; proti. 85; p. 1-18. http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/85/1/1 Archivováno 23. června 2010 na Wayback Machine
  5. ↑ Sottili G., Martino S., Palladino DM, Paciello A., Bozzano F. (2007), Účinky přílivových napětí na sopečnou aktivitu na Etně, Itálie, Geophys. Res. Lett., 34, L01311, doi : 10.1029/2006GL028190 , 2007.
  6. ↑ Melchior P. Přílivy Země, 1968 , s. 315-317.
  7. ↑ Akcelerátor v pohybu, ale vědci kompenzují slapové efekty Archivováno 25. března 2010 na Wayback Machine , Stanford online
  8. ↑ Noyelles, B. (2014). „Spin-orbit evoluce Merkuru znovu“. Ikar . 241 : 26-44. arXiv : 1307.0136 . Bibcode : 2014Icar..241...26N . DOI : 10.1016/j.icarus.2014.05.045 .
  9. ↑ Makarov, VV (2012). "Dynamický vývoj a spin-orbitální rezonance potenciálně obyvatelných exoplanet: Případ GJ 581d." The Astrophysical Journal . 761 (2) : 83.arXiv : 1208.0814 . Bibcode : 2012ApJ...761...83M . DOI : 10.1088/0004-637X/761/2/83 . 83.

 

Viz také

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích