Копнена плима
Земјина плима (исто така позната како цврста плима на Земјата, плима на кората, плима на телото, телесна плима или копнена плима) — поместување на површината на цврстата земја предизвикана од гравитацијата на Месечината и Сонцето. Неговата главна компонента има амплитуда на ниво на метар во периоди од околу 12 часа и подолго. Најголемите компоненти на плимата и осеката се полудневни, но има и значајни дневни, полугодишни и двонеделни придонеси. Иако гравитациската сила што ги предизвикува плимата и осеката на земјата е иста, одговорите се сосема различни.
Сила за подигање на плимата
уредиПоголемата од периодичните гравитациски сили е од Месечината, но и онаа на Сонцето е исто така важна. Сликите овде ја покажуваат месечевата плимна сила кога Месечината се појавува директно над 30° С. Оваа шема останува фиксирана со црвената област насочена кон (или директно подалеку од) Месечината. Црвената означува влечење нагоре, сината надолу. Ако, на пример, Месечината е директно над 90 ° W (или 90 ° E), црвените области се центрирани на западната северна полутопка, горе десно. Црвено нагоре, сино надолу. Ако на пример Месечината е директно над 90° W (90° E), центарот на црвената област е 30° N, 90° W и 30° S, 90° E, а центарот на синкавата лента ја следи големата кружница на еднакво растојание од тие точки. На 30° географска широчина се јавува силен врв еднаш на месечев ден, давајќи значителна дневна сила на таа географска широчина. По должината на екваторот два врвови со еднаква големина (и вдлабнатини) даваат полудневна сила.
Плима на телото
уреди
Земјината плима го опфаќа целото тело на Земјата и е непречена од тенката кора и копнените маси на површината, на размери што ја прават цврстината на карпата нерелевантна. Океанските плими се последица на резонанца на истите движечки сили со периоди на движење на водата во океанските басени акумулирани во текот на многу денови, така што нивната амплитуда и време се сосема различни и се разликуваат на кратки растојанија од само неколку стотици километри. Периодите на осцилација на Земјата како целина не се блиску до астрономските периоди, така што нејзиното свиткување се должи на силите на моментот.
Компонентите на плимата и осеката со период близу дванаесет часа имаат месечева амплитуда (растојанија на испакнатост/депресија на земјата) што е малку повеќе од двапати поголема од висината на сончевите амплитуди, како што е прикажано подолу. При млада и полна месечина, Сонцето и Месечината се порамнети, а месечевите и сончевите плимни максимални и минимуми (испакнатини и вдлабнатини) се собираат заедно за најголемиот плимски опсег на одредени географски широчини. Во фазата на првата и третата четвртина на Месечината, месечевите и сончевите плими се нормални, а опсегот на плимата е на минимум. Полудневната плима минува низ еден целосен циклус (висока и мала плима) приближно еднаш на секои 12 часа и еден целосен циклус на максимална височина (пролетна и слаба плима) околу еднаш на секои 14 дена.
Полудневната плима (еден максимум на секои 12 или повеќе часа) е првенствено месечева (само S2 е чисто сончева) и предизвикува секторски деформации кои се креваат и паѓаат во исто време по иста географска должина.[1] Секторските варијации на вертикалните и источно-западните поместувања се максимални на екваторот и исчезнуваат на половите. По должината на секоја географска широчина има два циклуса, испакнатините еден спроти друг и вдлабнатините на сличен начин. Дневната плима е месечево-сончева и предизвикува тесерални деформации. Вертикалното движење и исток-запад е максимално на 45° географска ширина и е нула на екваторот и на половите. Тесералната варијација има еден циклус по географска ширина, една испакнатост и една депресија; испакнатините се спротивставени (антиподални), со други зборови, западниот дел од северната полутопка и источниот дел од јужната полутопка, на пример. Слично на тоа, вдлабнатините се спротивставени, во овој случај источниот дел од северната полутопка и западниот дел од јужната полутопка. Конечно, двонеделните и полугодишните плими имаат зонални деформации (постојани по круг на географска ширина), бидејќи гравитацијата на Месечината или Сонцето е насочена наизменично подалеку од северната и јужната полутопка поради навалување. Има нула вертикално поместување на 35°16' географска ширина.
Бидејќи овие поместувања влијаат на вертикалната насока, варијациите исток-запад и север-југ често се табелирани во милиарка секунди за астрономска употреба. Вертикалното поместување често се табелира во μgal, бидејќи градиентот на гравитацијата зависи од локацијата, така што претворањето на растојанието е само приближно 3 μgal по сантиметар.
Други соработници на Земјината плима
уредиВо крајбрежните области, бидејќи плимата и осеката на океанот не е во чекор со Земјината плима, при висока океанска плима има вишок на вода околу нивото на гравитациска рамнотежа, и затоа соседното тло паѓа како одговор на добиените разлики во Тежина. При плима има недостаток на вода и тлото се крева. Поместувањата предизвикани од оптоварувањето на плимата и осеката на океаните може да ги надминат поместувањата поради плимата и осеката на телото на Земјата. Чувствителните инструменти далеку во внатрешноста често мора да направат слични корекции. Атмосферското оптоварување и бурата исто така може да се измерат, иако масите во движење се со помала тежина.
Состојки
уредиАмплитудите може да се разликуваат од оние наведени во рок од неколку проценти.[2][3]
Полудневниуреди | |||||||
| Плимна состојка | Период | Вертикална амплитуда (мм) | Хоризонтална амплитуда (мм) | ||||
| М 2 | 12.421 ч | 384,83 | 53,84 | ||||
| S 2 (сончеви полудневни) | 12.000 ч | 179.05 | 25.05 | ||||
| N 2 | 12.658 ч | 73,69 | 10.31 | ||||
| К 2 | 11.967 ч | 48,72 | 6.82 | ||||
Дневноуреди | |||||||
| Плимна состојка | Период | Вертикална амплитуда (мм) | Хоризонтална амплитуда (мм) | ||||
| К 1 | 23.934 ч | 191,78 | 32.01 | ||||
| О 1 | 25.819 ч | 158.11 | 22.05 | ||||
| P 1 | 24.066 ч | 70,88 | 10.36 | ||||
| φ 1 | 23.804 ч | 3.44 | 0,43 | ||||
| ψ 1 | 23.869 ч | 2.72 | 0,21 | ||||
| S 1 (сончева дневна) | 24.000 ч | 1,65 | 0,25 | ||||
Долгорочноуреди | |||||||
| Плимна состојка | Период | Вертикална амплитуда (мм) | Хоризонтална амплитуда (мм) | ||||
| М ф | 13.661 дена | 40,36 | 5,59 | ||||
| M m (месечина месечно) | 27.555 дена | 21.33 | 2.96 | ||||
| S sa (сончева полугодишна) | 0,50000 год | 18,79 | 2.60 | ||||
| Месечев јазол | 18.613 год | 16,92 | 2.34 | ||||
| S a (сончево годишно) | 1.0000 год | 2.97 | 0,41 | ||||
Ефекти
уредиВулканолозите ги користат редовните, предвидливи движења на плимата и осеката на Земјата за да ги калибрираат и тестираат чувствителните инструменти за следење на деформацијата на вулканите. Плимата и осеката може да предизвика и вулкански настани.[4][5] Сеизмолозите утврдиле дека микросеизмичките настани се во корелација со плимните варијации во Средна Азија (северно од Хималаите). Полудневната амплитуда на копнените плими може да достигне околу 55 cm на екваторот, што е важно во системот за глобално позиционирање, интерферометрија со многу долга основна линија и мерења на опсегот на сателитски ласер.[6][7] Исто така, за да се направат прецизни астрономски аголни мерења потребно е точно познавање на стапката на ротација на Земјата (должина на денот, прецесија, покрај нутацијата), што е под влијание на Земјината плима (т.н. полска плима). Копнените плими, исто така, треба да се земат предвид во случај на некои експерименти честична физика.[8] На пример, во ЦЕРН, многу големите забрзувачи на честички биле дизајнирани притоа земајќи ги предвид копнените плими за правилно функционирање. Меѓу ефектите што треба да се земат предвид се деформацијата на обемот за кружните забрзувачи и енергијата на зракот на честичките.[9] [10] ]
Плимите на телото на планетите и месечините, како и кај бинарните ѕвезди и двојните астероиди, играат клучна улога во долгорочната динамика на планетарните системи. На пример, поради плимата и осеката на Месечината таа е зафатена во синхроно вртење 1:1 и секогаш ни покажува една страна. Поради плимата и осеката на телото во него, Меркур е заробен во 3:2 со Сонцето.[11] Од истата причина, се верува дека многу од вонсончевите планети се заробени во повисоки резонанции со нивните ѕвезди домаќини.[12]
Наводи
уреди- ↑ Paul Melchior, "Earth Tides", Surveys in Geophysics, 1, pp. 275–303, March, 1974.
- ↑ John Wahr, "Earth Tides", Global Earth Physics, A Handbook of Physical Constants, AGU Reference Shelf, 1, pp. 40–46, 1995.
- ↑ Michael R. House, "Orbital forcing timescales: an introduction", Geological Society, London, Special Publications; 1995; v. 85; p. 1-18. http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/85/1/1
- ↑ Sottili G., Martino S., Palladino D.M., Paciello A., Bozzano F. (2007), Effects of tidal stresses on volcanic activity at Mount Etna, Italy, Geophys. Res. Lett., 34, L01311, doi:10.1029/2006GL028190, 2007.
- ↑ Volcano watch, USGS.
- ↑ IERS Conventions (2010). Gérard Petit and Brian Luzum (eds.). (IERS Technical Note ; 36) Frankfurt am Main: Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, 2010. 179 pp., ISBN 9783898889896, Sec. 7.1.1, "Effects of the solid Earth tides"
- ↑ User manual for the Bernese GNSS Software, Version 5.2 (November 2015), Astronomical Institute of the University of Bern. Section 10.1.2. "Solid Earth Tides, Solid and Ocean Pole Tides, and Permanent Tides"
- ↑ Accelerator on the move, but scientists compensate for tidal effects Архивирано на 25 март 2010 г., Stanford online.
- ↑ „circumference deformation“ (PDF). Архивирано од изворникот (PDF) на 2011-03-24. Посетено на 2022-02-05.
- ↑ particle beam energy Архивирано на 20 јули 2011 г. affects
- ↑ Noyelles, B.; Frouard, J.; Makarov, V. V.; Efroimsky, M. (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.
- ↑ Makarov, V. V.; Berghea, C.; Efroimsky, M. (2012). „Dynamical Evolution and Spin–Orbit Resonances of Potentially Habitable Exoplanets: The Case of GJ 581d“. The Astrophysical Journal. 761 (2): 83. arXiv:1208.0814. Bibcode:2012ApJ...761...83M. doi:10.1088/0004-637X/761/2/83. 83.
Надворешни врски
уреди- McCully, James Greig, Beyond the Moon, A Conversational, Common Sen Guide to Understanding the Tides, World Scientific Publishing Co, Сингапур, 2006 година.
- Пол Мелкиор, Плимата и осеката на Земјата, Пергам Прес, Оксфорд, 1983 година.
- Вајли, Френсис Е, Плимата и осеката и повлекувањето на месечината, Прес на Стивен Грин, Братлборо, Вермонт, 1979 година.