Нестабильность вращения Земли
Различие величин июльского и январского максимумов скорости вращения Земли связано с тем, что атмосфера Северного полушария в среднем за год теплее атмосферы Южного полушария. Поэтому контраст температур между полюсами в июле значительно больше, чем в январе. Если бы подстилающие поверхности в Северном и Южном полушариях были одинаковы, то величины январского и июльского максимумов скорости вращения Земли не различались бы.
Природа десятилетних изменений скорости вращения Земли. Эти изменения слишком велики, чтобы их можно было объяснить так же, как и сезонные колебания, перераспределением момента импульса между атмосферой и Землей. Так, замедление скорости вращения с 1870 по 1903 г. было таким, что момент импульса Земли уменьшился на 48х1025 кг/м2 с-1 Если бы это замедление произошло из-за перераспределения момента импульса между Землей и атмосферой, то момент импульса ветров в 1870 г. был бы на 48х1025 кг/м2 с-1 больше, чем в 1903 г. Другими словами, скорость ветров в атмосфере должна была бы увеличиться более чем в три раза (за 33 года скорости западных ветров должны были постепенно усилиться, а восточных ослабеть всюду примерно на 20 м/с). Однако столь больших долгопериодических колебаний атмосферной циркуляции нет. Считается, что долгопериодическая неравномерность вращения Земли не может вызываться геофизическими процессами, протекающими на земной поверхности. Ее обычно связывают с такими внутриземными процессами, как взаимодействие ядра и мантии планеты. В пользу этой гипотезы свидетельствует тесная корреляция между изменениями скорости вращения Земли и флуктуациями скорости дрейфа ее эксцентричного магнитного диполя с характерным временем порядка 60 лет.
В последние годы получен ряд эмпирических фактов, которые заставляют по-новому взглянуть на эту проблему. Влияние атмосферы на вращение Земли можно оценить не только в результате подсчета изменения момента инерции и момента импульса атмосферы, но и путем вычисления моментов сил, действующих на Землю со стороны атмосферы. К ним относятся моменты сил трения ветра о подстилающую поверхность и моменты сил давления на горные хребты, стоящие на пути ветров. Для того чтобы определить эти моменты сил, требуются данные о полях ветра или атмосферного давления в приземном слое над всей планетой. Зная суммарный момент сил, легко вычислить ускорение и неравномерность вращения Земли.
Расчеты показали, что, возможно, не только сезонная, но и долгопериодическая неравномерность вращения Земли вызывалась в 1956-1977 гг. механическим воздействием атмосферы на Землю. Этот результат указывает на существование переноса "порцией" иногда положительного, а иногда отрицательного момента импульса через приземный слой атмосферы, что приводит к многолетней неравномерности вращения Земли. Соответствующие же изменения момента импульса ветров, необходимые для выполнения баланса, не наблюдаются. Поэтому должен быть какой-то источник момента импульса в атмосферу. Естественно было бы предположить, что атмосфера получает момент импульса либо из околоземного космического пространства, либо от Земли - в процессе многолетнего перераспределения воды между океаном и сушей. Оценки показали, что поток момента импульса из космоса за счет солнечного ветра и воздействия межпланетного магнитного поля очень мал, и дальнейшие усилия были направлены на исследования роли перераспределения воды.
Немного больше о технологиях >>>
Применение световода на уроках физики
Школьник понимает физический опыт только
тогда хорошо, когда он его делает сам. Но еще лучше он понимает его, если сам
делает прибор для эксперимента.
П.Л.Капица
Физический эксперимент... Постановка его на
уроке позволяет учителю не только подробно рассмотреть физические я ...
Ламинарное и турбулентное течение вязкой жидкости
Вязкость.
Коэффициент вязкости. Слоистое движение жидкости, возникающее при сильном
влиянии трения. Воздействие статического давления на твердые тела, находящиеся
в поле течения. Вязкий поток. Число Рейнольдса.
...
