| Автор |
Сообщение |
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:09
Viking
"Магнитное поле Солнца достает до Земли? Магнитные бури на Земле вызывает вроде бы солнечный ветер - поток заряженных частиц.
Заряженные частицы и магнитое поле друг с другом связаны."
Связаны-то они связаны, но магнитное поле Солнца не действует напрямую на Землю, как вы написали.
Изменения магнитного поля Солнца изменяют поток заряженных частиц, а уже этот поток изменяет магнитное поле Земли
2) про Луну - связанные с Луной изменения вращения Земли имеют месячный период?
|
Tuskar
Участник
Мессажай Туапсинский район
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:13
Viking
Спасибо большое, очень и очень интересно!
Приведу и я две ссылки на материалы о магнитном поле Земли и вихрях
http://www.nkj.ru/archive/articles/13032/
http://www.nkj.ru/archive/articles/13914/
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:15 - Поправил: Viking
про Луну - связанные с Луной изменения вращения Земли имеют месячный период?
zzann
Нет, не только, имеются вариации с периодом до 3-4 суток.
а уже этот поток изменяет магнитное поле Земли
Так ведь с помощью того же магнитного поля. Частица без магнитного поля становится бесполезной космической пылью.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:21
Viking
А вот так выглядят распределение составляющих козыревской силы причинности и ее дивергенции
http://savepic.org/1420017.jpg
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:24
Viking
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:26 - Поправил: Viking
Mikl47
По-моему кое-что согласуется. В Сев. полушарии это проявляется довольно наглядно. На гафике зонального распределения горизонтальной составляющей силы причинности возле 35 широты на кривой заметен экстремум.
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:39
Tuskar
Благодарю за интересные ссылки, с содержанием знакомлюсь, это совсем даже нехилые "сумасшедшие" гипотезы.
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:40
Viking
Про Луну непонятно. Приливная сила не создает момента сил относительно центра Земли, и поэтому не может изменить момент импульса и угловую скорость вращения Земли
Момент сил создают силы трения при диссипации приливов, но этот момент приводит к очень медленному монотонному уменьшению скорости вращения Земли с временным масштабом сотни миллионов лет (механизм 1 из списка)
Месячный период, и тем более 3-4 суток, непонятен
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:42 - Поправил: Viking
Месячный период, и тем более 3-4 суток, непонятен
zzann
Но эти периоды существуют и могут оказывать воздействие на циркуляцию в атмосфере. Притом бросается зависимость этих кратковременных периодов от лунных фаз и диаметра лунного диска ( близости Луны к Земле), что связано с апогеем или перигеем лунной орбиты.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:43
Viking
И еще, с метеорологической точки зрения, очень важный график -
зональное распределения ротора силы причинности - определяет интенсивность меридиональной циркуляции. Из рисунка видно, что в целом в атмосфере преобладают положительные значения rotQa (76,9%). Преобладание положительных значений в распределение rotQa по земному шару означает существование интегрального переноса воздуха из южного полушария в северное полушарие в нижних слоях ат-мосферы, и обратного в верхних слоях. В результате приземная температура воздуха в северном полушарие оказывается выше темпера-туры южного полушарияв полном соответствии с наблюденными данными.
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:48 - Поправил: Viking
.
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 8 Мар 2011 18:59 - Поправил: Viking
Mikl47
Благодарю.
На этом графике в районе тропических широт хорошо заметна впадина по координатам близкая к критической параллели 35*. Не здесь ли скрываются причины причин?
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 8 Мар 2011 19:02
Viking
Про магнитные бури.
Тот механизм, который вы описали вначале, очень понятен.
Внутри Земли в ядре течет ток, создающий магнитное поле Земли.
Можно рассматривать Землю как рамку с током, как магнитный диполь и т.д. Во внешнем магнитном поле на рамку с током действует момент сил Ампера, который и может изменить момент импульса Земли. Аналогия с электродвигателем совершенно правильная
Но само внешнее магнитное поле (Солнца) до Земли не дотягивается
Как влияет изменяющийся солнечный ветер, мне пока не очень понятно
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 8 Мар 2011 19:04
Как влияет изменяющийся солнечный ветер, мне пока не очень понятно
zzann
А кому понятно? Считается что землю когда-то раскрутил сам Господь Бог и она рано или поздно остановится.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 8 Мар 2011 22:13
Viking
Считается что землю когда-то раскрутил сам Господь Бог и она рано или поздно остановится.
Не знаю как насчет боженьки, но вот объяснение С. С. Воронкова достаточно реальны, а именно. Пусть Kx, Ky,Kz главные моменты инерции. Если Земля была бы идеальным сфероидом (Kx=Kz), то угловая скорость вращения Земли w=const. В первом приближении Земля - трехосный сфероид - Kx неравно Kz (хотя это не так, М.А.). Но если даже принять это приближение,то на Землю со стороны Солнца постоянно действует крутящий момент My, поддерживающий ее вращение и приводящий к колебаниям угловой скорости вращения Земли, т.е w не константа.
С другой стороны в силу того же неравенства Кx и Кz , на Землю, кроме Солнца, действуют крутящие моменты со стороны других небесных тел, в частности, Луны.
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 8 Мар 2011 23:06
Mikl47
так для трехосного эллипсоида момент приливных сил равен нулю в силу центральной симметрии эллипсоида и приливного потенциала
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 8 Мар 2011 23:26
Mikl47
ага, вроде дошло. Момент приливных сил НЕ равен нулю даже для двухосного эллипсоида. Ближняя к Луне сторона притягивается сильнее, дальняя притягивается слабее, отсюда момент силы.
Тогда с Луной все понятно. Надо бы оценить величину эффекта количественно и сравнить с наблюдениями.
Осталось разобраться с магнитными бурями
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 8 Мар 2011 23:49
Mikl47
Изобретение велосипеда. Момент приливных сил со стороны Луны и Солнца, направлен перпендикулярно к оси вращения Земли, очень мал, и вызывает очень медленную хорошо давно известную прецессию земной оси с периодом 26000 лет
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 8 Мар 2011 23:53 - Поправил: Viking
Надо бы оценить величину эффекта количественно и сравнить с наблюдениями.
zzann
Касаемо не прецессии, а других эффектов лунного гравитационного воздействия на землю:
Это можно сделать, у меня есть ежедневные данные по скорости вращения Земли за весь 1991г. В ближайшее время постараюсь у себя их найти и выложить. На основе этих данных без особого труда удастся обнаружить, что связь межсуточных вариаций скорости вращения Земли с параметрами лунной орбиты такая же жесткая как в шестереночной передаче. Останется только установить зависимость особенностей атмосферной циркуляции от вариаций скорости вращения Земли.
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 9 Мар 2011 01:12
Viking
Да, спасибо, интересно было бы посмотреть
А вот насчет
"зависимость особенностей атмосферной циркуляции от вариаций скорости вращения Земли"
как-то сомнительно. Очень уж слабый эффект. Количественные оценки мы уже выше обсуждали.
О таком влиянии можно было бы говорить, если бы Земля была сильно асимметричным телом типа астероида, для которого даже свободное вращение непериодическое нерегулярное, а внешние моменты типа приливных могли бы его еще усложнить...
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 9 Мар 2011 09:22
zzann
Фигура Земли - асимметритчная, близкая к форме кардиоиды.
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 9 Мар 2011 11:14 - Поправил: Viking
близкая к форме кардиоиды.
Mikl47
У Земли действительно одно полушарие сплюснуто больше другого.
------------
zzann
Атмосфера имеет во много раз большую подвижность чем земная кора, потому ее реакция на изменение скорости её вращения должна проявляться больше. В земной коре такие реакции заметны на примере землетрясений и вулканических извержений, кроме того самые высокие горы сосредоточены именно вблизи 35 широты, а в тропосфере центры действия - алеутский и азорский максимумы.
|
Igor
Участник
МО, Домодедово
|
# Дата: 9 Мар 2011 11:48
Может пригодится - ежедневное отклонение продолжительности дня начиная с 1962 года http://climexp.knmi.nl/getindices.cgi?IERSData/lod +lenth_of_day+i+someone@somewhere+366
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 9 Мар 2011 16:11
Mikl47
Viking
Эта асимметрия СЛАБАЯ (даже очень слабая), поэтому изменения угловой скорости малы, на восемь порядков меньше самой угловой скорости. Атмосфера такие изменения не чувствует.
Чтобы изменения угловой скорости были велики, нужна СИЛЬНАЯ асимметрия, например один момент инерции в два раза больше двух других. На такой планете-астероиде изменения параметра Кориолиса будут порядка самого параметра Кориолиса, и они конечно значимо повлияют на циркуляцию атмосферы.
Igor
Хорошие картинки. Видна амплитуда порядка одной миллисекунды.
И вторые гармоники от приливного периода Солнца (года) и Луны (месяца).
Момент приливных сил перпендикулярен к оси вращения Земли и направлению на Луну (Солнце). Всегда направлен в одну сторону. Когда Луна (Солнце) попадает в плоскость экватора Земли, он обращается в ноль, когда они максимально отклонены от экватора, момент максимален. Отсюда вторая гармоника.
Момент импульса Земли не должен меняться по величине, только по направлению, но угловая скорость может меняться и по величине.
В упрощенной теории быстро вращающегося гироскопа вынужденная прецессия под действием внешнего момента силы - момент импульса и угловая скорость описывают конусы (прецессия), не меняясь по абсолютной величине. В более полной теории есть еще нутации, угловая скорость меняется по величине.
На этой картинке видны 2-недельные колебания величины угловой скорости - это наверно вынужденные нутации от приливного момента Луны
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 9 Мар 2011 19:04
zzann
Введем систему координат: OXYZ и O1X1Y1Z1 (рисунок).
Сз – центр вращения Земли вокруг Солнца, R – расстояние между Солнцем и Землей, OX1Y1Z1 - орбитальная система координат, OXYZ - система координат, жестко связанная с Землей, оси которой совпадают с главными осями инерции.
Вращение Земли можно описать с помощью уравнений Эйлера ((Бутенин Н.В и др.– М.: Наука, 1979).
где Wz , Wy, Wx, - проекции угловой скорости Земли на оси подвижной системы координат OXYZ связанной с телом и совпадающей с главными осями инерции; Ix , Iy , Iz - главные моменты инерции; Mz, My, Mx - проекции главного момента всех внешних сил относительно тех же осей:
Если принять Землю за идеальный сфероид (Ix = Iz, My=0), то из 2-го уравн. (1) сразу получаем W=const. Реально Земля не сфероид. Если принять ее за трехосный эллипсоид (Ix неравно Iz), тогда со стороны Солнца и других космических тел на нее постоянно действует крутящийся момент My. Легко подсчитать, что, например, со стороны Солнца и луны соотношение моментов внешних сил Myл/Myс=2,2, т.е. момент Луны, действующий на Землю более чем в два раза больше такового со стороны Солнца. В силу нестабильности гравитационного взаимодействия Земли с космическими телами, в частности, в силу вариаций гравитационного взаимодействия Солнца с другими планетами, что, например, проявляется в вариациях скорости движения Солнца относительно центра масс солнечной системы (см. рисунок), результирующий крутящийся момент внешних сил, действующих на Землю также претерпевает вариации, имеющие квазипериодический характер с различными периодами в зависимости от номера гармоники. Все это определяет нестабильность вращения Земли, а вместе с тем и динамику атмосферных процессов, положенное Н. С. Сидоренковым ( http://physics.uni-altai.ru/journals/physics/2003/ 01/no01_1.htm ) в основу прогноза с различной заблаговременности атмосферных процессов (метеорологических параметров)
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 9 Мар 2011 20:29
Mikl47
Насколько различаются главные моменты инерции Ix, Iy, Iz для Земли?
Примерно, по порядку величины?
И насколько компоненты угловой скорости wz, wx меньше, чем wy? Другими словами, на какой угол может отклоняться угловая скорость от главной оси инерции у?
Неплохо бы еще знать саму величину (амплитуду) приливного момента, формула(2) - это уже посчитанный приливный момент?.
Про движение Солнца я не очень врубился.
|
Viking
Участник
Москва.
|
# Дата: 9 Мар 2011 23:49
Эта асимметрия СЛАБАЯ...
Атмосфера такие изменения не чувствует.
zzann
Не ожидал что моя публикация вызовет такой пристальный интерес и закономерные вопросы. Ну что ж ,в таком случае напрашивается необходимость опубликовать еще одну статью Р.Ф.Усманова в которой на эти вопросы даются весьма интересные и неожиданные ответы.
Следите за моими сообщениями.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 10 Мар 2011 00:30
zzann
1,2. Вообще говоря, составляющие скорости вращения Земли не измеряются, а вычисляются из уравнений Эйлера по известным трем углам, определяющие положения плоскости экватора к плоскости эклиптики. Мы же для оценки параметров вращения и их амплитуд пуступим так. Рассмотрим второе уравнение системы (1) с учетом (2):
Wy - круговая частота вращения Земли, Wx и Wz определяются прицессией и нутацией оси вращения Земли. В предположении фигуры Земли, как треосный эллипсоид, Wy>>Wx, Wy>>Wz. Тогда, вторым членом в левой части выписанного уравнения уравнения можно пренебречь как величиной второго порядка малости. За сутки значения направляющих косинусов гамма1 и гамма3 будут изменять свои значения с периодом 2пи,т.е. за сутки Земля как ускоряется, так и замедляется. Для оценки примем время ускорения, равное половине суток. Амплитуда изменения частоты вращения Земли определится из выржения:
 ,
а моменты инерции Земли как трехосного эллипсоида - из выражений:
Подставляя численные значения величин в формулу для dW,получим амплитуду изменения частоты вращения Земли в течение суток под действием Солнца: 
Амплитуда же изменения длительности суток под действием Солнца
составит:
Выше мы определили, что момент внешних сил, действующий на Землю со стороны Луны в 2,2 раза (точнее 2.17 раз) больше, чем момент внешних сил Солнца.Тогда  .
Результирующая амплитуду (с учетом того, что в определенных положениях Луны и Солнца они складываются, а в других - вычитаются)будет варьировать в пределах 0,00022 ,0,0006 сек.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 10 Мар 2011 00:41
zzann
Про движение Солнца я не очень врубился...
Я отметил, что вариации движения Солнца относительно центра масс солнечной системы, вызванные вариациями гравитационного взаимодействия Солнца с планетами, так же сказываются на приливных силах, действующих на Землю. Подробно об этом здесь: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/6309 .html
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 10 Мар 2011 09:55
Mikl47
Спасибо за разъяснения и количественные оценки.
В подвижной системе отсчета, связанной с главными осями, легко записать и решить уравнение моментов (уравнения Эйлера). Но представлять движение твердого тела проще в неподвижной системе...
Разобраться в вашей статье нужно время
|
