| Автор |
Сообщение |
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 7 Фев 2011 17:53
Предлагаю тему «Гипотезы в связи с геофизическими феноменами». Вот начальный возможный аспект обсуждений:
1. Чем вызвана тепловая асимметрия планеты.
2. Физические механизмы, приводящие к смещению внутритропической зоны конвергенции (ВЗК) в северное полушарие.
3. Какие физические механизмы определяют коордиоидальность фигуры планеты.
4. Необходимо ли учитывать факт расширения Земли в климатических моделях.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 12 Фев 2011 18:41
Неужели из четырех предлагаемых аспектов обсуждения ни один из них не вызвал никакого интереса? Вообще говоря, немного странно, учитывая, судя по выступлениям, уровень участников МЕТЕОКЛУБА. Хотя, может быть, настолько все понятно, что и обсуждать нечего? Я так не думаю. Ну, давайте попробую вас расшевелить. Начнем с тепловой асимметрии полушарий.
По Н. С. Сидоренкову (см. http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/2004/FLUCT. HTM ) момент импульса ветров, испытывающий сезонные колебания (в середине 70-х годов – установленный факт), определяет скорость вращения Земли. Величина градиента температуры между северным и южным полюсами влияет (обратно пропорционально) на величину момента импульса ветров: в январе и июле, когда контраст температуры достигает максимальных значений, момент импульса ветров уменьшается до минимальных значений, а скорость вращения Земли становится максимальной. В апреле и ноябре температурный контраст выравнивается, момент импульса ветров достигает максимума, а ско-рость вращения Земли становится минимальной. Далее, Н. С. Сидоренков отмечает: «Различие величин июльского и январского максимумов скорости вращения Земли связано с тем, что атмосфера Северного полушария в среднем за год теплее атмосферы Южного по-лушария». Таким образом, по Н. С. Сидоренкову причиной вариаций скорости вращения Земли является тепловая асимметрия полушарий. При этом по фактическим данным установлено, что на высотах в области северного и южного полюсов (соответственно, в ию-ле и январе) наблюдаются самые высокие температуры на планете. При этом средняя температура северного полушария остается выше температуры южного. Встает вопрос о направленности причинно-следственной связи: 1. причиной вариаций скорости вращения Земли является тепловая асимметрия? Тогда остается вопрос, связанный с причиной этой асимметрии. 2. Причиной тепловой асимметрии являются вариации скорости вращения Земли ( с учетом наклона земной оси)?. Или может быть существует третья причина?
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 12 Фев 2011 19:19
Mikl47
1-2. Причина тепловой асимметрии - расположение континентов. Если взять аква-планету без континентов - будет симметрия. По этой же причине ВЗК сдвинута от экватора к северному полюсу.
Изменение разницы в температуре между полюсом и экватором (или между полюсами) - причина, изменение момента импульса атмосферы - следствие.
3. А что такое кордиоидальность? Грушевидность? Тогда причина - конвекция в мантии
4. А что значит "факт расширения Земли"? С течением времени? Раньше Земля была меньше, а теперь стала больше?
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 12 Фев 2011 23:51
zzann
1, 2. Если Вы имеете в виду нелинейность взаимодействия океан – атмосфера, то вывод отсюда следует прямо противоположный. Теплоемкость океана значительно выше теплоемкости континента. По этой причине океаны значительно ослабляют колебания температуры, возникающие в результате изменений прихода солнечной радиации в течение года. Следовательно, запас тепла в океане должен быть больше.
3. Да, кардиоида похожа на грушу. Геоид оказывается несимметричным относительно экватора север-юг: в разложении потенциала W (по спутниковым данным) по системе сферических функций P от сферических геоцентрических небесных координат коэффи-циент j3 при несимметричном относительно направления север-юг полиноме P3 оказался отрицательным и не слишком малым. Это означает выпуклость южного полюса и впалость – северного. А вот насчет конвекции в мантии, если можно, поподробней. Только то-гда эта «причина» должна быть свойственна и другим планетам.
4. Фундаментальный труд по факту расширения Земли принадлежит У. Кэрри «В поисках закономерностей развития Земли и вселенной» – Москва: Мир. 1991. 447 С. Там же у него ссылка на измерения, выполненные NASA.
|
Spasatel
Участник
Талдом
|
# Дата: 12 Фев 2011 23:55 - Поправил: Spasatel
Mikl47
Неужели из четырех предлагаемых аспектов обсуждения ни один из них не вызвал никакого интереса?
Почему же не вызвал? Я конкретный вопрос задал , чтобы можно было начать обсуждение (см тему Физика веры ...).
Давайте здесь его воспроизведу
Один из нас (М. А.) пошел по пути прямого введения силы причинности в уравнения движения в атмосфере.
____________
C большим интересом прочитал Ваши сообщения. Может быть потому, что я шахматист, программист и автор шахматной программы, которая использует не переборные методы , а эвристики!
В связи с этим у меня вопрос. ВЫ не могли бы прислать мне фрагмент кода программы с "введением силы причинности в уравнения движения в атмосфере".? c комментариями. Упрощенная баротропная модель-то понятна (их много выложено в открытом доступе, как и шаблонов шахматных программ), но интересно именно это. А еще лучше, если ВЫ хотите хорошего обсуждения ,( как ВЫ написали), выложить этот фрагмент кода на форум с Вашими комментариями (вот этот оператор делает то ...) . Здесь есть много молодых ребят- программистов . Они (и я) тогда могут понять и оценить Вашу теорию. Оценка по программному коду в данном случае самая верная ИМХО.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 13 Фев 2011 00:02
zzann
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 13 Фев 2011 00:11
Spasatel
Конечно могу. Высылайте Ваш Е-mail. Я CORVUS отослал программу с инструкцией. Но помойму отослал вариант с "глюком", но он, правда, ничего не пишет, поэтому не очень уверен, что отослал именно этот вариант. Составлена программа была в 2003 году и пробовались различные варианты численных решений дифференциальных систем. В коневчном счете уравнения Гельмгольца решалось конечно-разностным методом с применением экстраполяционной процедуры Либмана (шаг сетки 300 км). Сейчас все проверил "глюков" нет.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 13 Фев 2011 00:17
Spasatel
Дополнение. Алгоритм подробно допишу в инструкции. Программа реализована в оболочке Fortran PowerStation version 4.0.
|
Spasatel
Участник
Талдом
|
# Дата: 13 Фев 2011 00:28
Mikl47
Alexman1@rambler.ru.
Мой адрес.
Просьба - выделить фрагмент с поправками на причинность ( с комментариями в этом фрагменте). Это самое интересное и главное.
А так без комментариев что-то понять сложно, да и запустив программу (после компиляции) мало что получишь.
И еще вопрос - это будет строго конфиденциально (посланный мне код в плане копирайт), или можно его с кем-то обсудить?
|
egrC
Участник
Россия Москва
|
# Дата: 13 Фев 2011 00:47 - Поправил: egrC
Mikl47
Очень смелый график. Напрашивается вопрос... Это следовательно и плотность нашей планеты то же уменьшается с течением времени?
Могут помидорами закидать.
Егор
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 13 Фев 2011 09:31
Spasatel
Уважаемый "Spasatel", еще раз повторюсь, во-первых,я Вам вышлю подробный алгоритм со всеми нюансами. Кромо того, текст программы
сопровождается коментариями. Во-вторых, этот программный комплекс не предназначен для оперативного использования (баротропная модель и один уровень), а главная цель - исследовать поведение модели при учете силы причинности. Сравнение с классической моделью выполняется очень просто, так как в зависимости от задаваемого параметра-признака счет идет либо по классической модели, либо с учетом силы причинности. И наконец, я никогда иссследовательские компьютерные программы (законченные) не утаиваю от любознательных людей, поэтому можете ей пользоваться на свое усмотрение.
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 13 Фев 2011 11:15
Mikl47
1-2. Берем такую планету: северное полушарие - континент, южное - океан.
БОльшая теплоемкость океана - значит меньшая амплитуда сезонных колебаний температуры поверхности и их большее запаздывание по фазе относительно солнечного излучения.
Но среднегодовая температура, если учитывать только разницу теплоемкостей, в обоих полушариях будет одинакова.
Кроме различия теплоемкостей, нужно учесть еще разницу альбедо, меридиональный перенос тепла в атмосфере и океане...
Потом есть еще астрономический фактор - эксцентриситет орбиты Земли...
3. В мантии Земли существует конвекция: то, что полегче - всплывает, то, что потяжелее - тонет. Характерный размер этих конвективных ячеек - радиус Земли. Восходящие ветви конвекции - срединно-океанические хребты.
Раз есть разница в плотности мантии, значит есть и разница в гравитационном поле, которое определяет форму поверхности Земли.
Кроме аномалий плотности в мантии есть еще аномалии плотности в самой земной коре - материки тяжелее океанов. Не знаю, насколько существенный вклад это дает в гравитационную аномалию.
4. Факт расширения Земли - без комментариев.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 13 Фев 2011 14:17
egrC
Уважаемый Егор, давайте помидоры употреблять в их прямом предназначении, а лучше поподробнее разберемся в сути вопроса.
I. Вогель (1993 г.) со своими сотрудниками выполнили компьютерное моделирование поверхности Земли. Результаты моделирования привели к следующим выводам относительно «гипотезы» расширения Земли. Если радиус Земли уменьшить на чуть более половину (55-60%) от размера в настоящее время, тогда произойдет следующее:
1. Континенты сольются и образуют сплошную кору;
2. Положения отдельных континентов по отношению друг друга остаются постоянными, а их разделение вызывается “радиальным расширением Земли”.
3. Причина движений континентов – ускорение увеличения радиуса Земли со временем и соответствующее расширение океанического дна.
Согласованность этих трех феноменов не может быть случайной и выражает факт расширения Земли. А вот что касается причин, вызывающих расширение Земли - это особый разговор, одна из которых рассматривается в работе У. Кэрри.
Таким образом Вогель констатирует, что разделение континентов происходит посредством “радиального” или спиралевидного движения. На рисунке (см. ниже – не знаю, как вставлять рисунок непосредственно в текст форума) можно видеть часть этой модели, основанной на компьютерной реконструкции радиального расширения Земли.
II. В 1972 году Кэри убедил администрацию и ученых NASA о необходимости проведения измерений расстояния между материками с помощью лазерной интерферометрии с целью в течении десятилетий доказать расширения Земли. NASA осуществило задуманный Кэрри эксперимент и продолжает эти измерения, используя три независимых метода: лунные лазерные измерения, измерения, аналогичные использованию ИСЗ и интерферометрию со сверхдлинной базой (ошибки измерений – несколько сантиметров – вполне приемлемы при повторных измерениях в течении ряда лет). Первые результаты появились в 1986 году. Особое внимание уделено расстоянию между о. Пасхи и Панамериканской обсерватории в Перу. Дело в том, что согласно теории тектоники плит это расстояние должно уменьшаться на 10 см в год, тогда как по теории расширения Земли оно должно увеличиваться. Данные полученные NASA на конец 80-х годов указывают на то, что длина хорды между Европой и Северной Америкой (с учетом ошибок измерений) увеличивается на 1.5 +- 0.5 см в год, между Северной Америкой и Гавайями – на 4+- 1 см в год, между Гавайями и Южной Америкой и Австралией – на 6+-3 см в год, а расстояние между Гавайями и Австралией уменьшается на 7+-1 см в год. Используя триангуляцию и имея данные в вершинах треугольника со сторонами радиуса Земли (за определенные периоды), хорды, стягивающей дугу поверхности Земли, и угла между радиусами, легко подсчитать скорость изменения радиуса Земли на данный период. Данные NASA указывают, что за период наблюдений радиус Земли увеличился на 2.8+- 0.8 см.
III. Сила тяжести пропорциональна массе планеты и обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра. Если сила тяжести убывает со временем, то расширение Земли идет за счет увеличения ее объема, а масса остается неизменной, т.е. плотность уменьшается. Если же сила тяжести возрастает со временем, то прежде всего увеличивается масса планеты. При этом если увеличивается и объем, то плотность сохраняется квазипостоянной. Есть косвенные свидетельства о возможном возрастании силы тяжести, связанные в последние миллионы лет с неуклонным снижением размеров крупных млекопитающих. Есть и другие косвенные факты о возможном увеличении силы тяжести. Кроме того, в настоящее время ведутся прямые измерения силы тяжести. Пока данных маловато, но есть. По наблюдениям в Вашингтоне сила тяжести с 1875 года по 1928 год возросла там с 980098 до 980120 миллигал. Для районов Прибалтики, Ленинграда, Кавказа, Средней Азии по наблюдениям 1955 — 1967 годов сила тяжести возрастала в среднем за год на 0,05— 0,10 миллигал. Конечно величина мизерная в пределах сотен лет и даже тысячилетий, но в пределах геологических эпох – огромная.
В заключении рекомендую просмотреть статью
http://www.kscnet.ru/kraesc/2007/2007_10/art14.pdf
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 13 Фев 2011 14:36
egrC
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 13 Фев 2011 18:52
zzann
Но среднегодовая температура, если учитывать только разницу теплоемкостей, в обоих полушариях будет одинакова.
1-2. Если среднегодовая температура обоих полушарий одинаковая при учете только теплоемкостей океана и континента, хотя это очень спорно, то за счет каких сил меридиональный перенос обеспечивает нагревания северного полушария в большей степени, чем южное? Из-за чего возникает эта асимметрия при равных условиях? Из-за эксцентриситета орбиты Земли, разной величины альбедо?
3. На рисунке приведена схематическая картина мантийных течений, построенная Maruyama, Fukao и др. (1994) на основании данных сейсмической томографии, отражающая характерные черты современной мантийной конвекции. Я не вижу существенной анизотропии, которая явилась бы причиной образования «ямы» на северном полюсе и выпуклости – на южном. Если эта "анизотропия" проявлялась в течении миллионов лет, то чем она вызвана? Иначе говоря, что явилось причиной большего накапливания "материала" в южном полюсе по сравнению с северным?
4. "Факт расширении земли - без комментариев" – это что означает? Абсолютный абсурд или при-нятый факт?
|
ded
Участник
наро-фоМИНСК
|
# Дата: 13 Фев 2011 20:52
zzann 1-2. Берем такую планету: северное полушарие - континент, южное - океан.
В принципе - это Земля и есть :)
Северное Полушарие - суша, зимой остывает, летом нагревается. Южное Полушарие - океан, зимой и летом одним цветом (почти).
Mikl47 По Н. С. Сидоренкову (см. http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/VRAN/2004/FLUCT. HTM ) момент импульса ветров, испытывающий сезонные колебания (в середине 70-х годов – установленный факт), определяет скорость вращения Земли.
Оригинально. А что определяет "скорость вращения" Луны? Или Земли, но 4 млрд. лет назад, когда у нее практически не было атмосферы?
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 13 Фев 2011 21:58
Mikl47
ded
1-2. Ну да, на этой картинке хорошо видно, что амплитуда сезонного колебания темепературы в северном полушарии больше, чем в южном.
Видно также, что южное полушарие чуть запаздывает по фазе относительно северного, и оба относительно солнечного излучения.
Это легко объяснить различием теплоемкостей. Уравнение баланса тепла (в среднем по полушарию, атмосфера прозрачна для любого излучения):
C*dT/dt=(1-albedo)*S(t)/4-sigma*T^4
C - теплоемкость на единицу площади, S(t)=S0*(1+eps*cos(omega*t)) - солнечное излучение, sigma - постоянная Стефана-Больцмана.
Легко написать решение этого уравнения, обладающее двумя выше указанными свойствами - амплитуда и фаза T(t) зависят от теплоемкости С.
Но средняя за год температура Т0=((1-albedo)*S0/4/sigma)^1/4 не зависит от теплоемкости.
А на рисунке видно, что средняя за год температура в южном полушарии ниже....
|
ded
Участник
наро-фоМИНСК
|
# Дата: 13 Фев 2011 22:04
zzann А на рисунке видно, что средняя за год температура в южном полушарии ниже....
Антарктический холодильник. Убираем Антрктиду с Южного Полюса - и все выравнивается.
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 13 Фев 2011 22:13 - Поправил: zzann
Mikl47
4. Факт расширения Земли - слишком смелая гипотеза. Из вашей картинки видно, что объем Земли увеличился за 100 млн. лет в 4 раза.
Объем это масса поделить на плотность.
Как можно увеличить массу планеты в 4 раза за такое время без помощи инопланетян?
То же самое с плотностью - есть уравнение состояния, зависимость плотности от температуры и давления. Это уравнение состояния для железа-кремния-алюминия хорошо известны, померяны-посчитаны. Нет никаких разумных способов уменьшить плотность в 4 раза в диапазоне давлений 10^9-10^12 Па (в мантии и ядре)
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 13 Фев 2011 22:20
ded
Ну да. Антарктида уменьшает среднюю темепературу Южного полушария из-за высокого альбедо, зато у южного океана альбедо очень низкое - 6-8%, он поглощает много солнечного излучения.
Как можно на пальцах без детальных расчетов показать, что северное полушарие должно быть теплее южного?
|
ded
Участник
наро-фоМИНСК
|
# Дата: 13 Фев 2011 22:57
zzann Ну примерно так. Земля самая холодная в 00 часов
т.е. когда полдень над Тихим океаном. Значит океаны холоднее суши.
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 13 Фев 2011 23:45
ded
Эта картинка просто означает наличие суточного хода на "гринвичском", покрытом сушей полушарии.
"Тихоокеанское" водное полушарие суточного хода не имеет.
Поэтому в среднем по планете суточный ход определяется гринвичским полушарием.
Как из этой картинки следует, что океан холоднее? Можно ведь нагреть океан например на 29 градусов, а сушу охладить на 71 градус, эта картинка останется такой же.
|
Spasatel
Участник
Талдом
|
# Дата: 14 Фев 2011 00:17 - Поправил: Spasatel
Mikl47
Спасибо за ответ ! Все понятно.
|
zzann
Участник
Севастополь
|
# Дата: 14 Фев 2011 02:35
Mikl47
3. На картинке конвекции в мантии нарисован экваториальный разрез, нет полюсов.
Здесь вообще вроде бы нет никаких проблем. Понятно, что форма Земли определяется гравитационным потенциалом, а сам гравитационный потенциал определяется распределением плотности внутри Земли. Никаких других механизмов не нужно придумывать.
Нужно оценить типичную аномалию плотности внутри Земли. Идем от ответа - аномалия геопотенциала на поверхности - 100м или 1000м2/с2.
Будем считать, что эта аномалия геопотенциала создается шаром
радиуса 1000км, находящимся прямо под поверхностью, с аномалией плотности dro. Можно посчитать, что аномалия плотности равна
dro=4кг/м3. Берем коэффициент теплового расширения 10^-5 (нужно уточнить), и получаем аномалию температуры 100К.
Это разумная величина для аномалии температуры при конвекции в мантии.
Никаких загадок и парадоксов.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 14 Фев 2011 07:15
zzann
Спасибо, достаточно убедительно.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 14 Фев 2011 07:18
zzann
На картинке конвекции в мантии нарисован экваториальный разрез, нет полюсов.
Спасибо, достаточно убедительно.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 14 Фев 2011 16:35
zzann
Факт расширения Земли - слишком смелая гипотеза. Из вашей картинки видно, что объем Земли увеличился за 100 млн. лет в 4 раза.
Стоп! Почему гипотеза? А данные НАСА?
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 14 Фев 2011 17:00
zzann
Из вашей картинки видно, что объем Земли увеличился за 100 млн. лет в 4 раза.
"Картинка" не моя. В соответствии с временным ходом кривой на рисунке радиус увеличился на 38% за 200 млн. лет, т.е не в 4 раза за 100 млн лет, а в 3 раза за 200 млн. лет, но это по данным океанической коры. Кэри в конечном счете приводит цифру 20% за 200 млн. лет.
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 14 Фев 2011 17:06
zzann
Из вашей картинки видно, что объем Земли увеличился за 100 млн. лет в 4 раза.
Описка: не на 38%, а на 26% за 200 млн. лет
|
Mikl47
Участник
Uzbekistan
|
# Дата: 14 Фев 2011 17:10
zzann
Извиняюсь, какой-то заскок, - все правильно -38%.
|
