Физика океанских приливов в компьютерных моделях. Бутиков Е.И. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Физика океанских приливов в компьютерных моделях
Для простоты будем рассматривать случай, когда вызывающее приливы небесное
тело (Солнце или Луна) находится в экваториальной плоскости Земли. Для земного на-
блюдателя система приливообразующих сил вращается как целое с угловой скоростью
Ω
осевого вращения Земли, следуя за изменяющимся на протяжении суток видимым
положением источника. Суточное вращение картины приливообразующих сил иллюст-
рирует приводимый здесь рисунок 4 и компьютерная программа из разработанного ав-
тором цикла Java-апплетов «Океанские приливы», который можно найти в сети по ад-
ресу www.ifmo.ru/butikov/TidesR0.html.
Рис. 4. Вращение системы приливообразующих сил вслед за видимым положением Луны.
Хотя система приливообразующих сил вращается как целое с угловой скоростью
Ω
осевого вращения Земли, т.е. с периодом 2
π
/
Ω
, истинный период изменения прили-
вообразующих сил в экваториальной плоскости Земли вдвое меньше (T =
π
/
Ω
) из-за
квадрупольной симметрии системы сил (полусуточный прилив). Для солнечных прили-
вов этот период равен 12 часам, для лунных он составляет 12 ч. 25 мин. Разница в пе-
риодах солнечных и лунных приливов связана с орбитальным движением Луны.
В произвольной фиксированной точке экватора Земли приливообразующая сила
представляет собой вращающийся вектор. Вектор приливной силы
равномерно враща-
ется в вертикальной плоскости, совершая два полных оборота за то время, пока прили-
вообразующее небесное тело (Луна или Солнце) совершит один оборот видимого дви-
жения вокруг Земли. Иначе говоря, угловая скорость вращения вектора приливной си-
лы вдвое превосходит угловую скорость видимого движения светила (угловую ско-
рость осевого вращения Земли
). Наглядное представление о поведении приливных сил
в фиксированных точках дает компьютерная программа и (в значительно меньшей сте-
пени) рис. 5. Векторы приливных сил в диаметрально противоположных точках эквато-
ра направлены противоположно, т.е. совершают вращение в противофазе.
В каждом месте экваториальной плоскости дважды в сутки приливная сила на-
правлена вертикально вверх:
в моменты, когда Луна (или Солнце) оказывается для дан-
ной точки в зените и в надире. Также дважды в сутки приливная сила направлена вер-
тикально вниз. Это случается в моменты, когда Луна (или Солнце) оказывается для
данной точки Земли на линии горизонта.
10

Страницы