Неравномерность вращения Земли

[evm2012]

@ Владимир Ерашов

Чтобы разобраться с неравномерностью вращения Земли обратимся к ее фигуре. Как известно фигура Земли близка к геоиду вращения. Вот выписка из таблицы http://www.oceanography.narod.ru/uchoba ... tronom.htm
Главнейшие астрономические постоянные
Экваториальный радиус Земли – 6378,160км
Полярный радиус Земли - 6356,777км
Центробежное ускорение на Экваторе – 3,392 10-2 м/сек2
От себя добавим без ссылки известную цифру ускорение свободного падения на Земле 9,78 м/сек2.
Далее вычислим разницу экваториального и полярного радиусов, она составляет 21,383 км, отношение этой разницы к экваториальному радиусу составляет 0,00335.
Вычислим соотношение центробежного ускорения на Экваторе к ускорению свободного падения, оно составляет 0,00346. Практически два соотношения почти совпали, расхождение составляет всего 3,18%. В этой работе не будем вдаваться в подробности, откуда взялась вообще эта разница, напомним только читателям, что современная наука объясняет отклонения формы Земли от идеального геоида вращения неравномерным распределением масс. Вернемся к цифре 3,18%, в инженерной практике принято во многих расчетах считать приделом допустимой погрешности 5%, как видим мы в этот условный придел успешно вкладываемся. Следовательно, дальше имеем полное основание вести свои расчеты от идеального геоида вращения, предполагая при этом, что все изменения формы Земли связаны с изменением ее скорости вращения. И еще, для того чтобы иметь удобную и простую модель для расчетов, и при этом не сильно удалиться от реальности примем, что Земля состоит из двух жидкостей, тяжелой - магмы и легкой – воды. В нашей схеме расчета совершенно куда-то делись континенты, которые на первый взгляд должны вносить существенный вклад в изменения неравномерности вращения Земли, но, во-первых, это только на первый взгляд, во-вторых, к континентам мы еще вернемся. Далее, чтобы читателю легче было ориентироваться в излагаемом материале, приведу простой эксперимент. Если в стеклянную (для наглядности) колбу налить две несмешивающиеся жидкости, тяжелая жидкость будет снизу (как и должно быть), легкая сверху. Качнем колбу, обе жидкости будут синхронно раскачиваться, но толщина слоя верхней жидкости при этом не будет оставаться постоянной, а утолщение будет волнообразно бегать в такт колебаниям от края до края. Этому явлению есть простое объяснение, когда мы качнули колбу, предполагается, что центр раскачивания находился под основанием, более легкая жидкость, находящаяся сверху и более удаленная от центра раскачивания, получит большее центробежное ускорение и поэтому амплитуда ее раскачивания будет больше чем у тяжелой. По аналогии с колбой при изменении скорости вращения Земли, легкий океан, который находится над тяжелой магмой (наличие прокладки из земной коры не меняет картины происходящего) получает отличное от той же магмы центробежное ускорение. При ускорении вращения Земли, океан получает большее дополнительное ускорение (его поверхность дальше удалена от центра вращения, чем поверхность магмы), следовательно, по логике вещей, толщина океана на экваторе увеличивается, его поверхность в этом районе удаляется от поверхности магмы и наоборот, при замедлении вращения Земли, уменьшение центробежного ускорения у океана более существенно чем у магмы, и его слой в районе экватора утоньшается. С качественной стороной дела у читателя не должно быть никаких вопросов, залог тому простейший эксперимент с колбой и незамысловатые расчеты, если учесть, что величина центробежного ускорения равна отношению квадрата линейной скорости к радиусу вращения, из которой видно что, с увеличением радиуса скорость вращения растет быстрее радиуса. Это и приводит к росту центробежного ускорения. Качество качеством, но хорошо бы посмотреть, как выглядит количественная сторона вопроса. Что ж сделаем прикидку, оценим, как должна в нашей схеме меняться толщина океана при изменении скорости вращения Земли на 1 секунду. Для оценки примем, что поверхность океана на 10 км находится выше поверхности магмы (средняя глубина океана плюс толщина земной коры под океаном, но толщина не вся, а только надмагмовая). Далее нам еще нужна продолжительность суток в секундах. На том же интернетресурсе, приведенном вначале работы находим, продолжительность суток 80400 сек. Для оценочных вычислений составим пропорцию, где изменение центробежного ускорения пропорционально изменению утолщения Земли, вызванного центробежным ускорением. Напомню, общее экваториальное утолщение Земли, вызванное центробежным ускорением 21,386км. После вычисления пропорции, получим , что при изменении скорости вращения Земли на одну секунду в сутки, изменение утолщения океана должно составить 21,383/86400, или 0,247 10-3км, в метрах это 0,247м. Много это или мало? Например, только за счет эксцентриситета земной орбиты, фактическая продолжительность земных суток меняется на +7,931сек в перигелии и -7,92 сек в афелии. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB% ... 3%F2%EA%E8
Получается только по этому фактору толщина океана на экваторе меняется в течении года на несколько метров, так что есть повод для размышлений.

28.10.2012г.

[Munin]

Толщина океана на экваторе ежесуточно меняется на несколько метров. Приливы-с.

[Someone]

Всю лирику пропустим.

evm2012 в сообщении #636947 писал(а):

От себя добавим без ссылки известную цифру ускорение свободного падения на Земле 9,78 м/сек2.

Хм, обычно в технических расчётах берут $9{,}81\text{ м/с}^2$. Кстати, приведённое Вами отношение ускорений соответствует скорее этой величине, нежели той, которую привели Вы (для Вашего значения получилось бы $0{,}00347$).

evm2012 в сообщении #636947 писал(а):

Например, только за счет эксцентриситета земной орбиты, фактическая продолжительность земных суток меняется на +7,931сек в перигелии и -7,92 сек в афелии. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB% ... 3%F2%EA%E8
Получается только по этому фактору толщина океана на экваторе меняется в течении года на несколько метров, так что есть повод для размышлений.

Вариации в продолжительности солнечных суток связаны не с изменениями осевого вращения Земли, а с изменениями угловой скорости орбитального движения Земли вокруг Солнца. Вы явно перепутали солнечные сутки со звёздными сутками.

evm2012 в сообщении #636947 писал(а):

напомним только читателям, что современная наука объясняет отклонения формы Земли от идеального геоида вращения неравномерным распределением масс

Здесь Вы тоже перепутали две вещи: отклонение фигуры Земли от тела вращения (из-за чего разные экваториальные радиусы немного различаются; где-то я видел данные, но не помню где; это отклонение, видимо, действительно связано с неравномерным распределением масс) и отклонение фигуры Земли от шара (сжатие у полюсов и раздутие у экватора), вызванное суточным вращением.

КНИГА ФАКТОВ : Земля писал(а):

Форма Земли, как известно близкая к шарообразной, при более детальных измерениях оказывается очень сложной, даже если обрисовать ее ровной поверхностью океана (не искаженной приливами, ветрами и течениями) и условным продолжением этой поверхности под континенты. Неровности поддерживаются неравномерным распределением массы в недрах Земли. Такая поверхность называется геоидом. Геоид (с точностью порядка сотен метров) совпадает с эллипсоидом вращения, экваториальный радиус которого 6 378 км., а полярный радиус на 21,38 км. меньше экваториального. Разница этих радиусов возникла за счет центробежной силы, создаваемой суточным вращением Земли.

[evm2012]

Munin в сообщении #636989 писал(а):

Толщина океана на экваторе ежесуточно меняется на несколько метров. Приливы-с.

Вашими бы устами мед пить, господин Минин. Беда в том, что большинство ученых приливы считают волной и доказывают, что они не связаны с реальным перемещением жидкости. До сих пор течениям в океане приписывается кокие угодно прорадители, ветер, волны Росби, соленость(плотность) и т.д., но только не приливы. Ваш покорный слуга, автор данной темы, уже около десятка лет бъется, чтобы доказать, что приливы создают реальное перемещение воды в океане. Это и послужило одной из причин появления данной работы.

-- 30.10.2012, 18:27 --

Someone в сообщении #637014 писал(а):

Всю лирику пропустим.

evm2012 в сообщении #636947 писал(а):

От себя добавим без ссылки известную цифру ускорение свободного падения на Земле 9,78 м/сек2.

Хм, обычно в технических расчётах берут $9{,}81\text{ м/с}^2$. Кстати, приведённое Вами отношение ускорений соответствует скорее этой величине, нежели той, которую привели Вы (для Вашего значения получилось бы $0{,}00347$).

evm2012 в сообщении #636947 писал(а):

Например, только за счет эксцентриситета земной орбиты, фактическая продолжительность земных суток меняется на +7,931сек в перигелии и -7,92 сек в афелии. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB% ... 3%F2%EA%E8
Получается только по этому фактору толщина океана на экваторе меняется в течении года на несколько метров, так что есть повод для размышлений.

Вариации в продолжительности солнечных суток связаны не с изменениями осевого вращения Земли, а с изменениями угловой скорости орбитального движения Земли вокруг Солнца. Вы явно перепутали солнечные сутки со звёздными сутками.

evm2012 в сообщении #636947 писал(а):

напомним только читателям, что современная наука объясняет отклонения формы Земли от идеального геоида вращения неравномерным распределением масс

Здесь Вы тоже перепутали две вещи: отклонение фигуры Земли от тела вращения (из-за чего разные экваториальные радиусы немного различаются; где-то я видел данные, но не помню где; это отклонение, видимо, действительно связано с неравномерным распределением масс) и отклонение фигуры Земли от шара (сжатие у полюсов и раздутие у экватора), вызванное суточным вращением.

КНИГА ФАКТОВ : Земля писал(а):

Форма Земли, как известно близкая к шарообразной, при более детальных измерениях оказывается очень сложной, даже если обрисовать ее ровной поверхностью океана (не искаженной приливами, ветрами и течениями) и условным продолжением этой поверхности под континенты. Неровности поддерживаются неравномерным распределением массы в недрах Земли. Такая поверхность называется геоидом. Геоид (с точностью порядка сотен метров) совпадает с эллипсоидом вращения, экваториальный радиус которого 6 378 км., а полярный радиус на 21,38 км. меньше экваториального. Разница этих радиусов возникла за счет центробежной силы, создаваемой суточным вращением Земли.

Величину ускорения свободного падения я взял для экватора, предлагаемая Вами величина подошла бы ничуть не хуже, но тогда бы меня упрекали что центробежное ускорение я беру для экватора, а ускорение свободного падения для широты Москвы.
Неравномерность распределения масс, если и приводит к какому-либо эффекту то только к неточному совпадению пропорций (чуть более 3%), отклонение фигуры Земли отшаровой (геоид вращения) естественно создают центробежные силы, вызванные суточным вращением. Не поняв этого, Вы в работе ничего не поняли, а здесь перед публикой только свою грамотность демонстрируете.

Парджеттер:

Замечание за оверквотинг.

[BISHA]

evm2012 в сообщении #636947 писал(а):

Чтобы разобраться с неравномерностью вращения Земли

А это нельзя объяснить тем,что географическая ось не совпадает с осью вращения Земли (Земля - Луна имеют общий центр масс). Получается, что за один оборот точки поверхности Земли находятся на разном расстоянии от оси вращения.

[evm2012]

Система Земля - Луна дает свою гамму возмущений в океане, их еще предстоит оценить. Изменение длины суток от изменения эксцентриситета орбиты просто оказались под рукой -это раз, а второе, была возможность сослаться на первоисточник, поэтому никому в голову не придет обвинить меня, что я эти цифры высосал из пальца.

[Munin]

evm2012 в сообщении #637777 писал(а):

Беда в том, что большинство ученых приливы считают волной и доказывают, что они не связаны с реальным перемещением жидкости.

Ссылки можно? А то голословненько как-то.

evm2012 в сообщении #637777 писал(а):

Ваш покорный слуга, автор данной темы, уже около десятка лет бъется, чтобы доказать, что приливы создают реальное перемещение воды в океане. Это и послужило одной из причин появления данной работы.

Чтобы доказать, нужно расчёты проделать, да опубликовать их в геологическом журнале.

[Someone]

evm2012 в сообщении #637777 писал(а):

Неравномерность распределения масс, если и приводит к какому-либо эффекту то только к неточному совпадению пропорций (чуть более 3%),

Гораздо-гораздо меньше. На пару порядков. Разница экваториальных радиусов составляет сотни метров, то есть, порядка $0{,}01\%$.

evm2012 в сообщении #636947 писал(а):

современная наука объясняет отклонения формы Земли от идеального геоида вращения неравномерным распределением масс

Свою претензию по этому поводу снимаю как недоразумение. Прошу прощения.

evm2012 в сообщении #637951 писал(а):

Изменение длины суток от изменения эксцентриситета орбиты просто оказались под рукой -это раз, а второе, была возможность сослаться на первоисточник, поэтому никому в голову не придет обвинить меня, что я эти цифры высосал из пальца.

Никто Вам претензий по поводу "цифр" не предъявляет. Но возможность сослаться на источник - не повод использовать эти "цифры". Это не те "цифры", которые Вы должны использовать. Изменение продолжительности солнечных суток связано почти исключительно с неравномерностью движения Земли по эллиптической орбите. Собственно неравномерность вращения Земли можно определить по изменениям продолжительности звёздных суток. Но изменения эти чрезвычайно малы и составляют тысячные доли секунды ("НЕСТАБИЛЬНОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ").

evm2012 в сообщении #637777 писал(а):

Вы в работе ничего не поняли, а здесь перед публикой только свою грамотность демонстрируете.

А Вы не пишите ерунду, и тогда я свою грамотность в Вашей теме демонстрировать не буду. Но ведь вот опять:

evm2012 в сообщении #637951 писал(а):

Изменение длины суток от изменения эксцентриситета орбиты просто оказались под рукой

Вы не приводили никаких "цифр" об изменении эксцентриситета орбиты Земли.

BISHA в сообщении #637834 писал(а):

А это нельзя объяснить тем,что географическая ось не совпадает с осью вращения Земли (Земля - Луна имеют общий центр масс).

Земля вращается вокруг своего центра масс, а не вокруг центра масс системы Земля - Луна. Вы ещё систему Земля - Солнце возьмите.

[evm2012]

Munin в сообщении #637988 писал(а):

evm2012 в сообщении #637777 писал(а):

Беда в том, что большинство ученых приливы считают волной и доказывают, что они не связаны с реальным перемещением жидкости.

Ссылки можно? А то голословненько как-то.

evm2012 в сообщении #637777 писал(а):

Ваш покорный слуга, автор данной темы, уже около десятка лет бъется, чтобы доказать, что приливы создают реальное перемещение воды в океане. Это и послужило одной из причин появления данной работы.

Чтобы доказать, нужно расчёты проделать, да опубликовать их в геологическом журнале.

[evm2012]

Вчера произошел какой-то сбой в компьютере или в меня в голове, подготовил Минину

Toucan:

См. post638899.html#p638899

очень длинный и обстоятельный ответ, а он при пересылке куда-то пропал, осталась голая цитата. Сегодня пока настроя нет повторять процедуру заново, скажу основное:
Из моих предыдущих работ "Влияние Луны на океанические течения", "Связь приливных волн и океанических течений", "Новое в теории приливов", "Натяг" и из обсуждаемой сдесь следует, что приливные силы перемещают (подчеркиваю перемещают) огромные массы воды в океане. Из приведенного примера, подкрепленного расчетами, видно, что только движение Земли по орбите за счет эксцентриситета, то приливает массы воды к экватору (когда вращение ускоряется, то вода самотеком возвращается в средние и низкие широты (матшруты туда-сюда не совпадают, но это отдельный вопрос).
Главный же вывод в Атлантике и в Тихом океане существует, пока ученой средой еще не признанное полюсное течение (см. в Интернете, лючше всего в Goolge "полюсное течение"), это течение очень четко просматривается по спутникавым данным публикуемым Гидрометцентром России в разделе "Моря и океаны"(характерные изгибы термальных линий, от центра океана на широте тропика в сторону низких широт).
Почему это течение до сих пор остается как бы незамеченным? Дело в том, что в нем задествованы очень большие массы воды, но скорость течения на порядок ниже, чем в том же Гольфстриме (Гольфстрим, к стати, тоже продукт действия приливных сил). Так что, чем дальше в лес - тем больше дров.

[BISHA]

Someone в сообщении #637995 писал(а):

Земля вращается вокруг своего центра масс, а не вокруг центра масс системы Земля - Луна.

Вы утверждаете, что это не влияет на вращение Земли?

[Someone]

BISHA в сообщении #638119 писал(а):

Вы утверждаете, что это не влияет на вращение Земли?

Что "это"? Центр масс системы Земля - Луна? Это некая воображаемая точка, а не физический объект. Воображаемая точка не может влиять на что-либо, кроме поведения того субъекта, который это точку вообразил.
Что касается Луны, то она, разумеется, влияет на вращение Земли. И Солнце тоже влияет. Немного меньше, чем Луна. Гравитационные поля Солнца и Луны неоднородны, это вызывает деформацию фигуры Земли и изменение распределения масс, из-за чего продолжительность суток меняется.
Это влияние, а также разнообразные другие факторы вызывают разнообразные вариации продолжительности суток, измеряемые миллисекундами. Среди этих вариаций есть периодические, есть нерегулярные, и есть вековые, нарастающие со временем (приливное торможение). Из-за приливного торможения за последнюю тысячу лет продолжительность суток возросла несколько менее чем на $0{,}002$ секунды. Я чуть выше дал ссылку на статью, где это всё подробно расписано.

evm2012 в сообщении #638090 писал(а):

Из приведенного примера, подкрепленного расчетами, видно, что только движение Земли по орбите за счет эксцентриситета, то приливает массы воды к экватору (когда вращение ускоряется, то вода самотеком возвращается в средние и низкие широты (матшруты туда-сюда не совпадают, но это отдельный вопрос).

Пропаганда теории, противоречащей установленным фактам, есть лженаука.

[Munin]

Изменение величины приливных сил меняет высоту приливного горба, вызывая то движение воды в горб (от полюсов к экватору, в том числе), то из горба. Изменение величины приливных сил вызывается:
- изменением взаимного положения Луны и Солнца (периодичностью в месяц);
- изменением расстояния Луна-Земля из-за эксцентриситета орбиты Луны (периодичностью в месяц);
- изменением взаимного положения Солнца и орбиты Луны (периодичностью в год, тж. может быть отнесено к предыдущим двум эффектам);
- изменением расстояния Земля-Солнце из-за эксцентриситета орбиты Земли (периодичностью в год).
Эффекты перечислены примерно по убыванию величины. Кроме того, всё это смазывается за счёт того, что приливная волна движется не по идеальному шару без суши и с ровным дном, а по реальной Земле с континентами. В результате только суточные (!) возмущения приливной волны оказываются сильнее всех перечисленных, и они, в том числе, содержат движения воды от полюсов к экватору и обратно.

Всё это совершенно очевидно и никакой новизны не содержит.

[мат-ламер]

evm2012 в сообщении #638090 писал(а):

Из моих предыдущих работ "Влияние Луны на океанические течения", "Связь приливных волн и океанических течений", "Новое в теории приливов", "Натяг" и из обсуждаемой сдесь следует, что приливные силы перемещают (подчеркиваю перемещают) огромные массы воды в океане.

Если бы это было так (т.е. приливная волна была такого же типа как и цунами), то при подходе приливной воды к берегу она бы сильно увеличивалась в размерах и как цунами сметала всё на своём пути.

-- Ср окт 31, 2012 19:57:06 --

Но какие-то массы воды действительно перемещаюся. Ведь есть же проекты по использованию приливной энергии.

-- Ср окт 31, 2012 20:00:47 --

Мне кажется, что приливная волна это что-то среднее между цунами и обычной волной. Она переносит энергию и массу как цунами, но эта знергия и масса распределены в отличие от цунами на длительный промежуток времени.

-- Ср окт 31, 2012 20:18:00 --

Прочитал про приливы в Википедии. там в конце вычисляется какая-то константа - 36 см. Если умножить на площадь океана, то да, получается немалая масса воды путешествует. И видимые приливные волны реально существуют в устьях рек. Сам видел что-такое на Неве, только маленькое (может от ветра).

[Munin]

мат-ламер в сообщении #638373 писал(а):

Но какие-то массы воды действительно перемещаюся. Ведь есть же проекты по использованию приливной энергии.

В заливах. И не только проекты.

мат-ламер в сообщении #638373 писал(а):

Мне кажется, что приливная волна это что-то среднее между цунами и обычной волной. Она переносит энергию и массу как цунами, но эта знергия и масса распределены в отличие от цунами на длительный промежуток времени.

Цунами - это и есть обычная волна.