Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ревуженко А.Ф. -> "Приливные волны и направленный перенос масс земли" -> 6

Приливные волны и направленный перенос масс земли - Ревуженко А.Ф.

Ревуженко А.Ф. Приливные волны и направленный перенос масс земли — Н.: Наука, 2013. — 204 c.
ISBN 978-5-02-019126-6
Скачать (прямая ссылка): prilivmonografiya2013.pdf
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 75 >> Следующая

приливной силы, т. е. по поверхности тела должна бежать приливная волна; в реакции тела на приливное воздействие обязательно должна быть неупругая составляющая. Это минимальные условия, которые уже обеспечивают направленный перенос масс. Механизм данного процесса имеет фундаментальный (в смысле — всеобщий) характер и связан только с законами механики и реологией небесного тела. В связи с этим уместно вспомнить о классической работе Стокса 1847 г., в которой [136] исследованы волны конечной амплитуды на поверхности бесконечно глубокой жидкости. «Изучая вопрос о форме траекторий частиц жидкости при распространении прогрессивной волны конечной амплитуды, Стокс пришел к неожиданному и замечательному результату, что при распространении такой волны частицы жидкости имеют, помимо колебательного движения, еще постоянное движение в направлении распространения волны. К такому заключению Стокс пришел, интегрируя уравнения движения частиц жидкости при наличии потенциалов скоростей.» (цит. по: [136]). Перенос масс волнами Стокса осуществляется только в приповерхностном слое жидкости. Эффект, изучаемый в настоящей книге, имеет место во всем объеме тела и наблюдается даже для полностью однородных тел. Если же в тело ввести жесткое ядро и оболочки, то эффект только усилится. В пределе, когда жесткое ядро приходит (или почти приходит) в соприкосновение с внешней оболочкой, вся система начинает функционировать как механизм волновой передачи, описанный в работах В.Н. Середина, А.И. Добролюбова.
Вернемся теперь к эффекту направленного переноса масс в его общей трактовке. Как отмечалось, для реализации эффекта достаточно двух условий: движения приливной волны по небесному телу и неупругой составляющей в реакции тела. Первое условие для Земли выполнено. Изучению второго условия посвящена обширная литература, и общий вывод работ этого направления является положительным: да, в реакции современной Земли на приливные воздействия есть неупругая составляющая. Эта составляющая была и в прошлой истории Земли. Приведем здесь ссылки только на некоторые работы в этой области. В них содержится дальнейшая библиография. Прежде всего отметим работы Макдональда, Голдрайха и Соттера [137, 138]. Отклонение реакции от идеально упругой принято оценивать с помощью эффективной диссипативной функции Q_1. (Обратная величина, т. е. Q — это добротность колебательной системы.) Отклонение от упругости можно оценивать также величиной угла запаздывания е. Величина е представляет собой угол между прямыми, исходящими из центра Земли и направленными к вершине приливного горба и к возмущающему телу, которое этот прилив
вызывает. Для идеально упругого тела данный угол равен нулю, для неупругого тела — он отличен от нуля. Известно, что Q- = tg2s » 2s (для малых углов). Астрономические и прямые наблюдения дают для угла запаздывания прилива величину, равную e » 2,16° [137, 138]. В данной оценке суммируются все статьи диссипации энергии вследствие прилива, т. е. сюда входит как диссипация энергии в океанах и на шельфе, так и диссипация в земной коре, атмосфере, мантии и ядре. Исследованию приливов в гидросфере (океанах, шельфе, реках и водоемах) посвящена обширная литература (например, Б.А. Каган, Г. Ламб, Г.И. Марчук и др. [139-143]). Однако приливы в твердой оболочке Земли и ее внутренних областях также представляют большой интерес. Какова степень отклонения от идеально упругой реакции твердой Земли и ее недр на приливные воздействия? Нет сомнений в том, что реакция упругой не является, но относительно степени отклонения имеются только некоторые оценки. Есть данные, что большая часть энергии (до 90 %) диссипируется в гидросфере в то время как в твердой Земле диссипируется только порядка 10 % энергии [139]. Энергия всех тектонических процессов имеет тот же самый порядок [124]. В настоящей работе посыл о неупругой реакции примем в качестве исходной.
Особый интерес представляют для нас прямые данные о реакции горных пород на малые деформации, сравнимые с приливными. Тело Земли является неоднородным. Неоднородным будет и распределение приливных деформаций в теле Земли. Ясно, что средняя деформация, равная отношению высоты приливного горба к радиусу Земли (10-7), может служить только масштабом для реальных приливных деформаций, которые испытывают горные породы на поверхности Земли и в ее недрах. Деформации (а через них и напряжения) определяются как отношение относительного смещения точек тела к расстоянию между ними. Горный массив имеет блочное строение, поэтому в зонах между блоками приливные деформации могут быть гораздо выше средних (за счет того, что размеры блоков значительно превышают размеры зон контакта между блоками). Кроме того, неоднородность земной коры и ее блочное строение приводят к соответствующей неоднородности ее отклика на «однородное» приливно-силовое воздействие.
Блоки земной коры имеют разные масштабы и образуют определенную иерархию. Этот факт имеет принципиальное значение и поэтому обсудим его подробнее. Если посмотреть на данный вопрос шире, то можно сказать, что иерархичность является наиболее универсальным свойством реального мира. Иерархию мы наблюдаем во
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 75 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed