ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 5. С. 321-339

Влияние гравитационного прилива Солнца и Луны на динамику параметров атмосферы, ионосферы и океана

Д.С. Хабитуев 1 , Б.Г. Шпынев 1 , А.В. Татарников 1 , Е.С. Щеглова 1 
1 Институт солнечно-земной физики СО РАН, Иркутск, Россия
Одобрена к печати: 06.10.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-5-321-339
В работе проведено исследование межсуточных вариаций геофизических параметров, вызванных вариациями гравитационного воздействия Луны и Солнца. Целью работы является поиск проявления низкочастотных (1–35 суток) гармоник фазоразностного солнечно-лунного гравитационного прилива в вариациях разных геофизических параметров. Установлено, что сильнее всего длиннопериодные гармоники гравитационного прилива (13,66 суток) проявляются в вариациях геомагнитного поля и в зависящих от него параметрах ионосферы. Значимое влияние на динамику геосфер оказывает перемещение узлов лунной орбиты с периодом ~18,6 лет. В параметрах тропосферы и в вариациях океанических течений гораздо большее влияние имеют собственные колебательные моды океана и атмосферы. Взаимодействие этих систем с гравитационным приливом аналогично взаимодействию автоколебательных систем, где прилив является внешним усилителем собственных колебательных мод систем и энергия прилива передаётся в океан и атмосферу через взаимодействие совпадающих или близких кратных гармоник. Изучение частотных характеристик межсуточных вариаций проводится на основе текущих спектров, которые позволяют проводить комплексный частотно-временной анализ длинных рядов данных.
Ключевые слова: гравитационный прилив, волны в атмосфере, спектральный анализ
Полный текст

Список литературы:

  1. Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рыскин Н.М. Нелинейные колебания. М.: Физматлит, 2002. 292 с.
  2. Ламб Г. Гидродинамика. М.-Л.: Гостехиздат, 1947. 928 с.
  3. Мельхиор П. Земные приливы. М.: Мир, 1968. 482 с.
  4. Молоденский М.С. Упругие приливы, свободная нутация и некоторые вопросы строения Земли / Тр. Геофизич. ин-та АН СССР. 1953. № 19. 146 с.
  5. Монин А.С., Шишков Ю.А. История климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1979, 407 с.
  6. Орлов И.И. Текущие спектры и их свойства // Тр. 11-й Конф. молодых учёных «Гелио- и геофизические исследования». Иркутск: изд-во ИСЗФ СО РАН, 2009. С. 23–29.
  7. Орлов И.И., Ильин Н.В. О текущих спектрах сигналов // Радиолокация. Навигация. Связь. Воронеж: изд-во ВГУ, 2000. Т. 1. С. 361–365.
  8. Перцев Н.Н., Далин С.А., Перминов В.И. Влияние полусуточных и полумесячных лунных приливов на область мезопаузы по наблюдениям характеристик гидроксильного слоя серебристых облаков // Геомагнетизм и аэрономия. 2015. Т. 55. № 6. С. 839–848.
  9. Рытов С.М., О некоторых «парадоксах», связанных со спектральным разложением // Успехи физ. наук. 1946. Т. 29. Вып. 1-2. С. 147–160.
  10. Сидоренков Н.С. Физика нестабильностей вращения Земли. М.: Физматлит, 2002. 384 с.
  11. Суворова Е.В. Источники солнечных немигрирующих приливов в средней атмосфере: дис. … канд. физ.-мат. наук.: 25.00.30. СПб, 2010. 115 с.
  12. Сурдин В.Г. Пятая сила. М.: Математическое просвещение, 2002. 39 c.
  13. Харкевич А.А. Спектры и анализ. М.:ГИФМЛ, 1962, 236 с.
  14. Чепмен С., Линдзен Р. Атмосферные приливы. М.: Мир, 1972. 292 с.
  15. Шпынев Б.Г., Ойнац А.В., Лебедев В.П., Черниговская М.А., Орлов И.И., Белинская А.Ю., Грехов О.М., Проявление гравитационных приливов и планетарных полн в долговременных вариациях геофизических параметров // Геомагнетизм и аэрономия, 2014. Т. 54. № 4. С. 1–13.
  16. Mathews P.M., Herring T.A., Buffett B.A. Modeling of nutation and precession: New nutation series for nonrigid Earth and insights into the Earth’s interior // J. Geophysical Research. 2002. Vol. 107. Issue B4. P. ETG 3-1–ETG 3-26.
  17. Mayr H.G., Mengel J.G., Chan K.L., Huang F.T. Middle atmosphere dynamics with gravity wave interactions in the numerical spectral model: Tides and planetary waves // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2011. Vol. 73. P. 711–730.
  18. Shpynev B.G., Churilov S.M., Chernigovskaya M.A. Generation of waves by jet stream instabilities in winter polar stratosphere/mesosphere // J. Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 2015. P. 201–215. DOI: 10.1016/j.jastp.2015.07.005.
  19. Wahr J.M. The forced nutations of an elliptical, rotating elastic and oceanless Earth // Geophysical J. 1981. Vol. 64. P. 705–727.