지구 조수

Earth tide

지구의 조수(고체 지구조, 지각조, 체조, 체조 또는 육조라고도 함)는 달과 태양의 중력에 의해 발생하는 고체 지구 표면의 변위이다.주 구성요소는 약 12시간 이상 주기로 미터 레벨 진폭을 가집니다.가장 큰 체조 구성 요소는 반일제이지만, 주간, 반년, 격주에도 상당한 기여를 한다.지구조와 해조를 일으키는 중력은 같지만 반응은 사뭇 다르다.

조수력

달의 조력: 이 이미지들은 북반구 상공에서 바라본 30°N(또는 30°S) 이상의 달을 직접 묘사하며 행성의 양쪽 면을 보여줍니다.빨갛게, 파랗게.

주기적인 중력 중 더 큰 힘은 달에서 나오지만 태양의 힘 또한 중요하다.이 이미지는 달이 30°N(또는 30°S)을 바로 넘어 나타날 때 달의 조력을 보여줍니다.이 패턴은 빨간색 영역이 달을 향해(또는 달에서 직접 떨어져) 고정된 상태로 유지됩니다.빨간색은 위쪽으로, 파란색은 아래쪽으로 당기는 것을 나타냅니다.예를 들어 달이 90°W(또는 90°E)를 바로 초과하면 빨간색 영역은 오른쪽 상단의 서북반구를 중심으로 합니다.빨갛게, 파랗게.예를 들어 달이 90°W(90°E)를 바로 초과하는 경우, 빨간색 영역의 중심은 30°N, 90°W, 30°S, 90°E이며, 파란색 띠의 중심은 이러한 지점으로부터 등거리에 있는 큰 원을 따릅니다.위도 30°에서는 음력 1일에 한 번 강한 피크가 발생하며, 이 위도에서 상당한 일주력을 발휘합니다.적도를 따라 같은 크기의 두 개의 봉우리(그리고 움푹 패인 곳)가 반일력을 전달한다.

보디타이드 성분

섹터 이동의 수직 변위.
빨갛게, 파랗게.
섹터 이동의 동서 이동.
레드 이스트, 블루 웨스트
섹터 이동의 남북 이동.
북쪽은 붉은색, 남쪽은 푸른색
테서랄 운동의 수직 변위.
빨갛게, 파랗게.
테세랄 이동의 동서 이동.
레드 이스트, 블루 웨스트
남북 정방 이동의 변위.
북쪽은 붉은색, 남쪽은 푸른색

지구의 조수는 지구 전체를 감싸고 암석의 강성과 무관하게 만드는 지표면의 얇은 지각과 육지 질량에 영향을 받지 않는다.대양조류는 접선력(평형조류 참조)과 여러 날 동안 축적된 대양 유역의 물 이동 주기와 동일한 추진력의 공진의 결과이며, 따라서 진폭과 타이밍이 상당히 다르고 불과 수백 킬로미터의 짧은 거리에 걸쳐 변화한다.지구 전체의 진동 주기는 천문 주기에 가깝지 않기 때문에, 지구의 굴곡은 순간의 힘 때문이다.

12시간 가까운 주기를 가진 조석 성분은 아래 표와 같이 태양 진폭의 두 배가 조금 넘는 달의 진폭(지구 팽대부/저압 거리)을 가지고 있다.초승달과 보름달에는 태양과 달이 일직선이 되고, 달과 태양 조수의 최대치와 최소치가 합쳐져 특정 위도에서 가장 큰 조수 범위를 이룬다.달의 1/4과 3/4 단계에서는 달과 태양조가 수직이고 조석 범위는 최소한이다.반일조는 12시간에 한 번 정도 풀사이클(만조와 간조)을 거치고, 최대 높이의 풀사이클(봄과 낮조)은 14일에 한 번 정도 거친다.

반일조(최대 12시간마다 1회)는 주로 달이며(S만2 순수 태양), 동일한 [1]경도를 따라 동시에 상승 및 하강하는 부문(또는 부문) 변형을 일으킨다.수직 및 동서 이동의 부문별 변화는 적도에서 최대이며 극점에서는 사라진다.각각의 위도를 따라 두 개의 주기가 있는데, 서로 마주보고 볼록한 부분이 있고, 움푹 들어간 부분이 비슷하게 마주보고 있습니다.낮의 조수는 태양이고 정팔변형을 일으킨다.수직 및 동서 이동은 위도 45°에서 최대이며 적도와 극지에서는 0입니다.테세랄 변이는 위도당 하나의 주기, 하나의 팽대부, 그리고 하나의 움푹 패인 부분을 가지고 있습니다. 즉, 북반구의 서쪽 부분과 남반구의 동쪽 부분이 마주보고 있습니다.마찬가지로, 이 경우 북반구의 동쪽 부분과 남반구의 서쪽 부분과 같은 움푹 패인 부분은 반대입니다.마지막으로, 달 또는 태양의 중력은 기울기로 인해 북반구와 남반구에서 번갈아가며 멀어지기 때문에 격주 및 반년마다 조수가 지역적인 변형(위도 원을 따라 일정)을 일으킨다.위도 35°16'에서 수직 변위는 없습니다.

이러한 변위는 수직 방향에 영향을 미치기 때문에 동서 및 남북의 변화는 종종 천문학적 사용을 위해 밀리초 단위로 표로 작성된다.수직 변위는 종종 μgal 단위로 표시되는데, 이는 중력 구배가 위치에 따라 달라지므로 거리 변환은 센티미터 당 약 3μgal에 불과하기 때문이다.

구역 이동의 수직 변위.빨갛게, 파랗게.

조석 성분

주요 조석 성분.진폭은 몇 [2][3]퍼센트 이내에 나열된 진폭과 다를 수 있습니다.

반일제
조석 성분 기간 수직 진폭(mm) 수평 진폭(mm)
M2 12.421 시간 384.83 53.84
S2(태양 반일) 12.000시간 179.05 25.05
N2 12.658시간 73.69 10.31
K2 11.967시간 48.72 6.82
일주일의
조석 성분 기간 수직 진폭(mm) 수평 진폭(mm)
K1 23.934시간 191.78 32.01
O1 25.819시간 158.11 22.05
P1 24.066시간 70.88 10.36
φ1 23.804 시간 3.44 0.43
ψ1 23.869시간 2.72 0.21
S1(태양 주간) 24.000시간 1.65 0.25
장기
조석 성분 기간 수직 진폭(mm) 수평 진폭(mm)
Mf 13.661일 40.36 5.59
Mm(월간) 27.555일 21.33 2.96
Ssa(태양광 반기) 0.5만 년 18.79 2.60
달 노드 18.613년 16.92 2.34
Sa(태양광 연간) 1.0000년 2.97 0.41

해조하중

해안 지역에서는 해조가 지구의 조류와 상당히 맞지 않기 때문에, 만조에서는 중력 평형 수준 정도의 물이 초과되고, 따라서 인접한 지반이 무게의 차이에 반응하여 떨어집니다.썰물 때는 물이 부족하여 지반이 높아진다.해조하중에 의한 변위는 지구 본체의 조수에 의한 변위를 초과할 수 있다.멀리 내륙에 있는 민감한 기기들도 종종 비슷한 수정을 해야 한다.이동 중인 질량이 덜 무겁지만 대기 부하 및 폭풍 이벤트도 측정할 수 있습니다.

영향들

지진학자들은 미세 지진 사건이 중앙 아시아(히말라야 산맥 북쪽)[citation needed]의 조석 변화와 관련이 있다는 것을 알아냈다.화산학자들은 정기적으로 예측 가능한 지구 조수의 움직임을 이용하여 민감한 화산 변형 모니터링 기구를 교정하고 테스트합니다. 조수는 화산 [4][5]사건을 일으킬 수도 있습니다.

지구 조수의 반일 진폭은 적도에서 약 55cm(22인치)에 이를 수 있으며, 이는 지구 측위 시스템, 초장기선 간섭계,[6][7] 위성 레이저 거리 측정에서 중요하다.또한, 정확한 천문학적 각도 측정을 위해서는 지구의 조수에 의해 영향을 받는 지구의 자전 속도(낮의 길이, 세차 운동, 그리고 자석 운동)에 대한 정확한 지식이 필요합니다.

일부 입자 물리학 실험의 경우 지구 조류를 고려해야 한다.[8] 예를 들어, CERN 또는 SLAC 국립 가속기 연구소에서 매우 큰 입자 가속기는 적절한 작동을 위해 지상 조류를 고려하면서 설계되었습니다.고려해야 할 효과로는 원형 가속기의 원주 변형과 입자 빔 에너지 등이 있다.[9][unreliable source?] [10][unreliable source?]

다른 천체에서는

체조는 또한 행성과 달과 같은 다른 천문학적 물체에도 존재한다.지구의 달에서, 체조는 "매달 ±[11]0.1m씩 변화한다."그것은 행성계의 장기적인 역학관계에 중요한 역할을 한다.예를 들어, 1:1 스핀-오빗 공명으로 포착되어 항상 우리에게 한 [citation needed]면을 보여주는 것은 달의 조수 때문이다.수성의 조류는 수성이 태양과의 3:2 회전 궤도 공명 상태에 빠지도록 만든다.[12] 같은 이유로, 많은 외계 행성들이 그들의 숙주 별들과 더 높은 회전 궤도 공명 상태에서 포착된다고 믿어진다.[13]

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Paul Melchior, "지구 조수", 지구물리학 조사, 1, 275-303페이지, 1974년 3월.
  2. ^ John Wahr, "지구 조수", 지구 물리학, 물리 상수 핸드북, AGU 참조 선반, 1, 페이지 40-46, 1995.
  3. ^ 마이클 R.하원, "궤도 강제 시간표: 소개", 지질학회, 런던, 특별 출판물; 1995; v. 85; 페이지 1-18.http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/85/1/1
  4. ^ Sottili G., Martino S., Paladino D.M., Paciello A., Bozano F.(2007), 이탈리아 에트나산 화산 활동에 대한 조석 응력의 영향, 지오피스.Res. Lett., 34, L01311, doi:10.1029/2006GL028190, 2007.
  5. ^ USGS의 화산 감시.
  6. ^ IERS 조약 (2010)Gerard Petit 및 Brian Luzum (ed.) (IERS 테크니컬 노트; 36) 프랑크푸르트암 메인: Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodésie, 2010.179 페이지, ISBN97838889896, 7.1.1항, "고체 지구 조수의 영향" [1]
  7. ^ Bernese GNSS 소프트웨어 버전 5.2(2015년 11월), Bern 대학교 천문 연구소 사용자 매뉴얼.제10.1.2절 "고체 토조, 고체 및 해양 극조, 영구 조수" [2]
  8. ^ 가속페달은 움직이지만 과학자들은 조수효과를 보상합니다 스탠포드 온라인입니다
  9. ^ 원주 변형
  10. ^ 입자 빔 에너지 영향
  11. ^ Williams, James G.; Boggs, Dale. H. (2015). "Tides on the Moon: Theory and determination of dissipation". Journal of Geophysical Research: Planets. American Geophysical Union (AGU). 120 (4): 689–724. Bibcode:2015JGRE..120..689W. doi:10.1002/2014je004755. ISSN 2169-9097. S2CID 120669399.
  12. ^ Noyelles, B.; Frouard, J.; Makarov, V. V. & Efroimsky, M. (2014). "Spin-orbit evolution of Mercury revisited". Icarus. 241: 26–44. arXiv:1307.0136. Bibcode:2014Icar..241...26N. doi:10.1016/j.icarus.2014.05.045. S2CID 53690707.
  13. ^ Makarov, V. V.; Berghea, C. & Efroimsky, M. (2012). "Dynamical Evolution and Spin–Orbit Resonances of Potentially Habitable Exoplanets: The Case of GJ 581d". The Astrophysical Journal. 761 (2): 83. arXiv:1208.0814. Bibcode:2012ApJ...761...83M. doi:10.1088/0004-637X/761/2/83. S2CID 926755. 83.

참고 문헌

  • McCully, James Greig, Beyond the Moon, A Conversational, Common Sense Guide to Understands, World Scientific Publishing Co., 싱가포르, 2006.
  • 폴 멜키어, 어스 타이드, 옥스퍼드 퍼가몬 프레스, 1983년
  • Wylie, Francis E, Tids and the Pull of the Moon, 1979, 버몬트주 Brattleboro, Stephen Greene Press.