Роль Солнца в весенних и круглогодичных приливах.

Я пытаюсь понять, как Солнце влияет на приливы и отливы в океанах и морях Земли.

Взято с https://en.wikipedia.org/wiki/Tide#Range_variation:_springs_and_neaps

Совершенно ясно, что когда Луна находится в первой и в третьей четверти, гравитационные силы Солнца и Луны действуют в разных направлениях (90° друг от друга) и, следовательно, приливный диапазон минимален, и это называется близорукостью. прилив.

Также интуитивно понятно, что, когда Луна и Солнце выстраиваются на одной стороне Земли (новолуние), их гравитационные силы суммируются и заставляют диапазон приливов достигать своего максимума (весенний прилив).

Чего я не понимаю, так это причины, по которой весенние приливы также вызваны конфигурацией полнолуния, когда Луна и Солнце все еще выровнены, но находятся на противоположных сторонах Земли. Интуитивно говоря, я бы ожидал, что результирующий диапазон приливов будет меньше, чем во время новолуния (но все же больше, чем прилив), потому что гравитационная сила Солнца (хотя и ниже, чем у Луны) на самом деле противодействует силе Луны.

Сказав это, я пропускаю некоторые физические явления в приведенном выше описании для равенства двух весенних приливов (где я для простоты пренебрег центробежной силой вращения Земли, хотя я знаю о ее роли в приливах) или я просто неправильно понимаю тот факт, что два вида весенних приливов на самом деле имеют разные диапазоны, хотя оба больше, чем квадрантные приливы?

Ответы (2)

Когда вы спросите: «Что вызывает приливы?», вы можете услышать «Гравитация». Дополнительный вопрос: «Какой прилив сильнее: Солнце или Луна?»,..., «Луна».

Итак: тогда почему Земля вращается вокруг Солнца, а не Луны?.... ясно, что гравитация Солнца сильнее (примерно в 250 раз).

Разрешение этого парадокса приливов состоит в том, что приливы вызываются гравитационным градиентом, и этот градиент вызывает учетверенный момент в форме Земли.

Четверка выглядит так:

ф м о о н ( 2 г 2 Икс 2 у 2 )

так что растяжение по сизигии( г ) равно удвоенному сжатию в двух поперечных направлениях. Обратите также внимание, что он превращается сам в себя при повороте на 180 градусов:

г г
Икс Икс
у + у

Это явление тензора ранга 2, а не векторное явление, такое как сила (которая меняет знак при повороте на 180 градусов). Следовательно, не имеет значения, на какой стороне Земли находится Луна.

Во время прилива Солнце вызывает:

ф С ты н ( 2 Икс 2 г 2 у 2 )

что частично отменяет прилив Луны.

Коэффициент «f» пропорционален градиенту радиальной напряженности поля:

ф г г р г М р 2 "=" г М р 3

так что эффект Солнца того же порядка, что и луна, но немного меньше.

Вы, конечно, знаете, что частота приливов из-за Луны составляет 12 часов, то есть вдвое превышает частоту вращения Земли. Это связано с тем, что на стороне, близкой к Луне, сумма притяжения Земли и Луны увеличивается по сравнению со средним значением, поэтому уровень воды повышается по направлению к Луне. На дальней стороне притяжение уменьшается, так что уровень воды отдаляется и тоже поднимается. Эта двойная волна совпадает с Луной с некоторой фазовой задержкой. Притяжение Солнца вызывает аналогичную волну с частотой 12 часов, на этот раз совмещенную с Солнцем. Когда Солнце и Луна выровнены, будь то на одной стороне Земли или на противоположных сторонах, две волны совпадают, и возникает весенний прилив.