Презентация на тему "Решение фундаментальных проблем небесной механики, геодинамики и геофизики"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  (22 апреля 2010, ГАИШ, МГУ, Москва)

  Ю.В. Баркин

  Государственный астрономический ин-т им. П.К. Штернберга при МГУ Ломоносовские чтения - 2010

  Решение задачи М.В. Ломоносова «о возможных смещениях притягивающего центра Земли» и фундаментальных проблем небесной механики, геодинамикии геофизики

  Секция астрономии и геофизики

• 
  Слайд 2

  Фундаментальные проблемы небесной механики, гравиметрии и геодинамики

  1. Вековой дрейф центра масс Земли

  2. Вековые вариации силы тяжести

  3. Вариации коэффициентов геопотенциала

  4. Вековой дрейф полюса оси вращения Земли

  5. Неприливное ускорение осевого вращения Земли

  6. Вековое изменение уровня океана

• 
  Слайд 3
  

  1. Вековой дрейф центра масс Земли

  Решение фундаментальной проблемы геодинамики и геодезии

• 
  Слайд 4
  

  К ВОПРОСУ М.В. ЛОМОНОСОВА О ПЕРЕМЕЩЕНИЯХ ЦЕНТРА ЗЕМЛИ

  Член-корреспондент РАН Ю.Н. АвсюкДоктор физ.-мат. наук Б.В. Левин (РФФИ)

  В переписке М.В.Ломоносова можно прочитать cледующее (Куликовский, 1985):

  При помощи этого прибора проводились измерения непрерывно с 1756 года по 1764 год, но так как точность не отвечала требованиям поставленного исследования, М.В.Ломоносов вынужден был констатировать: "колебания силы тяжести столь малы, что упомянутым прибором не могли быть подмечены".

  "... сделал четыре новоизобретенных мною пендула (маятника)... чтобы узнать всегда ли с Земли центр, притягивающий к себе тяжелые тела, стоит неподвижно или переменяет место".

  М.В. Ломоносов о смещениях притягивающего центра Земли

  (из переписки)

• 
  Слайд 5
  
• 
  Слайд 6
  

  Параметры векового дрейфа центра масс Земли

  Полярный вековой дрейф центра масс Земли к Северу 5-6 мм/год. По данным DORIS-JPL за 1993-2007.

• 
  Слайд 7
  

  Вековой тренд центра масс Земли к северу (к п-ву Таймыр)

• 
  Слайд 8
  

  Table 5. Values of components of velocity of drift of the Earth centre of mass in the Greenwich terrestrial system of coordinates (in mm / yr).

• 
  Слайд 9
  

  (Zotov, Barkin, Lyubushin, 2008) мм

  Тренд центра масс Земли в мантийной системе координат и его следа на поверхности Земли

• 
  Слайд 10
  

  2. Вековые вариации силы тяжести

  Решение фундаментальной проблемы геодинамики и гравиметрии

• 
  Слайд 11
  

  Дрейф центра масс к северному полюсу и вариации силы тяжести, на станциях, расположенных в северном и южном полушариях

  С

• 
  Слайд 12
  

  Таблица 1. Вековые вариации силы тяжести (в µГал/год) и вариации высот(в мм/год) на гравиметрических станциях мира, обусловленные вековым дрейфом центра масс Земли.

  (Баркин, 2009)

• 
  Слайд 13
  

  Таблица 1. Теоретические и наблюдаемые значения вековых вариаций силы тяжести, обусловленных вековым движением центра масс Земли, деформацией поверхности в районе станции и полный (теоретический) эффект в сравнении с наблюдаемыми вариациями силы тяжести.

• 
  Слайд 14
  

  3. Решение фундаментальных проблем геодинамики, небесной механики, астрометрии и космической геодезии

  3. Вариации коэффициентов геопотенциала

  4. Вековой дрейф полюса оси вращения Земли

  5. Неприливное ускорение осевого вращения Земли

• 
  Слайд 15
  

  Направленное перераспределение масс Земли и его модель

• 
  Слайд 16
  

  Направленное перераспределение масс Земли и его моделирование Баркин, 2000

• 
  Слайд 17
  

  • Акс
  • Де
  • Гре
  • Аксенов
  • Демин
  • Гребеников
  • Дубошин
  • Эйлер
  • ГреДеАкса
• 
  Слайд 18
  

  • Модель ГреДеАкса
  • Модель Баркина
• 
  Слайд 19
  

  Точечная модель направленного перераспределения масс Земли

  (Barkin, 2007)

• 
  Слайд 20
  

  Корреляции положения полюса оси направленного перераспределения масс Земли с аномалиями магнитного полюса, со структурой изменения поверхности океана и положением палеомагнитных полюсов.

• 
  Слайд 21
  

  Основные рабочие формулы

  ,

• 
  Слайд 22
  

  • Определение долготы точечной массы:
  • Определение широты точечной массы:
  • Скорости вековых вариаций точечных масс:
• 
  Слайд 23

  Решение фундаментальных проблем геодинамики

  3 Вариации коэффициентов геопотенциала

• 
  Слайд 24
  

  Наблюдаемый тренд и годовые вариации коэффициента второй гармоники геопотенциала J2 (Cheng,Shum, Tapley, 2004)

• 
  Слайд 25
  

  Модельные вариации коэффициентов геопотенциала

• 
  Слайд 26
  

  To explanation of fundamental geodynamical phenomena: Geopotential coefficients variations.

  1 unit=10(-11)1/yr. (Barkin, 2001).

  Point model: m2=0.179x10(15) kg/yr, m1=0.043x10(15) kg/yr;

• 
  Слайд 27
  
• 
  Слайд 28
  

  Модельные (расчетные) значения вековых вариацийкоэффициентов зональных гармоник геопотенциала(Barkin, 2001)

• 
  Слайд 29
  

  Вековые вариации коэффициентов тессеральных гармоник геопотенциала (двухточечная модель)

• 
  Слайд 30

  Решение фундаментальных проблем геодинамики

  4 Вековой дрейф полюса оси вращенияЗемли

• 
  Слайд 31
  

  Рис. Дрейф полюса в период 1900-1990 в направлении 72º9 з.д. с угловой скоростью 0"331±0"003 (1/век) (Gross, Vondrak, 1999).

  Наша модель: скорость дрейфа 0"321 (1/век), направление 75º7 з.д.

  Вековой дрейф полюса оси вращения Земли

• 
  Слайд 32
  

  Вариации (колебания и тренды) координат полюса оси вращения Земли в период январь 20 1900 – январь 20 2005(IERS)

• 
  Слайд 33
  

  5 Неприливное ускорение осевого вращения Земли

  Stephenson, F.R. and Morrison, L.V. (1995) «Long term fluctuations in the

  Earth's rotation:700 BC to AD1990», Phil. Trans. R. Soc. Lond., A, 351, p. 165-202.

• 
  Слайд 34
  

  To explanation of fundamental geodynamical phenomena:(Barkin, 2001) Earth’s axial acceleration; Earth’s pole secular drift;1 unit=10(-11)1/yr

  Point model: m2=0.179x10(15) kg/yr, m1=0.043x10(15) kg/yr;

• 
  Слайд 35
  

  6 Объяснение векового нарастания глобального уровняокеана, средних уровней океана в северном и южном полушариях Земли и установление широтной зависимости среднего уровня по широтным поясам

  Решение фундаментальных проблем геофизики

• 
  Слайд 36
  

  Баркин Ю.В. (2007)

  Глобальноевозрастание среднего уровня океана и ошибочная трактовка роли тепловых факторов.

  «Геология морей и океанов: Материалы XVII Международной научной конференции (школы)

  по морской геологии». Т.IV. М.: ГЕОС. 2007. c. 18-20.

  В северном полушарии средний уровень мирового океана

  возрастает со скоростью

  Глобальный уровень мирового океана в современную эпоху возрастает со скоростью

  • 2.45±0.32 мм/год
  • 0.67±0.30 мм/год
  • 1.61±0.36 мм/год

  В южном полушарии средний уровень мирового океана возрастает со скоростью

  Уровень океана. Климат.

• 
  Слайд 37
  

  Скорость нарастания уровня океана в зависимости от широты, средние скорости нарастания уровня океана в северном и южном полушариях в период 1980-2000 гг.

  Предсказание и открытие векового S-N прилива

  Баркин, 2005

  • 2.47мм/год (NH)
  • 0.6мм/год(SH)
• 
  Слайд 38
  

  Возрастание уровня океана в зависимости от широты

• 
  Слайд 39

  Фундаментальные проблемы небесной механики, гравиметрии и геодинамики

  1. Вековой дрейф центра масс Земли

  2. Вековые вариации силы тяжести

  3. Вариации коэффициентов геопотенциала

  4. Вековой дрейф полюса оси вращения Земли

  5. Неприливное ускорение осевого вращения Земли

  6. Вековое изменение уровня океана

  Проблема М.В. Ломоносов о смещениях притягивающего центра Земли

• 
  Слайд 40
  

  Спасибо за внимание!