|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Колебания системы " Атмосфера - Океан - Земля" и природные катаклизмы. Резонансы в Солнечной системе, нарушающие периодичность природных катаклизмов |
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый. 
Горшок торфяной для цветов. 
Карабин, 6x60 мм. ЯЛТИНСКАЯ МАЛАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ШКОЛЬНИКОВ «ИСКАТЕЛЬ» Секция физики Колебания системы « Атмосфера – Океан – Земля» и природные катаклизмы. Резонансы в Солнечной системе, нарушающие периодичность природных катаклизмов. Действительный член МАН Крыма «Искатель» Ученик 11 класса Форосской общеобразовательной школы I – III ступени г. Ялты КОРАБЛЕВ Андрей Научный руководитель – СЛАСТИХИН Л.П. Учитель-методист физики ВВЕДЕНИЕ. В настоящее время в средствах массовой печати, в научно-популярной литературе, да и в солидных изданиях все катаклизмы на земле (чрезвычайные события) стали объясняться воздействием какого-то одного фактора. Многие провидцы и просто гоняющиеся за сенсациями журналисты из псевдонаучных изданий выдвигают “теории” о наступающем “конце света”. В мире все взаимосвязано и нельзя рассматривать одно в отрыве от другого. Я покажу на примере явления Эль-Ниньо то, как влияют межгодовые колебания системы Атмосфера-Океан-Земля на протекание различных физических явлений в атмосфере, в океане, на поверхности земли . В последние месяцы в средствах массовой информации часто упоминаются чрезвычайные события (ураганы, наводнения, засухи, небывалые морозы и т.д.), вызванные возникшим в марте 1997 года явлением Эль-Ниньо – потеплением поверхностных вод в центральной и восточной частях Тихого океана. Давайте разберем причины участившихся чрезвычайных событий. Явление Эль-ниньо неразрывно связано с явлением Южного колебания (перемещениями масс воздуха над тропическими частями Индийского и Тихого океанов в южном полушарии), поэтому оба явления изучают как единое явление Эль-Ниньо - Южное колебание (ЭНЮК), подразумевая под ним механические и термические колебания тропической атмосферы и океана периодом 2-10 лет. Будучи геофизическим явлением планетарного масштаба, ЭНЮК, как правило, приводит к тяжелым экологическим катастрофам, социально-экологические последствия которых ощушаются во всем мире. Можно показать, что это явление – лишь одно из проявлений межгодовых (с периодами 2-10) совместных колебаний системы атмосфера-океан-Земля.Чтобы понять, как это происходит, рассмотрим колебания каждой из компонент в отдельности. В системе Атмосфера – Океан - Земля имеют место автоколебания периодами 2-10лет. Первопричиной их являются, очевидно, флуктуации атмосферной циркуляции, которые обусловлены неравномерным разогревом атмосферы радиацией Солнца. Атмосферная циркуляция является основной причиной течений в океане. Взаимодействие атмосферной циркуляции с процессами в океане порождает колебания атмосферы и океана, которые раскачивают Землю. Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, то ее колебания происходят не в плоскости какого-то меридиана, а по кругу – в виде нутаций. Географические полюсы Земли при этом совершают круговые движения. Движения полюсов вызывают полюсной прилив, который в свою очередь влияет на колебания атмосферы и океана. В итоге в системе атмосфера – океан Земля наблюдаются нелинейные колебания с характерными для них явлениями конкуренции, синхронизации и комбинационного резонанса. Вследствие нелинейности системы и изменений в климатической системе из-за деятельности человека или внешних факторов колебания носят нерегулярный характер.
Видимыми проявлениями совместных колебаний системы атмосфера - океан - Земля являются Южное колебание, Эль-Ниньо и Ла-Нинья и движения географических полюсов Земли. Явление ЭНЮК оказывает существенное влияние на гидрологический режим Мирового океана и аномалии погоды по всему земному шару, на жизнь биосферы. Продуктивность биосферы из – за воздействия ЭНЮК испытывает вынужденные колебания тех же периодов 2 – 10 лет. Во время Эль- Ниньо складывается крайне неблагоприятная экологическая обстановка для холоднолюбивых форм планктона, рыб, морских животных и птиц. Биологическая продуктивность Мирового океана заметно снижается. В период Ла-Нинья экологические условия становятся благоприятными и продуктивность восстанавливается. Мировой сбор зерновых и технических культур падает при Эль-Ниньо и растет при Ла-Нинья. Опасные явления погоды (сильные ливни, ураганы, морозы, засухи и т.п.) и связанные с ними стихийные бедствия (наводнения, оползни, пожары, аварии и т.п.) усугубляют негативные последствия эль-Ниньо. Дальнейшие эмпирические и теоретические исследования, способствующие созданию моделей колебаний системы атмосфера – океан – Земля, позволят предвычислять их фазу, делать успешные прогнозы возникновения Эль-Ниньо и предупреждать тяжелые экологические и социально – экономические последствия. Для исследования должны подвергаться анализу все сенсационные сообщения всех различных печатных изданий, однако анализ всех предсказаний нельзя проводить, используя изменения какого – то одного фактора, скажем, смещения магнитных полюсов. О влиянии на биосферу и цивилизацию надо анализировать по изменениям в Космосе, Океане, Земле. КОЛЕБАНИЯ АТМОСФЕРЫ. В 20-е гг. текущего столетия при анализе аномалий атмосферного давления в субтропической зоне Южного полушария было замечено, что, когда атмосферное давление повышено над Тихим океаном, над Индийским оно понижено, и наоборот. Это явление и было названо Южным колебанием. Позже выяснилось, что движение гигантских масс воздуха вдоль тропической зоны океанов, вызывающее чередование знака этих аномалий давления, напоминает гигантские качели.Рис. 1 Поле коэффициентов корреляции r между средними годовыми величинами атмосферного давления станции «Дарвин» (Австралия) и значениями давления в других пунктах Земли. На рис. 1 показаны изолинии коэффициентов r ( увеличены в 10 раз). Для представленного случая в зоне от 300 с.ш. до 350 ю.ш. в Восточном полушарии коэффициенты корреляции положительные, а в Западном полушарии отрицательные. Коэффициент корреляции r в рассматриваемом случае является мерой линейной статистической связи между многолетними величинами атмосферного давления в одном пункте (в нашем случае станция «Дарвин» (Австралия)) и другими пунктами земного шара. Чем ближе его величина к 1 или –1, тем теснее связь между величинами атмосферного давления в исследуемых пунктах. Имеются своего рода два центра действия противоположного знака: австралийско – индонезийский и южнотихоокеанский. Оба расположены в тропиках Южного полушария ( отсюда и название Южное колебание). Очаг наиболее тесной отрицательной корреляции (r < - 0,8 ) располагается вблизи станции «Таити» (170 ю.ш
. , 1500 з.д.), поэтому в качестве индекса нужного колебания SOI ( Sou h Oscilla io I dex) используют разность нормализованных аномалий давления на метеостанцях «Таити» и «Дарвин». При SOI ? 0 давление понижено над Тихим океаном и повышенно над Индийским океаном, при SOI ? 0 картина обратная. При первом взгляде на многолетние кривые индекса SOI, который фиксировался непрерывно с 1866 года, создается впечатление, что чередование его фаз носит случайный характер. Однако спектральный анализ показал наличие ярко выраженных преимущественных периодов: 6; 3,6; 2,8; 2,4 года ( рис. 2, красная кривая 1). Имеется также небольшой пик около 12 лет. Важно, что все эти преобладающие периоды ( за исключением периода 2,8 г.) примерно кратны периоду 1,2 г. ( номера гармоник k = 5; 3; 2 и 10 соответственно). 70 20 10 7 5Рис. 2 Спектры мощности двух самых длительных рядов индексов SOI с 1866 г. по 1996 г. ( красная кривая) и сходных с ним индексов D с 1851 г. по 1996 г. ( синяя кривая). По оси абсцисс приведены периоды в кварталах, по оси ординат – спектральная плотность. КОЛЕБАНИЯ ОКЕАНА. Явление Южного колебания тесно связано с процессами в океане. При положительных SOI ( ? 0 ) северо – восточные и юго – восточные пассатные ветры, дующие в тропиках Тихого океана, нагоняют теплую воду в его западную часть. Там образуется толстый слой теплого перемешивания. Глубина термоклина – тонкого слоя воды, отделяющего верхний перемешанный слой от глубинных слоев океана, в котором температура очень быстро падает с глубиной, - составляет 200 – 300 м., а температура воды на поверхности достигает 27 – 300 С. Наоборот, в тропиках восточной части Тихого океана в результате сгона формируется холодный и тонкий слой перемешивания. Глубина термоклина не превышает 50 м., а температура воды колеблется от 20 – 250С в океане до 15 – 190С у побережья Южной Америки. Когда индекс SOI уменьшается и становится отрицательным, направленный к западу градиент давления тоже уменьшается, вплоть до обращения знака, пассатные ветры ослабевают и иногда меняют направление на противоположное: появляются западные ветры. Теплая вода, накопившаяся в западной части Тихого океана, не испытывая сопротивления ветра, устремляется на восток в форме внутренней экваториальной волны, распространяющейся со скоростью 2 – 4 м/с. Когда эта волна достигает берегов Южной Америки, вода накапливается, повышается уровень моря, углубляется граница термоклина, волна движется далее, отворачивая к полюсам, и в виде отраженной волны на запад. В результате этого область теплой воды быстро расширяется. Такие случаи потепления вод в центральной и восточной частях экваториальной зоны Тихого океана и получили название явления Эль-Ниньо. В отличие от термина Эль-Ниньо, которым пользуются рыбаки Перу для описания локального сезонного теплого течения у берегов Перу и Эквадора, явление Эль-Ниньо охватывает всю центральную и восточную части экваториальной зоны Тихого океана и экваториальную зону Индийского океана, что придает ему глобальное значение. Эль-Ниньо неразрывно связано с Южным колебанием. Установлено, что чем больше SOI, тем ниже температура поверхности восточной и центральной частей Тихого океана.
В свою очередь, антициклонические вихри приводят к нагону поверхностных вод и их опусканию на глубину, то есть эти вихри являются «теплыми», так как температура поверхностных вод повышается. Контрасты температуры в различных зонах вихрей могут быть значительными и достигать 10P`C. Ясно, что теплые и холодные вихри в океане создают особые условия для тепло-и влагообмена с атмосферой и поэтому оказывают самое существенное влияние на изменение параметров воздушных масс, то есть изменяют погоду. Отсюда следует, что постижение тайн океанских вихрей, помимо раскрытия фундаментальных законов жизни океана, позволит создать научную основу для краткосрочных и долгосрочных океанологических прогнозов, для построения прогностической модели системы атмосфера океан, что усовершенствует методы прогноза погоды. Какова же причина возникновения синоптических вихрей? Здесь еще много неясного. Но уже сейчас можно утверждать, что основной причиной их возникновения является неустойчивость постоянных течений, связанная с наличием в них горизонтальных и вертикальных перепадов скорости
1. Вселенная, Галактика и Солнечная система
2. Происхождение и развитие солнечной системы
3. Солнечная система в центре внимания науки
9. Современные представления о солнечной системе
10. Бинарная структура Солнечной системы
11. Существует ли ... тринадцатая планета Солнечной системы!
12. Планета солнечной системы Уран
13. Малые тела солнечной системы
14. Происхождение солнечной системы (гипотеза О. Ю. Шмидта)
Блокнот в точку. Bullet Journal. 
Детский трехколесный велосипед Jaguar (цвет: красный). 
Багетная рама "Agata" (цвет: бежевый), 40x50 см. 17. Происхождение Солнечной системы и планеты Земля. Основные этапы геологической истории
18. Электронная картотека планет солнечной системы
19. О зарождении солнечной системы
21. Земля - планета Солнечной системы
25. Происхождение Солнечной системы
26. Современные представления об образовании Солнечной системы
29. Сообщения о Солнечной системе
30. Развитие планеты Земля после образования Солнечной системы
31. Земля как планета Солнечной системы и "колыбель" жизни
32. Природные катаклизмы и их влияние на изменение физико-географического положения
Карточки Первого Года (20 карточек). 
Карандаши цветные "ColorPics", 36 цветов + точилка. 
Логическая игра "Следопыт, колобок". 33. Противоречия и катаклизмы ХХ века, и их воздействия на культуру
34. Анализ стихотворения Ф.И. Тютчева "Последний катаклизм"
35. Реферат - Социальная медицина (ЗДРАВООХРАНЕНИЕ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)
36. Информационные аспекты взаимодействия в системе "человек - техника - природа"
37. Природно-технические геосистемы, как современные основные факторы взаимодействия общества и природы
41. Место человека в системе живой природы и происхождение человека
42. Природное районирование России и природа Восточно-европейской равнины
43. Анализ стихотворения Ф.И. Тютчева "Последний катаклизм"
46. Система платежей за природные ресурсы
47. Система охраны природы в Республике Башкортостан
Набор ручек капиллярных STABILO point 88, 6 ручек. 
Полотенце вафельное "Райский уголок", банное, пляжное, 100х150 см. 
Глобус Земли, физико-политический, с подсветкой, 320 мм. 49. Солнечные пятна, динамика и механизм их образования, способы их учета в экологии и астрофизике
50. Мир Галактик (Галактики и звездные системы)
51. Солнечный ветер
53. Тросовые системы в космосе
57. Система HLA и инфекционные заболевания
58. Анатомия и физиология пищеварительной системы человека
59. Бактериальная система секреции белков первого типа
60. Все лучшее от природы (пчелы и их продукция)
62. ПВО. Устройство ЗАК МК. Система управления антенной (СУА)
64. Опасные природные явления: землетрясения, оползни, наводнения и т.д.
Игрушка "Музыкальная сова". 
Копилка "Яблоко". 65. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)
66. Природные зоны Северной Америки
67. Світове господарство - глобальна географічна система та економіко-географічний вимір
68. Транспортная система (Восточного Казахстана)
69. Охрана природы Республики Коми
73. Экономическая система Дании
74. Широкозонная система спутниковой дифференциальной навигации (теоретический аспект)
75. Природный газ
76. Схема системы налогообложения
78. Налоги и налоговая система РФ
79. Налоговая система государства, налоги и их виды
80. Налоговая система Российской Федерации
Шезлонг детский "Веселый динозаврик". 
Пазл "Животные Сибири и Дальнего Востока", 55 деталей. 
Точилка механическая, с механизмом автофиксации карандаша. 81. Налоговая система РФ и пути ее реформирования
83. Платежи за использование природных ресурсов
84. Проблемы и перспективы развития денежной системы России
85. Система неналоговых платежей и сборов в Украине
89. Бюджетная система и развитие межбюджетных отношений
90. Становление налоговой системы в начале 90-х годов в России
91. Задачи, система и функции органов юстиции Российской Федерации
92. Становление системы социальной защиты государственных служащих
93. Контроль в системе органов государственной власти
94. Конкурсное производство в системе арбитражного управления
95. Право собственности на природные ресурсы
96. Система юридических лиц в гражданских правоотношениях
Беговел "Funny Wheels Rider Sport" (цвет: розовый). 
Молокоотсос ручной "Avent" с контейнерами для хранения молока. 
Подарочная расчёска для волос "Настенька". 97. Письменные доказательства в системе доказательств гражданского процесса
98. Правовые системы современности. Мусульманское право
99. Возникновение и система развития права Канады
Мешок для обуви "Синий", 33х40 см. 
