Preview

Математика и математическое моделирование

Расширенный поиск

Динамические эффекты во вращении Земли, вызванные годовыми и полугодовыми циклическими перераспределениями масс планеты

https://doi.org/10.7463/mathm.0416.0850749

Полный текст:

Аннотация

Работа посвящена разработке теории возмущенного вращательного движения небесного тела с изменяемой геометрией масс. Основная задача работы состоит в изучении влияния годовых и полугодовых вариаций геометрии масс Земли (компонент ее тензора инерции), а так же компонент ее относительного кинетического момента, на движение полюса Земли и на ее осевое вращение. Тело рассматривается как свободное (изолированное), а формулировка задачи соответствует классической задаче Лиувилля о вращении изменяемого тела. В качестве невозмущенного движения принимается эйлеровское коническое движение осесимметричного тела с произвольным постоянным углом полураствора . В классической теории вращения Земли этот угол обычно принимается равным нулю.

Точность определения параметров вращения Земли, благодаря использованию методов космической геодезии и метода радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ) (VLBI), в последние 20 лет возросла примерно на три порядка и составила около  (т.е. в угловой мере составляет около 10 - 20 микросекунд дуги). Как отмечают специалисты, теории вращения Земли с такой точностью еще не создано. Работа как раз направлена на новые динамические исследования вращения Земли на более высоком уровне точности, чем это делалось в предыдущих исследованиях, с использованием нового подхода к проблеме, опирающегося на использование новых форм уравнений движения (в переменных Андуайе) и на использование аналитических методов теории возмущений (метода малого параметра).

Задача о возмущенном вращательном движении с изменяемой геометрией масс и переменным относительным кинетическим моментом в первом приближении решена в переменных Андуайе и в проекциях угловой скорости вращения планеты. Аналитическое решение позволяет выполнить приложения для изучения динамических эффектов от указанных факторов для различных тел солнечной системы, включая Землю. На основе полученного решения были получены параметры следующих фундаментальных эффектов во вращении Земли: годового и полугодового колебаний полюса оси вращения Земли, годовой и полугодовой вариаций осевого вращения Земли. Полученные теоретические значения параметров находятся в хорошем согласии с современными данными наблюдений за вращением Земли и за циклическими вариациями коэффициентов геопотенциала.

Об авторе

М. Ю. Баркин
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
Россия


Список литературы

1. Cheng M.K., Gunter B., Ries J.C., Chambers D.P. and Tapley B.D. (2003) Temporal Variation in the Earth’s Gravity Field From SLR and CHAMP GPS Data Center for Space Research, The University of Texas at Austin, Austin, Texas 78759, USA. Режим доступа: http://www.pdfio.com/k-766194.html (дата обращения 17.11.2016).

2. Аксенов Е. П. (1977) Теория движения искусственных спутников Земли. Наука. Москва. 360 c.

3. Barkin Yu.V. (1998) Unperturbed Chandler motion and perturbation theory of the rotation motion of deformable celestial bodies.// Astronomical and Astrophysical Transactions. V.17. Issue 3, P.179-219.

4. Moore P., Zhang Q., and A. Alothman (2005) Annual and semiannual variations of the Earth’s gravitational field from satellite laser ranging and CHAMP, J. Geophys. Res., 110, B06401, DOI:10.1029/2004JB003448

5. Манк У., Макдональд Г. (1964) Вращение Земли / Пер. с англ. В.В. Нестерова, под ред. Я.Я. Успенского. — М.: Мир. — 384 с.

6. Яцкив Я.С., Миронов Н.Т., Корсунь А.А., Тарадий В.К. (1976) Движение полюсов и неравномерность вращения Земли. «Астрономия» («Итоги науки и техники»). – Т. 12 (части 1 и 2). М.: ВИНИТИ.

7. Lambeck K. (1980) The Earth’s variable rotation: geophysical causes and consequences. Cambridge University Press.

8. Сидоренков Н.С. (2002) Физика нестабильностей вращения Земли. – М.: Наука. Физматлит. 384 с.


Для цитирования:


Баркин М.Ю. Динамические эффекты во вращении Земли, вызванные годовыми и полугодовыми циклическими перераспределениями масс планеты. Математика и математическое моделирование. 2016;(4):17-41. https://doi.org/10.7463/mathm.0416.0850749

For citation:


Barkin M.Y. Dynamic Effects of the Earth's Rotation Caused by the Annual and Semi-Annual Cyclic Mass Redistribution of the Planet. Mathematics and Mathematical Modeling. 2016;(4):17-41. (In Russ.) https://doi.org/10.7463/mathm.0416.0850749

Просмотров: 166


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2412-5911 (Online)