ЛУНА – ИСТОЧНИК НЕУСТОЙЧИВЫХ НЕСТАЦИОНАРНЫХ АТМОСФЕРНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ НА ЗЕМЛЕ

 2021 г. А.А. Гаврилов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова,
географический факультет, г. Москва, Россия

Поступила в редакцию 04.09.2020 г.; после доработки 26.11.2020 г.

Принята к публикации 27.11.2020 г.

Аннотация. С помощью разработанной нестационарной численной термогидродинамической модели зарождения и эволюции атмосферных приливов в земной атмосфере показано, что Луна может инициировать нарастающие неустойчивые нестационарные возмущения метеорологических параметров в тропосфере. Показано, что инициаторами зарождения возмущений являются лунные атмосферные приливы, основным фактором возникновения – сжимаемость атмосферы, а дополнительным фактором – вертикальный сдвиг фонового ветра (бароклинная неустойчивость). Рассчитанные пространственные и временны́е масштабы неустойчивых возмущений, инициируемых лунными атмосферными приливами, меняются в следующих пределах: характерное время нарастания – от 50 до 200 ч; квазипериод неустойчивых возмущений – от 7 до 30 сут. На основании анализа результатов численных экспериментов делается вывод, что инициируемые Луной глобальные неустойчивые нестационарные возмущения могут формировать погодные циклы в среднеширотной и высокоширотной тропосфере обоих полушарий Земли длительностью от недели до 1 мес. Начальная фаза зарождения этих циклов жестко связана с непрерывно меняющимся положением на небесной сфере гравитационного приливообразующего источника, т.е. с фазой Луны. В заключение приводится предположение об аналогичном влиянии планет Солнечной системы (через гравитационные приливы и неустойчивость земной атмосферы) на земную погоду.

Ключевые слова: Луна, атмосферные лунные приливы, странные аттракторы, неустойчивые возмущения, тропосфера Земли.

DOI: https://doi.org/10.21455/GPB2021.1-3

Цитирование: Гаврилов А.А. Луна – источник неустойчивых нестационарных атмосферных возмущений на Земле // Геофизические процессы и биосфера. 2021. Т. 20, № 1. С. 23–32. https://doi.org/10.21455/GPB2021.1-3

Литература

Дикий Л.А. Теория колебаний земной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 196 с.

Дымников В.П., Филатов А.Н. Устойчивость крупномасштабных атмосферных процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 236 c.

Гаврилов А.А. Физико-математическое моделирование зарождения и распространения лунных атмосферных приливов и оценка их влияния на формирование глобальной погоды на Земле // Вторая международная научная школа молодых ученых: Тез. докл. М.: ООО «ПРИНТ ПРО», 2016. С. 59–63.

Гаврилов А.А. Модельные оценки влияния лунных атмосферных приливов на земную погоду// Материалы 54-х Научных чтений памяти К.Э. Циолковского. Калуга, 2019. Ч. 2. С. 218–219.

Гилл А. Динамика атмосферы и океана. М.: Мир, 1986. Т. 1. 396 с.

Капица А.П., Гаврилов А.А. Оценка и прогноз дальнего воздействия озона и водяного пара атмосферы Антарктиды на циркуляцию и температуру нижней термосферы над регионами России // Докл. РАН. 2010. Т. 434, № 1. С. 112–116.

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. Гидродинамика и теория упругости. М.: Гостехтеоретиздат, 1953. 788 с.

Марчук Г.И. Численные методы в прогнозе погоды. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 356 с.

Сидоренков Н.С. Небесно-механические причины изменения погоды и климата // Геофизические процессы и биосфера. 2015. Т. 14, № 3. C. 5–26.

Сидоренков Н.С., Петров В.Н. О ярком проявлении перигейно-сизигийных приливов в атмосфере // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т. 19, № 1. С. 87–95. https://doi.org/10.21455/GPB2020.1-6

Шакина Н.П. Гидродинамическая неустойчивость в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 267 с.

Bjerknes V. Application of line integral theorems to the hydrodynamics of terrestrial and cosmic vortices // Astrophysica Norvegia. 1937. V. II, N 6. P. 262–340.

Eyring V., Cox P.M., Williamson M.S. Taking climate model evaluation to the next level // Nature Climate Change. 2019. V. 9, N 102. P. 102–110.

Fleming E.L., Chandra S., Barnett J.J., Corney M. Zonal mean temperature, pressure, zonal wind, and geopotential height as functions of latitude // Adv. Space Res. 1990. V. 10, N 12. P. 11–59. (COSPAR International Reference Atmosphere: 1986. Pt. II. Middle atmosphere models).

Gavrilov A.A., Kaidalov O.V. Investigation of the interaction between variations in atmospheric thermal tides and anomalous ozone concentration // Adv. Space Res. 1996. V. 17, N 11. P. 157–160.

Lorenz E. Deterministic nonperiodic flows // J. Atmos. Sci. 1963. V. 20. P. 130–141.

Lorenz N.E. Predictability: Does the flap of a butterfly's wings in Brazil set off a tornado in Texas? // Address at the 139th Annual meeting of the American Association for the Advancement of Science. Boston, Mass., December 29, 1972.

Ruelle D., Takens F. On the nature of turbulence // Commun. of Math. Phys. 1971. V. 20 (3). P. 167–192.

Schneider T. The general circulation of the atmosphere // Ann. Rev. Earth. Planet. Sci. 2006. P. 655–688.

Stouffer R.J., Eyring V., Meehl G.A., Bony S., Senior C., Stevens B., Taylor K.E. CMIP5 scientific gaps and recommendations for CMIP6 // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 2017. V. 98. P. 95–105.

Сведения об авторе

ГАВРИЛОВ Анатолий Александрович – Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, географический факультет. Россия, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1. E-mail: a_a_gavrilov@mail.ru