УДК 550.34.01
Две составляющие барического наклона элементов земной поверхности: случай слабого рельефа
И.Я. Цуркис
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
E-mail: tsurkis@ifz.ru
Аннотация. Для нескольких частных случаев решена задача о влиянии рельефа на вариации барических наклонов. Распределение атмосферного давления предполагается равновесным – горизонтальная составляющая градиента давления отсутствует (ветра нет). Рассмотрен случай слабого рельефа: угол наклона элемента рельефа к горизонту мал. Использован метод малого параметра, применённый С.М. Молоденским для оценки влияния рельефа на приливные деформации и наклоны. Этот метод позволяет решить двумерную задачу для слабого рельефа в квадратурах. Показано, что барический наклон является суммой двух разнонаправленных слагаемых: первое зависит от давления “на уровне моря”, второе обусловлено вертикальным градиентом давления. Рассчитаны два двумерных рельефа: уединённый пологий холм (равнобедренный треугольник с малым углом при основании) и плато (трапеция с малой по сравнению с основанием высотой). Показано, что при значениях геометрических параметров и упругих модулей земной коры, близких к реальным, эффект от вариаций барического поля может превысить амплитуду суточных приливных волн.
Ключевые слова: барическое поле, двумерный финитный рельеф, метод малого параметра, решение Буссинеска
DOI: https://doi.org/10.21455/si2020.2-3
Цитируйте эту статью как: Цуркис И.Я. Две составляющие барического наклона элементов земной поверхности: случай слабого рельефа // Сейсмические приборы. 2020. Т. 56, № 2. C.23–38. https://doi.org/10.21455/si2020.2-3
Финансирование
Данная работа выполнена в рамках государственного задания ИФЗ им. О.Ю. Шмидта РАН.
Литература
Бончковский В.Ф. Деформация земной поверхности под влиянием внешних воздействий // Докл. АН СССР. 1948. Т. 60, № 6. С.981–984.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. VII. Теория упругости. М.: Физматлит, 2003. 264 с.
Латынина Л.А., Васильев И.М. Деформация земной коры под влиянием атмосферного давления // Физика Земли. 2001. № 5. С.45–54.
Линьков Е.М. Наблюдение длиннопериодных колебаний Земли в отсутствие сильных землетрясений // Проблемы современной сейсмологии. М., 1985. С.95–98.
Молоденский С.М. О локальных аномалиях амплитуд и фаз приливных наклонов и деформаций // Физика Земли. 1983. № 7. С.3–9.
Молоденский С.М. Влияние рельефа равнинных областей на приливные наклоны и деформации. Второй порядок теории возмущений // Физика Земли. 1986. № 8. С.3–14.
Молчанов А.Е. Влияние атмосферных возмущений на деформации земной коры // Исследования в области геофизики: К 75-летию Объединённого института физики Земли им. О.Ю. Шмидта. М.: ОИФЗ РАН, 2004. С.133–141.
Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. М.: Наука, 1966. 707 с.
Партон В.З., Перлин П.И. Методы математической теории упругости. М.: Наука, 1981. 688 с.
Перцев Б.П., Ковалёва О.В. Оценка влияния колебаний атмосферного давления на наклоны и линейные деформации земной поверхности // Физика Земли. 2004. № 8. С.79–81.
Сидоров В.А., Кузьмин Ю.О. Современные движения земной коры осадочных бассейнов. М.: Межведомственный Геофизический комитет, 1989. 183 с.
Трубицын А.П., Макалкин А.Б. Деформации земной коры под действием атмосферных циклонов // Физика Земли. 1976. № 5. С.94–96.
Урманцев Ф.М. Барические, тепловые наклоны поверхности и их влияние на определение современных вертикальных движений земной поверхности геодезическим методом // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1971. № 6. С.77–81.
Хорошева В.В. Влияние атмосферного давления на наклоны земной поверхности // Изв. АН СССР. Сер. Геофиз. 1958. № 1. С.131–135.
Цуркис И.Я. О наклонах, вызванных равновесными изменениями атмосферного давления: влияние рельефа // Физика Земли. 2019. № 6. С.140–150.
Широков И.А., Анохина К.М. О связи пространственно-временных вариаций наклонов земной поверхности с вариациями атмосферного давления // Физика Земли. 2003. № 1. С.84–87.
Darwin G.H. On variations in the vertical due to elasticity of the earth's surface // Phil. Mag. S. 5. 1882. V. 14, N 90. P.409–427.
Harrison J.C. Cavity and Topographic Effects in Tilt and Strain Measurement // J. Geophys. Res. 1976. V. 81, N 2. P.319–328.
Сведения об авторе
ЦУРКИС Илья Яковлевич – Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: tsurkis@ifz.ru