Are Luna un efect de maree asupra atmosferei, precum și asupra Oceanelor Scientific American

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text = butonul" Înscrieți-vă "data-newsletter -link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

asupra

Răspunsul scurt este da și, în diferite momente, această întrebare a mareelor ​​lunare în atmosfera ocupată de oameni de știință celebri precum Isaac Newton și Pierre-Simon Laplace, printre altele. Teoria gravitației lui Newton a furnizat prima explicație corectă a mareelor ​​oceanice și a corelației lor cunoscute de mult timp cu fazele lunii. Aproximativ un secol mai târziu, a fost folosit și pentru a prezice existența mareelor ​​atmosferice atunci când Laplace a dezvoltat o teorie cantitativă bazată pe o ecuație de maree care îi poartă acum numele. Ecuația lui Laplace descrie mișcările unui ocean de adâncime uniformă care acoperă un Pământ sferic [vezi ilustrația].

În punctul de pe suprafața oceanului cel mai apropiat de lună (punctul A din ilustrație), forța de atracție gravitațională lunară este mai puternică și trage oceanul spre sine. Pe partea opusă a Pământului (punctul B), forța sa de atracție este cea mai slabă, ceea ce permite oceanului să bombeze din nou spre exterior, în acest caz, departe de lună. Pe măsură ce planeta se rotește de la vest la est, cele două umflături tind să rămână pe linia Pământ-lună. (Luna se învârte, de asemenea, în jurul Pământului în aceeași direcție ca rotația Pământului, dar cu o rată mult mai lentă.) Pentru un observator staționat la suprafață și care se învârte cu el, umflăturile ar apărea ca un val uriaș, care urmează mișcarea aparentă a lunii spre vest și are două creste pe zi lunară.

Mareele oceanice reale sunt, desigur, complicate de adâncimea inegală a apelor și de prezența terenului. Dar teoria lui Laplace este perfect aplicabilă atmosferei dacă adâncimea oceanului în ecuația mareelor ​​este înlocuită de o cantitate numită adâncime echivalentă, caracterizând întinderea atmosferei deasupra suprafeței. Așa cum greutatea noastră pune presiune pe pământ sub picioarele noastre, greutatea atmosferei de deasupra noastră exercită presiune pe suprafața planetei și pe tot ceea ce se află pe ea (reamintim că presiunea este definită ca forță pe unitate de suprafață). Aceasta este presiunea atmosferică obișnuită pe care o auzim în prognozele meteo. Este clar atunci că teoria lui Laplace prezice două presiuni maxime pe zi lunară corespunzătoare celor două bombe ale oceanului [vezi ilustrația]. Una apare aproximativ când luna este direct deasupra capului, cealaltă jumătate de zi mai târziu. Marea lunară dominantă în atmosferă este, prin urmare, semidiurnă (jumătate de zi).