æå: Ki = τ ω τ i . Äëÿ êðóïíîìàñøòàáíûõ äâèæåíèé àòìîñôåðû è îêåàíà ýòî ÷èñëî ìíîãî ìåíüøå åäèíèöû. Òàê, ïðè ñêîðîñòè u ≈ 10 ì/ñ è ìàñøòàáå r ≈ 1000 êì èìååì Ki ≈ ≈ 0,1. Ïðè ýòîì ñèëà Êîðèîëèñà óðàâíîâåøèâàåòñÿ ãðàäèåíòîì ñèë äàâëåíèÿ, ÷òî îáúÿñíÿåò äàâíî èçâåñòíîå ìåòåîðîëîãàì ïðàâèëî: åñëè ñòàòü ñïèíîé ê âåòðó, òî îáëàñòü íèçêîãî äàâëåíèÿ áóäåò ñëåâà, à âûñîêîãî ñïðàâà (â þæíîì ïîëóøàðèè íàîáîðîò). Âàæíî òî, ÷òî âðåìÿ τ ω îêàçûâàåòñÿ ñóùåñòâåííî ìåíüøå èíåðöèîííîãî. Òîãäà äëÿ êîíâåêöèè âðàùàþùåéñÿ æèäêîñòè ìîæíî ñðàçó íàïèñàòü u 2 ; ετ ω , èëè u ; ετ ω . ÊÂÀÍT$ 1999/¹2 (Ñîãëàñíî ìíîãî÷èñëåííûì èçìåðåíèÿì â òîì ÷èñëå è ñàìîãî àâòîðà êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè â ïîñëåäíåé ôîðìóëå ñîñòàâëÿåò ïðèáëèçèòåëüíî 1,7.) Ýòà ôîðìóëà â ïðèìåíåíèè ê æèäêîìó ÿäðó Çåìëè äàåò ñêîðîñòè ïîðÿäêà 5 ñì/ãîä, ÷òî âïîëíå äîñòàòî÷íî äëÿ âîçáóæäåíèÿ è ïîääåðæàíèÿ ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Äëÿ óðàãàíîâ è òàéôóíîâ ñêîðîñòè ïîëó÷àþòñÿ ïîðÿäêà 4050 ì/ñ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò íàáëþäåíèÿì.  ïîñëåäíèå ãîäû êîíâåêöèÿ ñ ó÷åòîì âðàùåíèÿ óñèëåííî èçó÷àåòñÿ îêåàíîãðàôàìè ïðè îïèñàíèè îïóñêàíèÿ âîä ó ãðàíèö ëåäîâîãî ïîêðîâà â âûñîêèõ øèðîòàõ (ãëàâíîãî ïðîöåññà â âåíòèëÿöèè âîä ãëóáîêîãî îêåàíà).  ñåðåäèíå 1960-õ ãîäîâ À.Ì.Îáóõîâ, òîãäà äèðåêòîð Èíñòèòóòà ôèçèêè àòìîñôåðû ÀÍ ÑÑÑÐ, ïðåäëîæèë àâòîðó ïîñìîòðåòü, ÷òî èçâåñòíî î äâèæåíèÿõ â àòìîñôåðàõ äðóãèõ ïëàíåò. Ïîñëå íåñêîëüêèõ ëåò çíàêîìñòâà ñ ìàòåðèàëàìè íàáëþäåíèé è ïåðâûìè ïîïûòêàìè îïèñàòü îòäåëüíûå ÷åðòû äèíàìèêè íà Ìàðñå, àâòîð ïðåäëîæèë òåîðèþ ïîäîáèÿ äëÿ îáùåé öèðêóëÿöèè ïëàíåòíûõ àòìîñôåð. Ýòà òåîðèÿ äàâàëà ðàçóìíûå îöåíêè ñêîðîñòåé âåòðà è âûçûâàþùåé èõ ðàçíîñòè òåìïåðàòóð äëÿ çåìíîé àòìîñôåðû, à èìåííî ïðèìåðíî 12 ì/ñ è 45°, à òàêæå äàâàëà ïðåäñêàçàíèÿ äëÿ Âåíåðû, Ìàðñà è Òèòàíà (ñïóòíèêà Ñàòóðíà, ó êîòîðîãî ìàññà àòìîñôåðíîãî ñòîëáà â 11 ðàç áîëüøå, ÷åì ó Çåìëè). Ïîëó÷åííàÿ ôîðìóëà äëÿ ñðåäíåé ñêîðîñòè âåòðà èìåëà ñëåäóþùèé íåòðèâèàëüíûé âèä: u = aσ1 16 q 7 16 c −p 1 4 r 1 2 m −1 2 , ãäå à áåçðàçìåðíûé ìíîæèòåëü, äëÿ 6 Çåìëè ðàâíûé a ≈ 0,6; σ = −8 2 4 = 5,67 ⋅ 10 Âò ì ⋅ Ê ïîñòîÿííàÿ Ñòåôàíà Áîëüöìàíà, âõîäÿùàÿ â ôîðìóëó q = σT 4 ; m ìàññà ñòîëáà àòìîñôåðû, ðàâíàÿ äëÿ Çåìëè m = 104 êã ì 2 ; q = q/ 1 − A 4 ñðåäíåå ïî ïîâåðõíîñòè çíà÷åíèå ïëîòíîñòè ïîòîêà ñîëíå÷íîé ðàäèàöèè, ïðèõîäÿùåé ê ïëàíåòå, èìåþùåé êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ À, q/ ñîëíå÷íàÿ ïîñòîÿííàÿ, äëÿ Çåìëè À = 0,3 2 è q/ ≈ 1368 ± 4 Âò ì , òàê ÷òî 2 q ≈ 240 Âò ì . Ýòà ôîðìóëà äëÿ ñêîðîñòè ñëèøêîì ñëîæíà äàæå äëÿ ïðîñòîãî îáîçðåíèÿ. Ïðîøëî íåñêîëüêî ëåò, ïðåæäå ÷åì àâòîð äîãàäàëñÿ, ÷òî äëÿ ïîëíîé êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè àòìîñôåðû ìîæíî çàïèñàòü òàêîå âûðàæåíèå: e j b E= g 1 m ⋅ 4 πr2 u2 = 2 πa 2 Q τ e ≈ 2Qτ e , 2 ãäå Q ïîëíàÿ ýíåðãèÿ èçëó÷åíèÿ Ñîëíöà, ïðèõîäÿùàÿ ê ïëàíåòíîìó äèñêó, à τ e = r ce îòíîøåíèå ðàäèóñà ïëàíåòû ê ñêîðîñòè çâóêà, ïðåäñòàâëÿþùåå ñîáîé âðåìÿ çàòóõàíèÿ âîçìóùåíèé äàâëåíèÿ èëè ïëîòíîñòè â ìàñøòàáå ïëàíåòû. Îòíîøåíèå âðåìåíè τ e ê èíåðöèîííîìó âðåìåíè τ i åñòü ÷èñëî Ìàõà Ìà = u ce , è, ïîñêîëüêó â äàííîì ñëó÷àå Ma? 1, âðåìÿ τ e ÿâëÿåòñÿ íàèìåíüøèì. Âîîáùå, âåòðû âûçûâàþòñÿ òåì, ÷òî âñå ïëàíåòû ñôåðû (èëè áëèçêè ê ñôåðàì), òàê ÷òî åñòü äåíü è íî÷ü, âûñîêèå è íèçêèå øèðîòû, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ðàçëè÷íûå ÷àñòè ïëàíåòû ðàçîãðåâàþòñÿ íåðàâíîìåðíî, ÷òî è ñëóæèò ïðè÷èíîé âåòðîâ. Äëÿ Âåíåðû ïî ôîðìóëå äëÿ ñðåäíåé ñêîðîñòè ïîëó÷àåòñÿ u ≈ 1 ì/ñ. (Ýòî çíà÷åíèå ïîäòâåðäèëîñü è ïðÿìûìè èçìåðåíèÿìè äëÿ íèæíåé ïîëîâèíû àòìîñôåðû ïëàíåòû.) Äëÿ Ìàðñà òåîðåòè÷åñêàÿ îöåíêà ñêîðîñòè âåòðà îêàçàëàñü ðàçà â òðè çàâûøåííîé, ÷òî âïîñëåäñòâèè áûëî îáúÿñíåíî àâòîðîì òîíêîñòüþ è ïðîçðà÷íîñòüþ åãî àòìîñôåðû.  òàêèõ óñëîâèÿõ îñíîâíóþ ðîëü â îáìåíå òåïëîì ìåæäó ïîâåðõíîñòüþ ïëàíåòû è åå àòìîñôåðîé èãðàþò ðàäèàöèîííûå ïðîöåññû, à íå äèíàìèêà. Íåîæèäàííûì (äëÿ àâòîðà) îêàçàëîñü òî, ÷òî ïî ñóùåñòâó òîò æå õîä ðàññóæäåíèé, êîòîðûé ïðèâåë ê ôîðìóëå äëÿ ýíåðãèè Å, îïèñûâàåò ñòàòèñòèêó ñîáûòèé èëè îáúåêòîâ, à èìåííî îïðåäåëÿåò èõ ÷èñëî çà êàêîé-òî ïðîìåæóòîê âðåìåíè â çàâèñèìîñòè îò èõ èíòåíñèâíîñòè. Çåìëåòðÿñåíèÿ Èçó÷èì ÷èñëî çåìëåòðÿñåíèé ñîêðàùåííî ÇÒ â ìàñøòàáå âñåãî çåìíîãî øàðà, ïîñêîëüêó î÷åíü ñèëüíûå ÇÒ, ê ñ÷àñòüþ äëÿ íàñ, ïðîèñõîäÿò î÷åíü ðåäêî. ÇÒ î÷åíü ñëîæíûé ïðîöåññ è ïî ôèçèêå, è ïî ñâîåé ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðå. Ëèøü îêîëî 30 ëåò íàçàä áûëè ðàçðàáîòàíû ìåòîäû áîëåå èëè ìåíåå òî÷íîé (ïîðÿäêà 20%) êîëè÷åñòâåííîé õàðàêòåðèñòèêè ñèëû ÇÒ ïî ýíåðãèè èçëó÷àåìûõ âîëí, ïðèíèìàåìûõ íà ìíîãèõ ñòàíöèÿõ ìèðîâîé ñåéñìîìåòðè÷åñêîé ñåòè, ñóùåñòâóþùåé óæå îêîëî 20 ëåò. Òàêîé õàðàêòåðèñòèêîé ÿâëÿåòñÿ âåëè÷èíà ñåéñìè÷åñêîãî ìîìåíòà M = µ c Ss , ãäå µ c ìîäóëü ñäâèãà ïîðîä, ðàçðûâàåìûõ ïðè ÇÒ, S ïëîùàäü ðàçðûâà õðóïêîé êîðû, s ñðåäíåå ñìåùåíèå ñîñåäíèõ áëîêîâ êîðû ïðè ÇÒ. Âåëè÷èíà Ì èçìåðÿåòñÿ â Í ⋅ ì (íüþòîí íà ìåòð), ò.å. èìååò ðàçìåðíîñòü ðàáîòû èëè ýíåðãèè.  ïðîöåññå ÇÒ âûñâîáîæäàåòñÿ íàêîïëåííîå ïðè äâèæåíèè ëèòîñôåðíûõ ïëèò íàïðÿæåíèå ∆σ . Õàðàêòåðíî, ÷òî âåëè÷èíà ∆σ íåçíà÷èòåëüíî ìåíÿåòñÿ âîêðóã ñâîåãî ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ ( ≈ 40 àòì = 4 ÌÏà = = 4 ⋅ 106 Í ì 2 = 4 ⋅ 106 Äæ ì 3 ), õîòÿ âåëè÷èíà Ì ïðè ýòîì ìîæåò ðàçëè÷àòüñÿ íà ìíîãî ïîðÿäêîâ. Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî ïîçâîëÿåò êàæäîìó ÇÒ ïðèïèñàòü ñâîé ïðîñòðàíñòâåííûé ìàñøòàá äëèíû Lm , ïëîùàäè Sm = L2m èëè îáúåìà Vm = L3m : Lm = FG M IJ H ∆σ K 13 , Sm = Vm = M ∆σ FG M IJ H ∆σ K 2 3 , . Âûÿñíÿåòñÿ, ÷òî âåëè÷èíû Lm è Sm ÿâëÿþòñÿ ðàçóìíîé ìåðîé äëèíû è ïëîùàäè îáðàçóþùåãîñÿ â ïðîöåññå ÇÒ ðàçðûâà, à çíàíèå ìîäóëÿ ñäâèãà ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü è ñðåäíåå ñìåùåíèå s. Òàê, ïðè ñèëüíåéøåì â íàøåì âåêå ÇÒ (ìàé 1960 ã., ×èëè) äëèíà ðàçðûâà êîðû äîñòèãàëà 800 êì, à ñìåùåíèå áûëî áîëåå 20 ì! Èç ñîîáðàæåíèé ðàçìåðíîñòåé ìîæíî çàïèñàòü b g M = as Pτ ≥ M , ãäå as ïîñòîÿííûé ìíîæèòåëü, Ð ââîäèìàÿ â ñèñòåìó ìîùíîñòü (â íàøåì ñëó÷àå ãëîáàëüíîé ñòàòèñòèêè ýòî ïîëíîå çíà÷åíèå ãåîòåðìè÷åñêîé ìîùíîñòè Ð = 4 ⋅ 1013 Âò ïðè ñðåäíåì çíà÷åíèè ïîòîêà 0,08 Âò ì 2 ), à