Вплив метеорологічних факторів на параметри головних припливних хвиль у напрямку північ—південь
DOI:
https://doi.org/10.24028/gj.v48i3.349607Ключові слова:
земні припливи, нахиломірні спостереження, земноприпливний гармонічний аналіз, термопружні деформації, достовірна геофізична інформація, температурні та барометричні спостереженняАнотація
Для виявлення впливу метеорологічних факторів на нахиломірні параметри головних припливних хвиль, що мають важливе геофізичне значення, опрацьовано припливним гармонічним аналізом щогодинні ряди 11-річних нахиломірних спостережень у Полтаві для напрямку північ—південь та аналогічні 10-річні ряди температури повітря та атмосферного тиску. Виявлено значні систематичні збурення параметрів головних припливних хвиль і фазове запізнення добових збурюючих нахилів земної поверхні щодо температури повітря, які в січні—березні становлять 3 год, а в травні—грудні — 6 год. Встановлено, що причинами систематичних збурень припливних параметрів є деформаційні процеси шару ґрунту на глибині 10—25 см, зумовлені локальними екзогенними та ендогенними факторами, серед яких визначальними є: нестабільність теплового поля, волога ґрунту та довжина теплових хвиль в околі нахиломірного пункту. Залучаючи теорію термопружних деформацій, фізичні властивості ґрунту та параметри температурного поля, показано можливість звільнити параметри добових припливних хвиль від систематичних температурних збурень. Так, для хвилі К1 різниця амплітуд і зcувів фаз між отриманими зі спостережень температурними збурюючими нахилами та обчисленими на основі теорії термопружних деформацій виявилась у середньорічному вимірі практично відсутньою. Це переконливо свідчить про можливість і необхідність очищення спостережуваних даних від систематичного впливу температурних збурень з метою отримання достовірної геофізичної інформації. Атмосферний тиск практично не впливав на параметри півдобових і добових припливних хвиль місяцевого походження. Отримані результати переконливо вказують на вплив атмосферного тиску як на амплітуду, так і на фазу припливної хвилі сонячного походження S2.
Посилання
Aksentyeva, Z.N., Bulatsen, V.G., & Tokar, V.I. (1970). On the processing of an 11-year series of observations (1930-1941) of the plumb line fluctuations in Poltava. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (2), 3—8 (in Russian).
Anokhina, K.M., & Shirokov, I.A. (1974). Some results of observations of periodic thermal tilts of the earth’s surface. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (6), 82—88 (in Russian).
Bagmet, A.L., & Kutnyi, A.M. (1973). Standardization of tiltmeters with photoelectric magnification at small tilt angles. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (5), 46—50 (in Russian).
Balenko, V.G. (1980). Study of the slopes of the earth’s surface along the Kyiv-Artemovsk profile. Kiev: Naukova Dumka, 173 p. (in Russian).
Balenko, V.G., Kutnyi, A.M., & Novikova, A.N. (1978).
Results of observations of tidal tilts at the Berezovaya Rudka station. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (10), 14—22 (in Russian).
Balenko, V.G., Kutnyi, A.M., & Novikova, A.N. (1972). Results of observations of tidal tilts at the Katerinovka station. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (4), 65—75 (in Russian).
Balenko, V.G., Kutnyi, A.M., & Novikova, A.N. (1975). Results of observations of tidal tilts at the Pokrovskaya Bagachka station. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (7), 15—21 (in Russian).
Balenko, V.G., Kutnyi, A.M., & Novikova, A.N. (1970). Results of observations of tidal tilts at the Shevchenkovo station, Karlovka district, Poltava region. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (2), 41—56 (in Russian).
Bulatsen, V.G., & Bogdan, I.Yu. (1978). On the influence of the daily meteorological wave S1 on the results of the harmonic analysis of an 11-year (1930—1941) series of tiltmeter observations in Poltava. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (10), 48—51 (in Russian).
Golubitskiy, V.G., Matveev, P.S., Bogdan, I.Yu., Krivonos, A.L., & Slavinskaya, E.A. (1982). Results of harmonic analysis of tiltmeter observations at the Peregonovka station for 1974—1978. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (14), 23—31 (in Russian).
Golubitskiy, V.G., Matveev, P.S., Bogdan, I.Yu., & Slavinskaya, E.A. (1977). Results of harmonic analysis of tiltmeter observations in Khristoforovka. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (9), 3—12 (in Russian).
Gridnev, D.G. (1975). Standardization of Askania gravimeters and determination of the scale of recording tidal changes in gravity by tilt. Temperature tilts of pedestals. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (6), 42—53 (in Russian).
Kutnyi, A.M., & Babich, T.M. (2010). Accuracy increase of determination of resonance effect of liquid core of the Earth on the earth’s tides. Geofizicheskiy Zhurnal, 32(3), 140—142. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v32i3. 2010.117548 (in Ukrainian).
Kutnyi, A.M., Bulatsen, V.G., Brodskiy, B.I., & Sostin, A.A. (1992). Borehole extensometer of the Poltava gravimetric observatory. In Rotation and deformation of the Earth (pp. 97—104). Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Kutnyi, A.M., Pavlyk, V.G., & Babych, T.M. (2013). Modeling and separate elimination of disturbances in tidal observations. Geofizicheskiy Zhurnal, 35(2), 157—162. https://doi.org/ 10.24028/gzh.0203-3100.v35i2.2013.111359 (in Ukrainian).
Kutnyi, A.M., Pavlyk, V.G., Bulacen, V.G., Golubytsky, V.G., Bohdan, I.Yu., Korba, P.S., Babych, T.M., & Plys, V.P. (2015). Results and analysis of tidal observations in the territory of Ukraine. Geofizicheskiy Zhurnal, 37(2), 56—72. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i2. 2015.111305 (in Ukrainian).
Matveev, P.S., Bohdan, I.Yu., Dubyk, B.S., & Slavynskaya, E.A. (1971). The results of the harmonic analysis of inclinometers observed in Samotoevka and Lykhovka. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (3), 39—52 (in Russian).
Matveev, P.S., Golubitskiy, V.G., Bohdan, I.Yu., Dubyk, B.S., & Slavynskaya, E.A. (1977). Refined values of earth’s tide parameters for stations of the Sumy-Kherson tiltmeter profile. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (9), 16—33 (in Russian).
Matveev, P.S., Golubitskiy, V.G., Dubyk, B.S., & Slavynskaya, E.A. (1974). Results of the harmonic analysis of tiltmeters observed in Murakhovka. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (6), 28—36 (in Russian).
Matveev, P.S., Ostrovskiy, A.E., Golubitskiy, V.G., Bohdan, I.Yu., Dubyk, B.S., & Slavynskaya, E.A. (1975). Results of harmonic analysis of tiltmeters observed at the Sudiivka station for 1971—1973. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (7), 3—9 (in Russian).
Meteopost. Weather data archive. (2024). Retrieved from https://meteopost.com/weather/archive/.
Pavlyk, V.G., Balenko, V.G., Kutnyi, A.M., & Novikova, A.N. (1988). Some issues of thermal and gravitational tides in the atmosphere. In Study of the Earth as a planet by methods of geophysics, geodesy and astronomy: Proceedings of the II Orlov Conference (pp. 174—176). Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Shirokov, I.A., & Anokhina, K.M. (1975). Local temperature slopes of the earth’s surface. Vraschenie i prilivnyie deformatsii Zemli, (7), 32—38 (in Russian).
Albano, A., Corrado, G., Gervasi, A., Guerra, I. (2015). Continuous gravity and tilt observations in an active geodynamic area of southern Italy: the Calabrian Arc system. Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 56(1), 1—18. https://doi.org/10.4430/bgta0133.
Bán, D., Mentes, G., Kis, M., & Koppán, A. (2018). Observation of the Earth Liquid Core Resonance by Extensometers. Pure and Applied Geophysics, 175(4), 1631—1642. https://doi.org/10.1007/s00024-017-1724-6.
Braitenberg, C. (2018). The deforming and rotating Earth — A review of the 18th International Symposium on Geodynamics and Earth Tide, Trieste 2016. Geodesy and Geodynamics, 9(3), 187—196. https://doi.org/10.1016/j.geog.2018.03.003.
Cui, X., Sun, H., Xu, J., Zhou, J., & Chen, X. (2018). Detection of free core nutation resonance variation in Earth tide from global superconducting gravimeter observations. Earth, Planets and Space, 70, 199. https://doi.org/10.1186/s40623-018-0971-9.
Harrison, J.C. (1976). Cavity and topographic effects in tilt and strain measurement. Journal of Geophysical Research, 81(2), 319—328. https://doi.org/10.1029/JB081i002p00319.
Jobert, G. (1960). Perturbations des marees terrestres. Annales Geophysicae, 16, 1—55.
Lyard, L., Lefevre, L., Letellier, T., & Francis, O. (2006). Modelling the global ocean tides: insights from FES2004. Ocean Dynamics, 56, 394—415. https://doi.org/10.1007/s10236-006-0086-x.
Mathews, P.M., Buffett, B.A., & Shapiro, I.I. (1995). Love numbers for diurnal tides: Relation to wobble admittances and resonance expansions. Journal of Geophysical Research, 100, 9935—9948. https://doi.org/10.1029/95JB00670.
Melchior, P. (1966). The Earth tides. Pergamon Press, 458 p.
Nakano, S. (1963). The effect of surface temperature on the crustal deformations. Bulletins of the Disaster Prevention Research Institute, Kyoto University, 60, 6—15.
Peltier, A., Beauducel, F., Staudacher, T., Catherine, Ph., & Kowalski, Ph. (2016). Contribution of tiltmeters and extensometers to monitor piton de la fournaise activity. In P. Bachelery, J.F. Lenat, A. Di Muro, L. Michon (Eds.), Active Volcanoes of the Southwest Indian Ocean (pp. 287—303). https://doi.org/10.1007/978-3-642-31395-0_17.
Petrosino, S., Ricco, C., De Lauro, E., Aquino, I., & Falanga, M. (2020). Time evolution of medium and long-period ground tilting at Campi Flegrei caldera. Advances in Geosciences, 52, 9—17. https://doi.org/10.5194/adgeo-52-9-2020.
Schueller, K. (2015). Theoretical basis for Earth Tide analysis with the new ETERNA34-ANA-V4.0 program. Marees Terrestres Bulletin d’Informations, 149, 12024—12061.
Schwiderski, E.W. (1980). On charting Global Ocean Tides. Reviews of Geophysics, 18(1), 243—268. https://doi.org/10.1029/RG018i001 p00243.
Sun, H., Braitenberg, C., Feng, W., & Cui, X. (2023). A review of the 19th International Symposium on geodynamics and earth tide, Wuhan 2021. Geodesy and Geodynamics, 14(1), 4—14. https://doi.org/10.1016/j.geog.2022.11.003.
Varga, P., & Grafarend, E. (2018). Influence of Tidal Forces on the Triggering of Seismic Events. Pure and Applied Geophysics, 175(1), 1649—1657. https://doi.org/10.1007/s00024-017-1563-5.
Venedikov, A.P. (1966). Une methode pour l’analyse des marees terrestres a partir d’enregistrements de longueur arbitraire. Bulletins de l’Académie Royale de Belgique, 52, 463—485.
Wahr, J.M. (1981). Body tides on an elliptical, rotating, elastic, and oceanless Earth. Geophysical Journal International, 64(3), 677—703. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1981.tb02690.x.
Wenzel, H.G. (1996). The Nanogal Software: Earth Tide Data Processing Package: ETERNA 3.3. Marees Terrestres Bulletin d’Informations, 124, 9425—9439.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Andrii Kutnyi, Volodymyr Pavlyk, Bogdan Kutnyi, Tetiana Babych
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
