scientia ha scritto:
> Ho visto per caso un diagramma delle maree previste per una
> cittadina degli Stati Uniti (sul Pacifico) e ho notato una
> specie di doppio seno giornaliero che si smorza e si sfasa
> nel corso dei giorni: intendo dire che si vede una specie di sinusoide
> con periodo di circa 12 ore, che pero' nel corso dei giorni varia
> in ampiezza e in fase.
> ...
> so che le Maree sono causate da Luna (principalmente)
> e Sole (secondariamente) e mi sembra di ricordare che in questo caso
> l'influenza di ciascun astro va come M/r^3 (cosa ovvia perche'
> e' la derivata spaziale di M/r^2).
OK
> ...
> Ebbene, mi sembra di capire che si creano dei "battimenti"
> tra il "giorno solare" di 24 ore ed il "giorno lunare" di 24 ore e
> 50 minuti, il che spiega bene le modulazioni principali.
OK
> Vi sono pero' degli effetti secondari che non riesco a spiegare!
> ...
> In definitiva, vorrei chiedere se qualcuno puo' spiegarmi il fenomeno
> e dirmi TUTTE le periodicita' coinvolte e la loro intensita' relativa:
> ...
Sicuramente non posso spiegare tutto, ma solo qualcosa...
Prima di tutto, se parliamo delle maree previste per una data localita',
certamente entrano in gioco caratteristiche locali (andamento della
costa, profondita' del mare, ecc.) che cambiano moltissimo da un luogo
all'altro.
Gia' l'ampiezza e la fase della marea cambia da luogo a luogo, e non
creo che nessuno sappia farne una teoria completa, salvo forse in casi
particolari.
Quello su cui posso dire qualcosa, e' l'andamento della forza di marea,
ossia dell'azione gravitazionale del Sole e della Luna. Poi l'acqua
risponde a questa forza in modo assai complicato, come ho appena detto.
Un po' di tempo fa abbiamo calcolato (con U. Penco) la componente
verticale della forza di marea a Pisa per un intero anno, e il grafico
e' davvero sconcertante, perche' mostra appunto tutti quegli effetti che
dici.
Trattandosi di una forza calcolata, certamente sappiamo da dove vengono
i massimi, i minimi, le gobbe, i battimenti, ecc. Ma solo in modo
qualitativo, perche' il calcolo si puo' fare solo per via numerica, non
analitica.
L'effetto principale e' il battimento tra i due periodi del Sole e della
Luna, come dici. Pero' il moto dei due corpi (punto di vista
geocentrico: in questo caso e' molto piu' comodo...)
a) Non mantiene costante la distanza dalla Terra. questo e' importante
spec. per la Luna: le variazioni sono di oltre +/-5%, e dato che la
forza va come 1/r^3, ne seguono variazioni d'intensita' di oltre +/-15%.
b) Non e' uniforme: la vel. angolare non e' costante. Anche qui le
variazioni sono piu' importanti per la Luna, e si traducono in un
anticipo o ritardo rispetto al moto uniforme di oltre 20 minuti. Percio'
il battimento non e' regolare ma fluttua nel corso di un mese.
c) La componente verticale della forza di marea dipende dall'altezza del
Sole o della Luna sull'orizzonte, in modo complicato, perche' e' un
forza di quadrupolo: la forza sarebbe verso l'alto se il corpo fosse
allo zenit o al nadir, ma e' verso il basso quando il corpo e'
all'orizzonte; si annulla a un'altezza intermedia che ora non ricordo.
d) Le variazioni di altezza del Sole durante il giorno sono regolari,
tra mezzogiorno e mezzanotte; ma la massima altezza raggiunta e'
maggiore d'estate, minore d'inverno. E la differenza non e' piccola: ci
sono ben 47 gradi!
Per la Luna poi le variazioni sono ancora maggiori: possono arrivare a
57 gradi. Ma questo succede in modo variabile, a causa del moto del
piano orbitale della Luna, che ha un periodo di 19 anni.
Metti insieme tutto questo, e puoi immaginare che cosa succede...
In linea di principio si potrebbero analizzare le componenti periodiche,
con i relativi periodi e ampiezza. Non escludo che qualcuno l'abbia
fatto, ma non ne sono a conoscenza.
--
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica
Received on Fri Feb 02 2001 - 11:20:56 CET