Ответ пришел не сразу. Было высказано предположение, что в атмосфере происходит резонанс – интересное физическое явление, которое можно наблюдать там, где возникают колебания и волны. Рассмотрим на простом примере принцип возникновения явления резонанса.
Им бессознательно пользуются дети, когда, раскачивая качели, дают толчок в такт их колебаниям. Незначительными усилиями при этом можно добиться очень большого размаха колебаний, а затем легко поддерживать их с помощью уже слабых толчков.
Резонанс – это отклик. Раскачиваемое устройство (или какая-либо природная система) как бы откликается на толчок той частоты, с которой оно способно колебаться само, если нарушить его покой. При совпадении ритма толчков с частотой собственных колебаний системы – размах колебаний резко возрастает. Если же частота толчков не совпадает с собственной частотой, колебания будут слабыми. То же самое происходит и в воздушном океане Земли, представляющем собой единое целое. И потому, если какая-нибудь сила выводит его из равновесия, в нем возникают свободные колебания.
Так, когда мы даем толчок маятнику, он приходит в движение и начинает качаться из стороны в сторону. Атмосферу же «раскачивают» приливные силы Солнца и Луны. Но отзывается она на действие этих двух сил по-разному ввиду того, что ритмичность приливов, создаваемых каждым из небесных тел не одна и та же. Разница в ритме возникает, оттого что солнечные сутки на 50 минут 28 секунд короче лунных. И если период повторения солнечных приливов составляет 12 часов, у лунных он длится 12 часов 25 минут 14 секунд.
Чтобы проверить предположение о резонансе в атмосфере, ученым нужно было также знать, какова продолжительность периода ее свободных колебаний. Но определить эту величину оказалось не так просто.
Период свободных колебаний такого устройства, как маятник, зависит от длины нити, поэтому его длительность легко измерить и рассчитать. У воздушного же океана период свободных колебаний зависит от формы, объема, глубины и физических параметров атмосферы; учесть их влияние на период колебаний очень трудно.
Но отыскать ответ на поставленный вопрос о резонансе в атмосфере ученым все-таки удалось. Период свободных колебаний атмосферы оказался очень близким к 12 часам. Поэтому она резонирует на частоте повторения солнечных приливов и тем самым приумножает их действие. На частоте же лунных приливов, которые повторяются реже солнечных, явление резонанса не возникает, и колебания не усиливаются. Вот почему в этом своеобразном соревновании двух светил побеждает