Abgebremste Erde!?

[Sissy]

Hi Leute,

wou, da hab ich ja ne lebhafte Diskussion ausgelöst

Um ein paar Mißverständnisse auszuräumen:

- die Ursache für die Abbremsung ist unbekannt
- es wird alles abgebremst. Also Kern, Mantel und Kruste!
- die Umlaufbahn der Erde um die Sonne bleibt erhalten (keine gebundene Rotation wie bei Erde <-> Mond)
- Luft und Wasser werden als "flüssig" betrachtet, die Kruste und Mantel sind starr bzw. zähplastisch und veränder sich net sooo schnell
- es wird der Zeitraum betrachtet zwischen Beginn der Abbremsung und Stillstand (waren etwa 2 Jahre) sowie die ersten 10 Jahre danach

Der Link zu Florians Seite und von dort weiter war für mich sehr hilfreich.

die Wassermasse am Äquator würde also in Richtung Pole strömen. Ok. Dadurch wird am Äquator der Meeresboden zu trockenem Land. Die Kontinente ragen deutlich über die "neue" Wasseroberfläche (Normal Null) auf und entsprechend dünn wird dort die Luft.

In den Polgegenden wird jede Menge flaches Land überflutet, das leuchtet mir jetzt auch ein. Ich hab die Wassermassen am Äquator unterschätzt...

Das Thema hat mich interessieret, weil ich auf der Sternwarte immer wieder auf solche Dokus angesprochen werde...

Grüße
Sissy

 

[Ich]

Und wo der Dämon jetzt her kommt, hab‘ ich nicht mitbekommen.

Von Dämonen Schmidt oder von OBI. Ist doch egal.

Vorher waren es zumindest bei Dir noch 10000 Jahre

x*10000 Jahre, bis sich die Erde in ihre neue Gestalt findet. Nicht zum Abbremsen.

In welcher Zeit?

Na, schnell halt. Eine Woche, ein Jahr, sowas. Oder eine Sekunde, gleichzeitig jedes Kilo Erde auf Null gebremst.

Ich denke, daß sich die Form der Erde in diesem Fall mit der Schallgeschwindigkeit des Erdmaterials der neuen Situation grob anpaßt und die Feinheiten, wie z.B. das Auftauchen von Grönland, auch weiter ihre Zeit dauern.

Ich glaube auch, dass die anfängliche Umformung relativ schnell vonstatten geht. Aber niemals mit Schallgeschwindigkeit. Ein Tsunami kommt auch nicht micht Schallgeschwindigkeit daher, und der Erdmantel schon gar nicht. Zitat aus dem Wiki-Artikel: "Durch die enorme Zähigkeit des Mantels wird dieser Ausgleichsprozess noch einige tausend Jahre andauern, bis ein isostatisches Gleichgewicht erreicht ist." Wir haben also m.E. zwei Zeitskalen: 1) ein paar Jahre nach dem Bremsen haben sich Atmosphäre und Meere angepasst. 2) Mindestens Jahrhunderte lang bleibt die Erde ein signifikanter Ellipsoid, meiner Schätzung nach eher einige zehntausend Jahre.

Die Erde als Ganzes wird dann erst mal etwas ‚schwappen‘ - wie lange? Hängt von der Dämpfung durch die Reibung im größeren Teil des Erdinneren ab, aber auf jeden Fall wesentlich schneller, als es das Wasser schafft, eine Wassersäule von 25 km Höhe vom Äquator zu den Polen zu transportieren.

Nicht, dass ich ein Experte in Fluidmechanik wäre, aber soviel ist klar: Die Bewegungen im Erdmantel sind absolut reibungsdominiert. Ich kann mir einfach nicht vorstellen, dass der Mantel Schwung aufnimmt und mit signifikanter Geschwindigkeit herumschwappt.
Wenn ich mich bei alledem verschätze, dann habe ich mich einfach geirrt, das hat nichts damit zu tun, dass ich die Physik außer Kraft setzen will. Kann auch gut sein, dass ich mich da irre, hab ja keine Ahnung von der Materie.

Mit Deinen gerade eingeführten 1000 Jahren?

Wo hab ich 1000 eingeführt?

 

[mac]

Hallo Ich,

Von Dämonen Schmidt oder von OBI. Ist doch egal.

ja, das ist wirklich egal, aber nur dann, wenn Du ihn zunächst sauber einführst und nicht erst hinterher damit rausrückst, daß und wobei Du Dir von ihm hast helfen lassen. Woher soll ich das denn sonst wissen?

Wo hab ich 1000 eingeführt?

hier:

Die Aussagen zum Ozean beziehen sich auf die ersten paar tausend Jahre,

Na, schnell halt. Eine Woche, ein Jahr, sowas. Oder eine Sekunde, gleichzeitig jedes Kilo Erde auf Null gebremst.

Ja, das hat Sissy ja jetzt auch präzisiert (und das hat überhaupt nix mehr mit dem zu tun, worauf ich in meinem ersten Post geantwortet habe.)

Ich glaube auch, dass die anfängliche Umformung relativ schnell vonstatten geht. Aber niemals mit Schallgeschwindigkeit.

Ok, den Part mit der Schallgeschwindigkeit hätte ich bei dem Zeitmangel den ich hatte besser zunächst noch raus lassen sollen. Sie ist die für mich maximal vorstellbare Geschwindigkeit. Selbstverständlich, je nach ihrer Stärke kann die Reibung so sehr bremsen, daß ein solches Durchschwingen nicht nur völlig verhindert werden kann, sondern die Zeitkonstante auch mehr oder minder beliebig lang werden kann.

Zitat aus dem Wiki-Artikel: "Durch die enorme Zähigkeit des Mantels wird dieser Ausgleichsprozess noch einige tausend Jahre andauern, bis ein isostatisches Gleichgewicht erreicht ist." Wir haben also m.E. zwei Zeitskalen: 1) ein paar Jahre nach dem Bremsen haben sich Atmosphäre und Meere angepasst. 2) Mindestens Jahrhunderte lang bleibt die Erde ein signifikanter Ellipsoid, meiner Schätzung nach eher einige zehntausend Jahre. Nicht, dass ich ein Experte in Fluidmechanik wäre, aber soviel ist klar: Die Bewegungen im Erdmantel sind absolut reibungsdominiert. Ich kann mir einfach nicht vorstellen, dass der Mantel Schwung aufnimmt und mit signifikanter Geschwindigkeit herumschwappt.

Ich bin ebenso wenig Experte in Fluidmechanik und ich denke, selbst das würde nicht reichen, aber die Natur liefert ja auch einige Hinweise, mit denen man zumindest mal etwas rumspielen kann.

Zunächst mal, ganz trivial, wenn man einen Rotationsellipsoid von der Form der Erde in eine Kugelform verändert, dann wird aus dem derzeitigen Unterschied zwischen Pol- und Äquatorradius von gut 21 km nur noch eine Differenz zwischen Vorher und Nachher, von gut 7 km.

Die Fliehkraft durch die Rotation (am Äquator) ist rund 1000 mal so stark wie die Gezeitenkraft des Mondes.

Die Verformung der Erdoberfläche erfolgt mit einer Verzögerung von etwa zwei Stunden, aber immerhin mit einer Vertikalbewegung von 20 bis 30 (im Äquatorbereich sogar 50) Zentimetern

aus:http://de.wikipedia.org/wiki/Gezeiten#Weitere_Effekte_der_Gezeitenkr.C3.A4fte

Rechnet man in erster Näherung tausendfache Kraft führt zu tausendfach höherem ‚Flutberg‘ dann müßte, gäbe es keine Reibung, in 6 Stunden (Abstand von Ebbe zu Flut und umgekehrt) ein Unterschied von rund 7 m am Äquator erreicht werden.

Ich nehme für die weitere Rechnung näherungsweise an, daß die ersten 3,5 m nach der 7 fachen Zeit, also nach 42 Stunden erreicht werden und für die nächsten 1,75 m (3,5/2) wieder 42 Stunden vergehen müssen, usw.
Rechnet man diese Schritte umgekehrt in die Höhe, dann dauert es für 7000 m knapp 20 Tage. Das ist vielleicht nicht ganz so spekulativ und aus dem Bauch heraus, wie Deine Zeitangaben, aber viel besser ist es möglicherweise auch nicht.

Man kann das natürlich nicht bis in beliebige Höhen fortführen, aber bisher verformen wir ja ‚nur‘ um 0,1% des Erdradius.
Wenn ich eine zeitabhängige Kurve hätte, die den Anstieg der Erdoberfläche durch die Gezeitenkräfte zeigt, dann könnte ich es vielleicht besser nähern (kommt auf die Kurvenform an).Und gerade diese zwei Stunden Verzögerung lassen viel Raum für Spekulationen (z.B., daß sie vielleicht doch schwappen würde), wenn man die Kurvenform nicht kennt.

Wenn ich mich bei alledem verschätze, dann habe ich mich einfach geirrt, das hat nichts damit zu tun, dass ich die Physik außer Kraft setzen will.

Wie gesagt, solange nur Du vom Dämon wußtest, konnten wir darüber nicht debatieren.

Kann auch gut sein, dass ich mich da irre, hab ja keine Ahnung von der Materie.

das gilt genau so auch für mich.


Herzliche Grüße

MAC

 

[FrankSpecht]

Moin, zusammen,

ich hatte die Doku am Wochenende im Mediacenter von N24 gesehen (unter Magazine, kann man leider nicht direkt verlinken, ist Flash).
Die Doku nannte sich "Der Tag an dem die Erde stillstand" und ist dort leider nicht mehr vorhanden.

Also, am Anfang ging es um folgendes:
Die Erdrotation wird durch irgendeine unbekannte Ursache (den Dämon) innerhalb von 5 Jahren von 1600 km/h (am Äquator) auf Null (!) abgebremst. Keine gebundene Rotation, wohlgemerkt!

Die ersten Anzeichen für eine verlangsamte Rotation tauchen in den ersten Tagen bei Positionbestimmungen und gestiegenen Temperaturen auf.
Der Rest wurde hier bereits diskutiert.

Eine andere Weltuntergangsstory ist dort noch verlinkt: "Der Tag an dem die Sonne explodiert". In der Doku werden die letzten 5 Milliarden Jahre der Sonne auf wenige Tage gerafft und wie die Menschheit damit zurecht käme

 

[Bynaus]

Ich bin ebenso wenig Experte in Fluidmechanik und ich denke, selbst das würde nicht reichen, aber die Natur liefert ja auch einige Hinweise, mit denen man zumindest mal etwas rumspielen kann.

Die Natur zeigt z.B., dass es 10'000e von Jahren dauert, bis Skandinavien die Eindellung durch den Gletscher der letzten Eiszeit überwunden hat. Wenn eine kleine Delle an der Oberfläche so lange braucht, um wieder ausgeglichen zu werden, wird eine sehr viel grössere Delle an den Polen mit Sicherheit zumindest ähnliche, vermutlich aber grössere Zeiträume brauchen, um ganz ausgebügelt zu werden (möglicherweise geht es erst schneller, und dann immer langsamer, je mehr sich die tatsächliche Form der Äquipotentialfläche annähert). In dieser Zeit wird eben das Wasser an den Polen versammelt, bevor diese schliesslich, mit der zuenehmenden Entspannung der polaren "Dellen", wieder aus den Fluten auftauchen.

Entscheidend ist lediglich der Verlauf der Äquipotentialfläche im rotierenden und im ruhenden Zustand. Auf der zweiten Seite, die ich in meinem ersten Post verlinkt hatte, wird genau dies berechnet, mit dem bekannten Ergebnis.

 

[mac]

Hallo Bynaus,

Die Natur zeigt z.B., dass es 10'000e von Jahren dauert, bis Skandinavien die Eindellung durch den Gletscher der letzten Eiszeit überwunden hat. Wenn eine kleine Delle an der Oberfläche so lange braucht, um wieder ausgeglichen zu werden, wird eine sehr viel grössere Delle an den Polen mit Sicherheit zumindest ähnliche, vermutlich aber grössere Zeiträume brauchen, um ganz ausgebügelt zu werden (möglicherweise geht es erst schneller, und dann immer langsamer, je mehr sich die tatsächliche Form der Äquipotentialfläche annähert).

Ja, dieses Beispiel hattest Du? schon genannt. Es leuchtet mir aber überhaupt nicht ein.

Warum?

Der Tidenhub des Festlandes wäre ohne Reibung vielleicht rund 10 m Höhenunterschied, ist aber tatsächlich nur 0,5 m in 6 Stunden. Die postglaziale Landhebung beträgt aber heute nur noch 10 mm pro Jahr.

Es ist unschwer zu erkennen, daß diese beiden Prozesse ganz unterschiedlichen Einschränkungen unterliegen und damit meiner Meinung nach der zeitliche Ablauf der postglazialen Landhebung nicht 1:1 auf den Verformungsprozess der Erde als Ganzes übertragbar ist.

Die Ursache für diesen Unterschied sehe ich in dieser Beschreibung:

Die flüssigen Bestandteile des viskosen Erdmantels flossen daraufhin seitlich ab und wölbten so die Erdkruste außerhalb der jeweiligen Eispanzer auf

Beim Tidenhub gibt es kein ‚seitliches Abfließen‘, hier verformt sich die Erde als Ganzes und das geht offensichtlich erheblich schneller.

Herzliche Grüße

MAC

 

[mac]

Nochmal hallo Bynaus,

Entscheidend ist lediglich der Verlauf der Äquipotentialfläche im rotierenden und im ruhenden Zustand. Auf der zweiten Seite, die ich in meinem ersten Post verlinkt hatte, wird genau dies berechnet, mit dem bekannten Ergebnis.

Ja, nur daß bei diesem Artikel das Aufgabengebiet von Ich's Dämon auf die Konstanthaltung der Form des Erdkörpers erweitert wurde. Das ist auch interessant, aber muß ebenso definiert werden, weil er von allein eben nicht mehr seine jetzige Form halten kann, wenn er nicht mehr rotiert.

Herzliche Grüße

MAC

 

[Bynaus]

Es ist unschwer zu erkennen, daß diese beiden Prozesse ganz unterschiedlichen Einschränkungen unterliegen und damit meiner Meinung nach der zeitliche Ablauf der postglazialen Landhebung nicht 1:1 auf den Verformungsprozess der Erde als Ganzes übertragbar ist.

Warum denn nicht? In beiden Fällen wirkt eine Kraft auf den festen Körper der Erde ein. Die Zeit, die es dauert, um die so entstandene Delle zu beheben, ist doch ein gutes Mass für die Viskosität des Erdkörpers über grosse Zeiträume. Wenn deine Vorstellung, wonach die Erde sofort (oder innerhalb sehr kurzer Zeit) vom Rotationsellipsoiden mit 21 km Differenz über den Pol zur annähernd perfekten Kugel werden sollte, wie erklärt sich in dieser Vorstellung der Umstand, dass es tausende von Jahren dauert, eine vergleichsweise geringe Überlast von 3 km Eis auszubügeln? Zur Erinnerung: Das Erdinnere ist - mit Ausnahme des äusseren Kerns - fest!

Das hier hatte ich vorher gar nicht gesehen:

Die flüssigen Bestandteile des viskosen Erdmantels flossen daraufhin seitlich ab und wölbten so die Erdkruste außerhalb der jeweiligen Eispanzer auf

Ich bin mir nicht sicher, ob ein "seitliches Abfliessen" überhaupt nötig ist. Kompression allein reicht vermutlich völlig aus. Das ist allerdings testbar: Die Hebung sollte, wenn seitliches Abfliessen stattgefunden hat, rund um Skandinavien (zumindest im Süden davon) negativ sein. Ich hab mal gesucht und diese Modelle gefunden: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/PGR_Paulson07_big.jpg

Siehe auch: http://en.wikipedia.org/wiki/Forebulge

Dort gibt es tatsächlich diese negative Hebung rund um die ehemaligen Eisschilde.

Beim Tidenhub gibt es kein ‚seitliches Abfließen‘, hier verformt sich die Erde als Ganzes und das geht offensichtlich erheblich schneller.

Doch, natürlich gibt es ein "seitliches Abfliessen": Der Äquator ist genau die Region, in die die Materie unter dem Einfluss der Rotation von den Polen her "abgeflossen" ist. Eine Aufhebung der Rotation würde zu einem Zurückfliessen der Materie polwärts führen, was mit der isostatischen Hebung durchaus vergleichbar ist. Du kannst dir ja alternativ vorstellen, die Pole seien (auf einer nicht-rotierenden Erde) von massiven Eiskappen bedeckt gewesen, die nun plötzlich weg sind - es gibt keinen Grund, warum man annehmen sollte, dass auf dieser (globalen) Grössenstufe die isostatische Hebhung plötzlich viel schneller gehen sollte als im lokalen Fall.

 

[mac]

Hallo Bynaus,

Warum denn nicht? In beiden Fällen wirkt eine Kraft auf den festen Körper der Erde ein. Die Zeit, die es dauert, um die so entstandene Delle zu beheben, ist doch ein gutes Mass für die Viskosität des Erdkörpers über grosse Zeiträume.

Ja, sie ist ein Maß für die Viskosität. Nicht die des Erdkörpers, sondern mehr die Viskosität des Materials auf dem die Grönlandplatte 'aufschwimmt'.

Wenn deine Vorstellung, wonach die Erde sofort (oder innerhalb sehr kurzer Zeit) vom Rotationsellipsoiden mit 21 km Differenz über den Pol zur annähernd perfekten Kugel werden sollte, wie erklärt sich in dieser Vorstellung der Umstand, dass es tausende von Jahren dauert, eine vergleichsweise geringe Überlast von 3 km Eis auszubügeln?

Dieses Material kann nun, nachdem Grönland leichter geworden ist, aus der Umgebung unter die Grönlandplatte zurückfließen. Bei solchen lokalen Vorgängen wird immer eine große Materialmenge über weite Strecken gegen die Reibung des umgebenden Materials transportiert. Wie sich das genau abspielt ist wohl ziemlich kompliziert, aber ich denke daß man ein Gespür dafür bekommt, wenn man z.B. in eine ausreichend dicke Teigschicht eine Delle drückt. Das was dabei an Material gegen Material transportiert wird, gibt wohl einen Eindruck von den Kräften und den Wegen.

Stell Dir nun folgendes vor: Du formst aus Hefeteig eine perfekte Kugel. Um aus dieser perfekten Kugel einen Rotationsellipsoid zu formen, der an den Polen einen 0,1% geringeren Durchmesser hat als am Äquator, mußt Du keineswegs Materal an den Polen abtragen und am Äquator auftragen, es genügt, diese Kugel einfach nur ein wenig rotieren zu lassen. Dabei wandert auch kein Material vom Pol zum Äquator. Die differenziellen Materialbewegungen, also Materal wird an Material vorbei transportiert, sind bei einem solchen Vorgang extem klein. Ganz anders, als wenn das Material den Weg über die Oberfläche nehmen müßte.

Wenn Du Deine Vorstellung dazu aufrecht erhalten willst, mußt Du erklären, wieso es zu einem kontinentalen Tidenhub von 0,5 m in 6 Stunden kommt, obwohl der reibungsfreie Unterschied nur 10 m betragen würde, Grönland dazu aber knapp 1000 Jahre gebraucht hat. Oder anders gesagt, für die 0,5 m für die der Tidenhub 6 Stunden braucht, braucht Grönland 50 Jahre und ist wohl auch noch immer nicht fertig damit. Allein schon aus diesem Grund finde ich Dein Gegenargument mit Grönland nicht stichhaltig.

Du schreibst nun:

Zur Erinnerung: Das Erdinnere ist - mit Ausnahme des äusseren Kerns - fest!

Was bedeutet bei einem solchen Druck wie er im Erdinneren herrscht ‚fest‘?

Bedingt durch den Temperaturunterschied zwischen der Erdkruste und dem äußeren Erdkern findet im Erdmantel eine konvektive Stoffzirkulation statt, die nicht zuletzt durch die Fließfähigkeit des Mantelmaterials ermöglicht wird.

aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Erdmantel

Ich bin mir nicht sicher, ob ein "seitliches Abfliessen" überhaupt nötig ist. Kompression allein reicht vermutlich völlig aus.

Wenn Du von Kompression sprichst, bist Du bei Schallgeschwindigkeit und den Ausbreitungsgeschwindigkeiten von Erdbebenwellen.

Das ist allerdings testbar: Die Hebung sollte, wenn seitliches Abfliessen stattgefunden hat, rund um Skandinavien (zumindest im Süden davon) negativ sein. Ich hab mal gesucht und diese Modelle gefunden: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c9/PGR_Paulson07_big.jpg

Siehe auch: http://en.wikipedia.org/wiki/Forebulge

Dort gibt es tatsächlich diese negative Hebung rund um die ehemaligen Eisschilde.

war das jetzt innerhalb dieses Posts eine Änderung Deiner diesen Post einleitenden Auffassung hin zu meiner Auffassung der Abläufe?

Aber das paßt dann doch noch nicht dazu:

Doch, natürlich gibt es ein "seitliches Abfliessen": Der Äquator ist genau die Region, in die die Materie unter dem Einfluss der Rotation von den Polen her "abgeflossen" ist. Eine Aufhebung der Rotation würde zu einem Zurückfliessen der Materie polwärts führen, was mit der isostatischen Hebung durchaus vergleichbar ist. Du kannst dir ja alternativ vorstellen, die Pole seien (auf einer nicht-rotierenden Erde) von massiven Eiskappen bedeckt gewesen, die nun plötzlich weg sind - es gibt keinen Grund, warum man annehmen sollte, dass auf dieser (globalen) Grössenstufe die isostatische Hebhung plötzlich viel schneller gehen sollte als im lokalen Fall.

Das Beispiel mit dem Hefeball sollte es eigentlich klären. Wir reden schließlich von einer Verformung um 0,1%. Da muß, (außer dem Wasser auf der Oberfkläche) nix fließen, es genügt meiner Meinung nach derselbe Vorgang, der das Festland um 0,5 m innerhalb von 6 Stunden hebt, also das Umformen der Hefekugel ohne Material über die halbe Oberfläche zu transportieren.

Herzliche Grüße

MAC

 

[Bynaus]

Nicht die des Erdkörpers, sondern mehr die Viskosität des Materials auf dem die Grönlandplatte 'aufschwimmt'.

Das ist in etwa dasselbe. Das Material, auf dem die "Grönlandplatte" (die gibt es so nicht, aber ich nehme an, du meinst den Bereich der Platte, wo sich Grönland befindet - aber warum eigentlich Grönland? Grönland ist noch immer vom Eis bedeckt. Skandinavien taucht auf - Grönland irgendwann dann schon auch, aber nicht heute... Ausserdem: warum 1000 Jahre? Seit der Eiszeit und dem Abtauen des skandinavischen Eisschildes sind eher 10000 Jahre vergangen) aufschwimmt, ist in etwa dasselbe, das den ganzen Mantel - und damit den grössten Teil des Erdkörpers - ausmacht.

Dieses Material kann nun, nachdem Grönland leichter geworden ist, aus der Umgebung unter die Grönlandplatte zurückfließen.

Das klingt so, wie wenn es da oberflächennahe Materialflüsse gäbe, was sicher nicht der Fall ist. Die Platte steigt von alleine, weil sie leichter als der umgebende Mantel ist - reiner Auftrieb. Klar entsteht darunter kein Loch: aber Material wird von allen Seiten nachfliessen. Genauso ist es auch, wenn die gesamte Erde nach dem Stopp der Rotation beginnt, wieder eine Kugelform anzunehmen.

Um aus dieser perfekten Kugel einen Rotationsellipsoid zu formen, der an den Polen einen 0,1% geringeren Durchmesser hat als am Äquator, mußt Du keineswegs Materal an den Polen abtragen und am Äquator auftragen, es genügt, diese Kugel einfach nur ein wenig rotieren zu lassen. Dabei wandert auch kein Material vom Pol zum Äquator.

Natürlich wandert kein Material den GANZEN Weg vom Pol zum Äquator, und es wird nichts am einen Ende ab- und beim anderen aufgetragen. Aber alles Material der Hefekugel wandert ein klein wenig Äquatorwärts. Genauso ist es bei der Delle: das Material aus dem Forebulge wird sicher nicht den ganzen Weg in die Mitte der Delle zurückfliessen, sondern, wie oben angedeutet, der gesamte Mantel rund um die Delle bewegt sich lokal jeweils ein bisschen, bis die Delle gefüllt ist, und der Forebulge bewegt sich gleichzeitig zurück in den Mantel.

Wenn die Hefekugel zäh genug ist, wird es eine ganze Zeit dauern, bis sie unter Rotation ihre abgeplattete Form annimmt. Genauso würde es eine ähnlich lange Zeit dauern, bis sie wieder die Kugelform annehmen würde (wenn ihre Form durch Gravitation bestimmt wäre, was sie natürlich nicht ist).

Wenn Du Deine Vorstellung dazu aufrecht erhalten willst, mußt Du erklären, wieso es zu einem kontinentalen Tidenhub von 0,5 m in 6 Stunden kommt, obwohl der reibungsfreie Unterschied nur 10 m betragen würde, Grönland dazu aber knapp 1000 Jahre gebraucht hat. Oder anders gesagt, für die 0,5 m für die der Tidenhub 6 Stunden braucht, braucht Grönland 50 Jahre und ist wohl auch noch immer nicht fertig damit. Allein schon aus diesem Grund finde ich Dein Gegenargument mit Grönland nicht stichhaltig.

Darüber denke ich gerade nach.

Allerdings muss man sagen, dass man aufgrund dieser Argumentation auf jeden Fall davon ausgehen muss, dass es zumindest zu einer kurzzeitigen Überschwemmung der Polregionen kommen würde, wenn die Rotation sofort stoppt. Denn Wasser folgt den Gezeitenkräften offensichtlich deutlich leichter als das Land (sonst gäbe es keine Gezeiteneffekte), so dass man annehmen würde, dass das Wasser in Richtung neuer Äquipotentialfläche eilt, während das Land hinterherhinkt. Die Frage ist jetzt eigentlich nur: dauert es ein paar Stunden und Tage, bis die Kugel da ist, oder eher ein paar 10000 (oder mehr) Jahre?

Was bedeutet bei einem solchen Druck wie er im Erdinneren herrscht ‚fest‘?

Fest innerhalb der relevanten Zeiträume. Der Mantel ist zwar über Jahrmillionen plastisch (Konvektion), Glas z.B. ist das über einige Jahrhunderte gesehen auch. Trotzdem heisst das nicht, dass eine rotierende Glaskugel ihre abgeplattete Form sofort verlieren würde, wenn die Rotation stoppt.

war das jetzt innerhalb dieses Posts eine Änderung Deiner diesen Post einleitenden Auffassung hin zu meiner Auffassung der Abläufe?

Nicht zwingend. Mir ist nur aufgefallen, dass der Test vielleicht doch nicht so gut ist, weil es noch andere Erklärungsmöglichkeiten (etwa rigide Deformation) gibt. Aber ich melde mich wieder dazu.

 

[UMa]

Hallo Bynaus,

das bringt mich zu der Frage, bis in welche Tiefe, die Erdschichten an der Postgalzialen Hebung der ehemals eisbedeckten Gebiete beteilgt ist? Weißt du da etwas genaueres? Jedenfalls ist die Zeitskala etwas 4000Jahre (d.h. in der Zeit ist die Auslenkung etwa um den Faktor e abgeklungen), wenn ich mich richtig entsinne. Auf der anderen Seite senkt sich natürlich der Meersboden wegen der stärkeren Belastung durch das zusätzliche Wasser.
Zu den Gezeiten auf den festen Erdkörper kann ich im Moment nur sagen, dass die von MAC genannten 10m ohne Reibung mir viel zu viel erscheinen. So viel machen ja die Gezeiten im Meer nicht aus.

Grüße UMa

 

[mac]

Hallo UMa,

Zu den Gezeiten auf den festen Erdkörper kann ich im Moment nur sagen, dass die von MAC genannten 10m ohne Reibung mir viel zu viel erscheinen. So viel machen ja die Gezeiten im Meer nicht aus.

diese 10 m sind, im Sinne eines worst Case von den eigentlich errechneten 7 m aufgerundet und haben mit dem darauf aufgesetzten Tidenhub der sehr dünnen Wasseroberfläche nichts zu tun.


Wie komme ich auf die 7 m?

Der (näherungsweise) Rotationsellipsoid des Erdkörpers hat in Äquatorrichtung einen rund 21 km größeren Radius als in Polrichtung.

Eine ideale Kugel mit dem selben Volumen wie der ideale Erdellipsoid hätte einen Radius, der 7 km größer ist, als der Radius des Erdkörpers in Polrichtung.

Ich gehe davon aus, daß der Erdellipsoid, wenn alle äußeren Kräfte wegfallen, eine solche Kugelform, nach welcher Zeit auch immer, erreichen würde.

Da die Kräfte, die den Tidenhub verursachen um etwa einen Faktor 1000 kleiner sind, als die Fliehkraft durch Erdrotation am Äquator, nehme ich in erster Näherung an, daß alle Effekte durch diese Gezeitenkräfte sich um eben diesen Skalenfaktor kleiner darstellen. 7 km durch die Rotation sollten dann in 7 m durch die Gezeitenkräfte münden, wenn es dabei zu einem Gleichgewicht käme. Tatsächlich sind es ‚nur‘ 0,5 m. Der Rest wird sicher durch Reibung des Erdmaterials in den 6 zur Verfügung stehenden Stunden verhindert. Das ist aber trotzdem um viele Größenordnungen schneller, als es die entsprechenden Krustenplatten nach Oben schaffen.

Das Ozeanwasser kann an dieser Sache nicht so ungehindert teilnehmen wie Du oben anscheinend annimmst. Es wird von der Erdoberfläche um diese 0,5 m (am Äquator) angehoben, aber der Rest müßte aus den weit entfernten Gebieten heranströmen, die im Moment weniger stark von den Gezeitenkräften betroffen sind und das dauert viel länger als Zeit dafür ist. Es ist darüber hinaus ja auch nicht so, daß diese 7 m nur als Differenz zwischen Erdboden und Wasserspiegel aufgetürmt werden könnten.

Die Gezeitenkräfte ändern sich an verschiedenen Orten der Erdoberfläche infolge der Erddrehung regelmäßig und heben und senken die Meeresspiegel periodisch. Der beispielsweise vom Mond verursachte Hub ist nur etwa 30 cm, die damit verbundenen Wasserströmungen führen aber an den Meeresküsten zum Anstieg und Abfall des Wasserspiegels in der Größenordnung von Metern. An einzelnen Stellen können bei entsprechender Küsten- und Meeresbodenform resonante Schwingungen mit besonders großem Tidenhub (Abbildung, Bay of Fundy) entstehen.

aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Gezeiten



@Bynaus, ich hab immer Grönland geschrieben und weiß jetzt auch nicht mehr wieso ich auf Grönland komme. Tatsächlich geht es dabei ja um:

Nordeuropa, Ostsibirien (Westsibirien war nicht vergletschert) und Nordamerika waren vor mehr als 11.000 Jahren für Jahrhunderte von bis zu 3 Kilometer dicken Eispanzern bedeckt. Das Gewicht des Eises ließ die betroffene Erdkruste in den Erdmantel sinken.

aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Postglaziale_Landhebung#Ursachen_und_Ablauf

Herzliche Grüße

MAC

 

[Ich]

Ich hatte zuwenig Zeit, mich mit der Sache zu beschäftigen. Deshalb hier nur ein Zwischenstand:
- Die Viskosität im Erdmantel ist in der Tat enorm, ~10^20-10^22 Pa*s. Ich hab auch noch eine zweite Quelle gefunden, die behauptet, dass die langsame Postglaziale Hebung auf Viskosität zurükzuführen ist - also nicht auf z.B. eine starre Erdkruste, die sich widersetzt. Das spräche für eine langsame Umformung.
- Macs Argument mit der Gezeitenwirkung auf die Erde ist ziemlich durchschlagend. Ich könnte mir noch vorstellen, dass das einer elastischen Verformung entspricht, die auch bei längerer Wirkung der erzeugenden Kraft nicht sehr viel größer würde. Zum Beispiel könnten 10% der Oblate recht zügig abgebaut werden durch Festkörperverformung, der Rest würde dann langsam durch Umverteilung von Material im Erdmantel geschehen. Auf jeden Fall bin ich wesentlich unentschiedener als am Anfang.
Ich habe noch keine definitiven Aussagen gefunden, was denn Erdmodelle zu dem Fall sagen würden. Ich werde noch ein bisschen schauen, aber dann Farin Urlaub.

 

[mac]

Hallo Ich,

Ich hatte zuwenig Zeit, mich mit der Sache zu beschäftigen. Deshalb hier nur ein Zwischenstand:

das ist gut! Ich hatte schon die leise Befürchtung, daß ich Dich vergrault haben könnte.

Die Viskosität im Erdmantel ist in der Tat enorm, ~10^20-10^22 Pa*s. Ich hab auch noch eine zweite Quelle gefunden, die behauptet, dass die langsame Postglaziale Hebung auf Viskosität zurükzuführen ist - also nicht auf z.B. eine starre Erdkruste, die sich widersetzt. Das spräche für eine langsame Umformung.

Hm. Ich gehe dabei auch von Viskosität aus, aber eben auch eine (in Relation zu den Massen und Bewegungen relativ große differenzielle Bewegung der Massen aneinander vorbei und eine dazu relativ kleine Kraft, immer verglichen zur ganzen Erde)

Macs Argument mit der Gezeitenwirkung auf die Erde ist ziemlich durchschlagend.

Endlich spricht‘s mal einer aus!
Na, die Smilies sind aber auch nicht mehr das, was sie mal waren. Die beiden kann ich kaum noch voneinander unterscheiden. Zur Sicherheit: Es waren diese beiden gemeint: ) ;-)

Ich könnte mir noch vorstellen, dass das einer elastischen Verformung entspricht, die auch bei längerer Wirkung der erzeugenden Kraft nicht sehr viel größer würde.

Ja! Mit den mir bisher bekannten Daten könnte ich das nicht voneinander unterscheiden. Ich habe zwar immer noch etwas Hoffnung an einen zeitlich aufgelösten Verlauf dieses Tidenhubes zu kommen, aber auch dann können die potentiellen Unterscheidungsmerkmale immer noch völlig maskiert sein durch was weiß ich alles für Einflußgrößen.

Ich bin auch immer noch in Gedanken bei einem vereinfachten Rechenmodell für die dabei wirkenden Kräfte und (differenziellen) Wege, die ja die entscheidende Rolle beim Viskositätseinfluß spielen, aber bisher kann ich noch nicht mal sagen ob mir sowas überhaupt gelingt und wenn, mit welchem Zeitaufwand.

, aber dann Farin Urlaub.

Na, wenn ich bis dahin keine Zeit mehr haben sollte mich weiter um dieses Thema zu kümmern, wünsche ich Dir auf jeden Fall einen Schönen solchen!

Herzliche Grüße

MAC

 

[UMa]

Hallo,

ich möchte erstmal auf den englischen Wikipediaeintrag aufmerksam machen
http://en.wikipedia.org/wiki/Earth_tide

Grüße UMa

 

[UMa]

Hallo MAC, hallo zusammen,

am Anfang dachte ich, "Ich" hat Recht, aber jetzt bin ich mir nicht mehr so sicher.

Also ich versuche nochmal zusammenzufassen:

Am Anfang rotiert die Erde nicht mehr, ist aber noch in ihrer heutigen Form.

Nach dem Modell von Bynaus&"Ich" gibt es eine langsame plastische Verformung und die Erde geht allmählich im Laufe der Jahrtausend von der abgeplatteten Form in deine Kugelförming über. Vergleichsbeispiel ist die postglaziale Landhebung. Davon wird offenbar auch in der Doku ausgegangen.

Nach dem Modell von MAC ist die Verformung elastisch, wie bei den Gezeiten des festen Erdkörpers. Dabei hüpft sie mit einer Periode von einigen Stunden um die Kugelform herum wie ein Gummiball, wobei die Amplitude der Schwingung von einigen km wegen der Reibung langsamm abklingt, so vielleicht um 5% pro Schwingung.

Grüße UMa

PS: Ich habs nachgerechnet, die 10m kommen größenordungmäßig hin. Unter der Annahme von Punktmassen im Zentrum komme ich für den Mond auf 32.3m peak to peak, was zwar bei nichtpunktförmiger Masseverteilung etwas kleiner werden dürfte, aber immer noch weit über den Beobachtungen der Meeresgezeiten liegt. Irgendetwas muss da falsch sein ... , aber ich komme nicht drauf.

 

[Ich]

am Anfang dachte ich, "Ich" hat Recht, aber jetzt bin ich mir nicht mehr so sicher.

Mir geht's ähnlich.

Nach dem Modell von MAC ist die Verformung elastisch, wie bei den Gezeiten des festen Erdkörpers. Dabei hüpft sie mit einer Periode von einigen Stunden um die Kugelform herum wie ein Gummiball, wobei die Amplitude der Schwingung von einigen km wegen der Reibung langsamm abklingt, so vielleicht um 5% pro Schwingung.

Das glaube ich aber beim besten Willen nicht. Ich bin auch nicht sicher, dass das macs Vorstellung ist.
Ich kann mit den Größenordnungen immer noch nichts anfangen, aber die Erde ist wirklich hochviskos. Was dann passiert, wenn der ganze Planet in Wallung gerät, weiß ich nicht. Ich gebe noch nicht auf und schließe mich noch nicht mac an. Dafür weiß ich zuwenig, und diese postglaziale Landhebung, vod der ich ausgegenangen bin, war ja auch ein eher globales Ereignis, aber eben auf einer ganz anderen Zeitskala. Da mag schon auch was dran sein.
Man sollte mal jemand fragen, der sich auskennt.

 

[mac]

Hallo UMa und Ich,

Nach dem Modell von MAC ist die Verformung elastisch, wie bei den Gezeiten des festen Erdkörpers. Dabei hüpft sie mit einer Periode von einigen Stunden um die Kugelform herum wie ein Gummiball, wobei die Amplitude der Schwingung von einigen km wegen der Reibung langsamm abklingt, so vielleicht um 5% pro Schwingung.

Ich bin auch nicht sicher, dass das macs Vorstellung ist.

Ich glaube nicht, daß die Erdkugel auf ein solches Ereignis eine nahezu rein elastische Antwort gäbe, also für die 5% Dämpfung pro ‚Umlauf‘, die UMa hier ins ‚Spiel‘ bringt, sehe ich keinen Anhaltspunkt. Aber ich glaube immer noch das was ich ganz am Anfang geschrieben hatte, wenn die Abbremsung nicht schlagartig sondern sanft (also viele Jahre bis Jahrzehnte) dauern würde, dann wären die Veränderungen der Wasserverteilung auf der Erde bei Weitem nicht so dramatisch wie beschrieben. Das heißt aber nicht, daß der Rest nicht trotzdem alle unsere bisherigen Erfahrung völlig in den Schatten stellen würde. (das war ganz bewußt keine quantitative Aussage)

Man sollte mal jemand fragen, der sich auskennt.

Das ist eine gute Idee. ;-)) Gute Kontakte vermute ich da auch bei Bynaus.

Herzliche Grüße

MAC

PS Interessant in diesem Zusammenhang ist der deutsche Wiki-Artikel http://de.wikipedia.org/wiki/Gezeiten#Weitere_Effekte_der_Gezeitenkr.C3.A4fte
PPS Ich kann nur sporadisch antworten, weil ich gerade dabei bin die gut 60 Arbeitsstunden der vergangenen Woche jetzt am Wochenende noch auf 80 Stunden aufzustocken.

 

[UMa]

Hallo MAC, hallo "Ich",

leider kenne ich mich auch nicht richtig aus. Die 5% sind ungefähr die Größenordnung der Dämpfung bei den Gezeiten.
Ein Paper was in diesem Zusammenhang immer wieder zitiert wird ist
Goldreich, P., & Soter, S. 1966, Icarus, 5, 375

Grüße UMa

Edit: Oder mal 2*pi, ich bin mir in der Definition des tidal quality factors noch nicht sicher. dann wäre die Dämpfung erheblich größer.