Browsing by Author "Hubar, Yurii"

Now showing 1 - 2 of 2

Investigation of the asymmetry of the Earth's gravitational field using the representation of potentials of disks
(Видавництво Львівської політехніки, 2028-02-22) Фис, Михайло; Бридун, Андрій; Юрків, Мар`яна; Согор, Андрій; Губар, Юрій; Fys, Mykhailo; Brydun, Andrii; Yurkiv, Mariana; Sohor, Andrii; Hubar, Yurii; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
У роботі розглянуто подання зовнішнього гравітаційного поля Землі, які доповнюють його традиційну апроксимацію рядами за кульовими функціями. Необхідність додаткових засобів опису зовнішнього потенціалу продиктована потребою його вивчення та використання в точках простору, що є близькими до поверхні Землі. Саме в таких областях виникає потреба дослідження збіжності рядів за кульовими функціями та адекватного визначення значення потенціалу. Представлення зовнішнього гравітаційного поля Землі інтегралами простого та подвійного прошарку із залученням апарату апроксимації кусково-неперервної функції в середині еліпса дає змогу розширити для рядів, що подають потенціал, область збіжності до всього простору поза еліпсом інтегрування. Тому, як результат, значення гравітаційного потенціалу збігається зі значеннями цих рядів поза тілом, що містить маси надр (крім еліпса інтегрування). Це дає можливість оцінювати поведінку гравітаційного поля в приповерхневих областях та виконувати з більшою достовірністю дослідження геодинамічних процесів. Апроксимація гравітаційного поля за допомогою поверхневих інтегралів окреслює також геофізичний аспект задачі. Адже під час її розв’язання здійснюється побудова двовимірних підінтегральних функцій, що однозначно визначаються набором стоксових сталих. При цьому коефіцієнти їх розкладів у ряди визначаються за лінійними комбінаціями степеневих моментів їх функцій. Отримані розклади функцій можуть бути використані для дослідження особливостей зовнішнього гравітаційного поля, наприклад, вивчення його асиметрії відносно екваторіальної площини.
The gradient construction approach analysis of the threedimensional mass distribution function of the ellipsoidal planet
(Видавництво Львівської політехніки, 2021-02-23) Фис, Михайло; Бридун, Андрій; Юрків, Мар`яна; Согор, Андрій; Губар, Юрій; Fys, Mykhailo; Brydun, Andrii; Yurkiv, Mariana; Sohor, Andrii; Hubar, Yurii; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Мета роботи – дослідити особливості реалізації алгоритму знаходження похідних просторової функції розподілу мас планети із залученням стоксових сталих високих порядків та на основі цього знайти її аналітичний вираз; за наведеною методикою виконати обчислення, за допомогою яких вивчити динамічні явища, що відбуваються всередині еліпсоїдальної планети. Запропонований метод передбачає визначення похідних функції розподілу мас сумою, коефіцієнти якої отримують із системи рівнянь, що є некоректною. Для її розв’язування використано стійкий до похибок метод обчислення невідомих. Побудову реалізовано ітераційним способом, а за початкове наближення взято тривимірну функцію густини мас Землі, побудовану за стоксовими сталими до другого порядку включно, із динамічним стисненням одновимірним розподілом густини. Визначено коефіцієнти розкладу похідних функції за змінними x, y, z до третього порядку включно. Згідно із ними встановлено відповідну функцію густини, яку надалі взято за початкову. Процес повторювали до досягнення заданого порядку апроксимації. Для отримання стійкого результату використано метод підсумування Чезаро (метод середніх). Виконано розрахунки за допомогою програм, що реалізують наведений алгоритм, й досягнуто високий (дев’ятий) порядок отримання членів суми обчислень. Виконано дослідження збіжності суми ряду та на цій основі зроблено висновок про доцільність використання узагальненого знаходження сум на основі методу Чезаро. Вибрано оптимальну кількість утримання членів суми, що забезпечує збіжність як для функції розподілу мас, так і для її похідних. Виконано обчислення відхилень розподілу мас від середнього значення (“неоднорідностей”) для екстремальних точок земного геоїда, які загалом свідчать про сумарну компенсацію вздовж радіуса Землі. Для таких тривимірних розподілів виконано обчислення та побудовано картосхеми за врахованими значеннями відхилень тривимірних розподілів від середнього (“неоднорідностей”) на різних глибинах, які відображають загальну структуру внутрішньої будови Землі. Наведені вектор-схеми горизонтальних компонент градієнта густини на характерних глибинах (2891 км – ядро–мантія, 700 км – середина мантії, також верхня мантія – 200, 100 км) дають підстави зробити попередні висновки про глобальні переміщення мас. На межі “ядро–мантія” спостерігається замкнений контур, що є аналогією замкненого електричного кола. Для менших глибин вже відбувається диференціація векторних рухів, що дає підстави для залучення цих векторграм до дослідження динамічних рухів всередині Землі. По суті, вертикальна компонента (похідна за змінною z) спрямована до центра мас та підтверджує основну властивість розподілів мас – зростання із наближенням до центра мас. Застосовано методику стійкого розв’язування некоректних лінійних систем, за допомогою якої побудовано векторграми градієнта функції розподілу мас. Характер таких схем дає інструмент для виявлення можливих причин перерозподілу мас всередині планети та можливих чинників тектонічних процесів усередині Землі, тобто опосередковано підтверджується гравітаційна конвекція мас. Запропоновану методику можна використовувати для створення детальних моделей функцій густини та її характеристик (похідних) мас надр планети, а результати числових експериментів – для розв’язання задач тектоніки.