LU konference
Latvijas Universitātes Muzeja krājumā glabājas daudz interesantu priekšmetu, kas vēsta par dažādiem zinātniskajiem pētījumiem, ko veikuši LU darbinieki. F. Candera un Latvijas astronomijas kolekcijā viens no tādiem ir 1962. gadā uzņemtais fotoattēlu cikls par Latvijas Valsts Universitātes (LVU) Astronomiskās observatorijas veikto pētījumu “Vēja ietekme uz Zemes rotācijas nevienmērību”. Fotoattēlus var aplūkot Frīdriha Candera un Latvijas astronomijas kolekcijas krājumā. Pētījuma oriģinālie dati nav saglabājušies, bet krājumā glabājas uz to pamata balstītās LVU astronomu publikācijas.
1957. gads tika pasludināts par Starptautisko ģeofizikas gadu (SĢG), kas palīdzēja attīstīt LVU Astronomisko observatoriju – tika saņemti līdzekļi dažādu instrumentu iegādei, uzlaboti novērojumu apstākļi un visā PSRS teritorijā tika organizēti interesanti, ar ģeofiziku saistīti tālejoši projekti. Viens no tiem bija pētījums par atmosfēras cirkulācijas pārmaiņu ietekmi uz Zemes rotācijas ātrumu, kas ilga visu nākošo desmitgadi. [1]
1961. gadā LVU Astronomiskā observatorija neskaitot Laika dienesta ikdienas darbu un Zemes mākslīgo pavadoņu novērošanu, pievērsās jaunam pētījumu virzienam – SĢG novērojumu materiālu apstrādei, lai noteiktu Zemes rotācijas nevienmērības cēloņus. Priekšdarbi sākās jau Starptautiskajā ģeofizikas sadarbības gadā (1959), kad LVU Laika dienestam tika uzdots veikt pētījumu par Zemes atmosfēras vispārīgās cirkulācijas un citu ģeofizikālo parādību saistību ar Zemes nevienmērīgo rotāciju un polu svārstībām. Līdz 1961. gadam bija notikusi sagatavošanās – literatūras izpēte, gaidot, kad pienāks iegūtie dati un varēs sākt tos apstrādāt. [2]
PSRS piedāvāja analizēt ekstremālu ģeofizikālu faktoru ietekmi uz mūsu zemeslodi, pētīt gaisa masu sadalījuma un impulsa momenta ietekmi uz Zemes rotācijas ātrumu. Tas bija ļoti globāls plāns, kas paredzēja lielu datu apjoma apstrādi un teorētiskus pētījumus, kas Astronomiskās observatorijas nelielajam zinātnieku kolektīvam bija grūti paveicams. Vairākas citas PSRS observatorijas no šā uzdevuma bija atteikušās, tomēr Latvijas komanda nolēma mēģināt. Ar šiem pētījumiem galvenokārt nodarbojās profesors Kārlis Šteins un Elga Kaupuša, laiku pa laikam pieaicinot palīgā citus darbiniekus. [3]
Tā kā Zemes rotācijas ātrumu ietekmē daudzi faktori, kas visi pagājušā gadsimta vidū vēl nebija kārtīgi izpētīti, astronomiem bija jārisina ļoti sarežģīta problēma. Ja neņem vērā ārējus griezes momentus, Zemes impulsa moments ir nemainīgs. Zinātnieki šobrīd nonākuši pie secinājuma, ka izmaiņas Zemes kodolā ietekmē mantiju, kas savukārt rada Zemes rotācijas ātruma maiņu vairāku gadu periodā. Tas savukārt maina diennakts garumu par 1–2 milisekundēm. Zemes rotāciju ietekmē arī plūdmaiņas okeānos. Piedevām turpinās vispārēja Zemes rotācijas palēnināšanās, kas gan pagarina diennakti par 1 milisekundi gadsimtā, bet tomēr zinātniekiem jāņem vērā visniecīgākās izmaiņas. Visi šie momenti 20. gadsimta 60. gados bija vēl tikai izpētes sākuma stadijā, un tieši tāpēc bija svarīgi veikt gan astrometriskos novērojumus, gan teorētiskus un praktiskus pētījumus. [4]
SĢG pasūtītos pētījumus LVU astronomi uzsāka 1962. gadā, kad no 2275 pasaules meteostacijām pienāca 610 tūkstoši novērojumu, to izpēti bija plānots pabeigt trīs gadu laikā, līdz 1965. gadam. Bet uz vietas tika nolemts veikt šaurāka mēroga praktisku eksperimentu – pētīt vēja ietekmi uz Zemes rotācijas nevienmērību. [3]
1962. gada marta beigās Elgas Kaupušas vīrs Leons šim pasākumam izgatavoja speciālus ratiņus, kas pārvietojās pa sliedēm. Tie izmaksāja 1000 rubļu un varēja vest vienu tonnu lielu kravu. Septembra vidū K. Šteins, E. Kaupuša un Leonids Roze kopā ar LVU saimniecības daļas šoferi E. Brambatu devās uz Madonas rajonu, kur veica eksperimentālus mērījumus berzes spēka noteikšanai, ko rada vējš pret kokiem. Uz ratiņiem vertikāli nostiprināja nozāģētu koku un ar dinamometru mērīja, ar cik lielu spēku vējš iedarbojas uz koka lapotni, vienlaikus ar anemometru 4 metru augstumā mērot vēja ātrumu. Tā izmērīja vēja pretestību pieciem 6–20 metrus augstiem kokiem (vienai priedei, diviem bērziem un divām eglēm). Secināja, ka pretestības spēks ir proporcionāls vēja ātrumam un lapotnes šķērsgriezuma laukumam, un ka visus izmērītos kokus var aptuveni raksturot ar vienu berzes koeficientu. [5, 6]
8. oktobrī eksperimentu turpināja – Elga Kaupuša, Leonids Roze, Jurijs Francmanis un Skaidrīte Stūre Cēsu apkārtnē meža novērošanas tornī veica vēja ātruma mērījumus dažādos augstumos. Oktobra vidū E. Kaupuša un L. Roze devās uz Cesvaini, kur radio un televīzijas tornī arī veica vēja ātruma mērījumus 140 metru augstumā. [5]
Lai saprastu, vai vējš spēj ietekmēt Zemes rotācijas ātrumu, E. Kaupuša apstrādāja pasaules meteocentru trīs dienu datus un aprēķināja Zemes virsmas un atmosfēras impulsa momenta apmaiņu. Novērotās Zemes rotācijas maiņas sakrita ar aprēķinātajām tikai trešdaļā gadījumu. Vēlāk no meteodatiem ieguva vēja ātruma vidējās kvartāla vērtības pa visu zemeslodi. Lai novērtētu vēja ietekmi uz mežainajiem zemeslodes apgabaliem, E. Kaupuša izveidoja liela izmēra pasaules mežu masīvu karti. [8] K. Šteins un E. Kaupuša secināja, ka sauszemei, kas klāta ar mežu, var izmantot vienu atmosfēras piezemes slāņa berzes koeficientu, bet ūdeņiem vērtība ir cita. E. Kaupuša arī aprēķināja atmosfēras slāņu impulsa momentu dažādos augstumos. [7, 9] Visus šos savāktos un apkopotos datus E. Kaupuša un L. Roze gribēja izmantot savās disertācijās, jo viņi sākumā izvēlējās ar atmosfēras pētījumiem saistītas tēmas, attiecīgi: „Zemes rotācijas ātruma izmaiņu pētījumi pēc SĢG datiem” un „Vēja ietekme uz Zemes rotāciju pēc SĢG datiem”, taču vēlāk tās nomainīja uz tēmām par pasāžinstrumenta darbību. Pakāpeniski vēja ietekmes pētījumi observatorijā apsīka, vienīgi E. Kaupuša turpināja ar to nodarboties vēl arī 20. gadsimta 70. gados. [4]
1965. gada jūnija sākumā Rīgā notika PSRS Zinātņu Akadēmijas Astronomijas padomes konference par Zemes nevienmērīgās rotācijas izpēti. Tajā piedalījās 46 dalībnieki, kas pārstāvēja 14 iestādes. Piecās sēdēs tika nolasīts 31 ziņojums. Sanāksmē piedalījās astoņi Latvijas astronomi, no kuriem ar ziņojumiem uzstājās Kārlis Šteins, Elga Kaupuša un Leonids Roze. [3]
[1] Klētnieks, J. Starptautiskā ģeofizikas gada atcerei. Zvaigžņotā Debess, Nr. 197, 2007, rudens, 74.–84. lpp.
[2] Mape „LVU Laika dienests, 1960. gads” (CM2861), mape „LVU Laika dienests, 1961. gads” (CM3226)
[3] Mape „LVU Laika dienests, 1962. gads” (CM3225)
[4] Vilks. I. Astronomija Latvijā 20. gadsimtā. I daļa. LU Akadēmiskais apgāds: Rīga, 2024, (308.–314. lpp.)
[5] Roze. L. LVU Astronomiskās observatorijas dienas grāmata, 1962. gada ieraksti. (CM4768)
[6] Šteins, K., Kaupuša, E. Par koku pretestību vējam. Pētera Stučkas Latvijas valsts universitātes Zinātniskie raksti. LXVIII sējums. Rīga: LVU, 1964, 75.–80. lpp.
[7] Kaupuša, E. Dažas piezīmes par atmosfēras cirkulācijas izmaiņu iespaidu uz Zemes rotācijas ātrumu. Pētera Stučkas Latvijas valsts universitātes Zinātniskie raksti. LXVIII sējums. Rīga: LVU 1964, 81.–86. lpp.
[8] Kaupuša, E. Par mežu izplatību uz Zemes. Pētera Stučkas Latvijas valsts universitātes Zinātniskie raksti. LXVIII sējums. Rīga: LVU, 1964, 87.–90. lpp.
[9] Šteins, K., Kaupuša, E. Par atmosfēras berzes koeficientu pret Zemi izvēli. Pētera Stučkas Latvijas valsts universitātes Zinātniskie raksti. 96. sējums. Rīga: LVU, 1967, 32.–37. lpp.
