big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Приливная волна литосферы и магнитное поле

Приливная волна в атмосфере, гидросфере и литосфере, вызываемая притяжением Луны и Солнца, имеет два гребня и две впадины (см. рис. 5).

Перемещение приливной волны литосферы не может не сказываться на перемещении растворов в дренажной оболочке земной коры, а перемещение растворов может иметь отношение к появлению электрических токов и магнитного поля, поэтому следует остановить внимание на известных закономерностях изменения приливной волны.

Наиболее изучены приливы и отливы в гидросфере. Установлено, что приливообразующая сила определяется притяжением Луны и Солнца, причем доля лунного притяжения в 2,17 раза больше доли солнечного. В зависимости от расположения Солнца и Луны по отношению к Земле амплитуда приливов изменяется в 2,7 раза. Наибольшей величины приливы достигают в дни сизигий, когда в новолуние и полнолуние Луна, Земля и Солнце находятся почти на одной прямой линии. Наименьшие приливы происходят в дни квадратур, когда в первую и последнюю четверти притяжение Луны и Солнца направлено к Земле под прямым углом.

Постоянное и строго закономерное изменение взаимного расположения Солнца и Луны относительно Земли, изменение расстояния от Земли до Луны и Солнца, а также изменение наклона земной оси приводят к закономерным вариациям приливообразующей силы, а следовательно, и высоты морских приливов и отливов. Вариации эти, получившие наименование неравенств приливов, имеют различную периодичность. Главнейшими из них являются:

1) суточные и лунносуточные неравенства, выражающиеся в том, что высоты последовательных полных и малых вод изменяются во времени. Суточные неравенства тем больше, чем больше склонение светила и географическая широта места наблюдения;

2) лунносуточные и луннополумесячные неравенства, выражающиеся в зависимости уровня приливов и отливов от сизигий и квадратур;

3) параллактические неравенства, возникающие вследствие изменения расстояния Луны от Земли — они выражаются в том, что лриливообразующая сила в перигее примерно на 40% больше, чем в апогее.

Приливообразующая сила Солнца изменяется на протяжении года в пределах 10%.

Вариации более длительной периодичности происходят: а) от изменения угла наклона плоскости лунной орбиты к плоскости земного экватора. Длительность периода этой вариации равна 18,6 года, на протяжении которого угол наклона изменяется в пределах от 18,3 до 28,6°;

б) от изменения эксцентриситета лунной орбиты с периодом 8,85 года. Имеется и ряд других вариаций с меньшей периодичностью.

При вращении Земли вокруг оси приливные волны, вызванные притяжением Луны, должны обегать Землю за 24 ч 50 мин 28 сек, а вызванные притяжением Солнца — за 24 ч, но в действительности образующиеся приливы и отливы перемещаются, подчиняясь суммарному влиянию Луны и Солнца. О том, как перемещаются приливные волны в литосфере, данных недостаточно. По-видимому, они затрагивают преимущественно земную кору и главным образом проявляются в увеличении и уменьшении объема пор, трещин, разломов и других пустот коры. На величину амплитуды приливной волны в литосфере влияют те же причины, которые создают сложную картину приливов и отливов в океанах, однако в этом случае особенно большое усложняющее влияние на характер приливных волн оказывают различия в мощности коры океанов и материков.

Рассмотрение особенностей изменения совокупного влияния Луны п Солнца на интенсивность приливов и отливов в атмосфере и гидросфере показывает большое сходство в характере вариаций приливной волны и магнитного поля Земли.

Под влиянием приливной волны поверхность Земли то поднимается на ~0,2—0,3 м, то опускается. Как видно из рис. 5, образование двух гребней и двух впадин на вращающемся с запада на восток земном шаре должно привести к появлению постоянного перемещения водных растворов в дренажной оболочке в направлении перемещения приливной волны, т. е. с востока на запад.

Перемещение растворов в весьма малопроницаемых слоях пород, слагающих дренажную оболочку земной коры, может происходить преимущественно по наиболее проницаемым каналам, которые под влиянием выщелачивающего действия растворов делаются еще более проницаемыми. Но когда выщелачивание достигнет какого-то предела, канал под влиянием оседания вышележащих слоев земной коры сжимается, а растворы находят новые, более проницаемые или более короткие пути и постепенно превращают их в более проницаемые. Такой характер перемещения наэлектризованных и хорошо проводящих электричество растворов объясняет специфические особенности как быстротекущих магнитных аномалий, так и смещение их к западу. Всякая полость, образующаяся в недрах проницаемых слоев земной коры под влиянием приливной волны, размывается и расширяется растворами в направлении с востока на запад, что и вызывает западный дрейф всей картины аномалий земного магнетизма.

Магнитное поле Земли отличается весьма большой изменчивостью во времени. Оно в широких пределах изменяется ежесуточно и повсеместно. Такую лабильность магнитного поля нельзя объяснить изменениями силы токов в ядре Земли на глубине ~3000 км от поверхности. Зависимость высоты и интенсивности приливной волны от изменения взаимного положения Солнца, Земли и Луны, по-видимому, может лучше объяснить особенности магнитного поля Земли.

Установлено, что наименьшая активность магнитного поля приходится на периоды зимнего и летнего солнцестояния, а наибольшая совпадает с периодами весеннего и осеннего равноденствий.

Эту особенность можно объяснить особенностями возникновения и перемещения приливных волн в литосфере во время этих периодов.

Как видно из схемы на рис. 46, во время равноденствий наивысшие точки гребней и наинизшие точки впадин приливных волн под влиянием Солнца образуются и перемещаются в экваториальных широтах. Гребни идут друг за другом, следуя один за другим два раза в сутки.

Схема причин различной активности магнетизма в периоды равноденствий и солнцестояний

В отличие от этого во время весеннего и осеннего солнцестояний наивысшие точки гребней и наинизшие точки впадин приливных волн образуются южнее и севернее экватора и перемещаются при вращении Земли вдоль тропиков, следуя друг за другом через сутки.

Таким образом, в периоды равноденствий приливные волны производят работу по перемещению с востока на запад растворов дренажной оболочки, главным образом в экваториальных широтах, тогда как во время солнцестояний гребни волн своей работой захватывают растворы дренажной оболочки от северного полярного круга до южного. Правда, во время солнцестояний наивысшие точки гребней и наинизшие точки впадин приливных волн следуют друг за другом в высоких широтах вдвое реже, чем в экваториальных во время равноденствий.

Не исключено, что различие активности магнитного поля и его вариаций в периоды равноденствий и солнцестояний вызывается не только особенностями взаимного расположения Солнца, Земли и Луны, не только особенностями образования и перемещения приливных волн в литосфере, но и особенностями проникновения атмосферных вод в земные недра и в дренажную оболочку.

Известно, что наибольшее количество атмосферных осадков выпадает в летние месяцы, однако наибольшее количество воды, проникающей в земную кору, судя, например, по уровню грунтовых вод, наблюдается в весеннее и осеннее время, т. е. совпадает с солнцестояниями, а не с равноденствиями. Аналогичная зависимость наблюдается и в изменениях дебита буровых скважин. В создании электрических вихревых токов, по-видимому, участвуют не только растворы, перемещающиеся с востока на запад под влиянием приливной волны литосферы в самой дренажной оболочке, но и нисходящие и восходящие потоки растворов, поступающих в дренажную оболочку и уходящих из нее. Мощность таких токов должна зависеть от количества воды, поступающей сквозь земную кору в дренажную оболочку, а значит, она должна быть большей в периоды солнцестояний.

Интенсивность перемещения водных растворов, несущих электрические заряды по слоям дренажной оболочки, зависит как от количества ежегодно формирующейся массы растворов, так и особенно от проницаемости дренажной оболочки и от напора, создаваемого перемещением двух впадин и двух гребней приливной волны. Ток водных растворов с электрическими зарядами по дренажной оболочке может быть в какой-то мере приравнен к электрическому току, который можно организовать в контуре межпланетной ракеты для создания поля магнитной защиты. Разница между ними та, что в контуре ракеты в условиях, близких к абсолютному нулю, ток может циркулировать без потерь, «вечно» создавая магнитное поле для защиты космонавтов, а в условиях земного шара, т. е. в условиях, чрезвычайно далеких от сверхпроводимости, постоянное поддерживание направленного движения зарядов осуществимо только принудительно и возможно под действием приливной волны в литосфере, обладающей огромной мощностью. Известно, что мощность приливной волны в океане на земном шаре достигает 8•1012 квт.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.