Нестабильность вращения Земли
Как известно, около 2% всей воды на Земле находится в замерзшем состоянии. Общая масса льда в современную эпоху приблизительно равна 28.4х1018 кг; из этого числа 90% приходится на ледниковый щит Антарктиды, 9% - на ледник Гренландии и менее 1% - на остальные горные ледники. Площади ледниковых щитов составляют: в Антарктиде 13.9 х1012м2, в Гренландии 1.8х1012 м2 а горных ледников 0.5х1012 м2.
Масса ледников меняется во времени. Например, 12 тыс. лет назад растаял громадный ледниковый щит, покрывавший почти всю Русскую равнину и значительные пространства Западной Европы и Северной Америки. Во время малого климатического оптимума, который имел место около тысячи лет назад, у ледникового щита Гренландии была существенно меньшая масса, чем ныне. Такое перераспределение воды между Мировым океаном и ледниковыми щитами сопровождалось изменением момента инерции Земли и должно было приводить к неравномерности ее вращения и движению полюсов.
Исходя из этого можно составить систему алгебраических уравнений, связывающих величину скорости вращения Земли и координаты полюса с массами льда в Антарктиде, Гренландии и воды в Мировом океане. Эти уравнения позволяют вычислять характеристики вращения Земли - координаты полюса и скорость вращения Земли. Если же массы льда неизвестны, но имеются данные о нестабильностях вращения Земли, то можно решить обратную задачу: по координатам полюса и скорости вращения вычислить ежегодные значения масс льда в Антарктиде, Гренландии и воды в Мировом океане. К сожалению, мы не смогли сопоставить ряды вычисленных масс льда в Гренландии и воды в Мировом океане с данными наблюдений из-за отсутствия последних. Лишь для Антарктиды удалось сопоставить вычисленную кривую изменений массы льда с наблюденной (рис. 7). Качественное согласие кривых оказалось таким, что связь многолетней неравномерности вращения Земли с флуктуациями глобального во-дообмена кажется возможной. Однако вычисленные колебания глобального водообмена почти в 29 раз больше наблюдаемых.
Этот противоречивый результаты свидетельствует о том, что наблюдаемые десятилетние особенности вращения есть не неравномерность вращения и движение полюсов всей Земли, а лишь изменения скорости дрейфа литосферы по астеносфере. В самом деле, моменты сил одного знака, возникающие в процессе флуктуаций глобального водообмена, действуют в течение десятилетий. Возможно, что лежащее под литосферой вещество астеносферы при столь длительных воздействиях ведет себя не как твердое тело, а течет подобно вязкой жидкости. Тогда десятилетний глобальный водообмен может вызвать скольжение литосферы по астеносфере, не оказывая заметного влияния на более глубокие слои Земли. При проведении астрономических наблюдений изменения скорости дрейфа литосферы регистрируются как "неравномерность вращения Земли" и "движение полюсов". Но на создание таких кажущихся "неравномерностей" и "движений" требуются перераспределения масс воды, в 29 раз меньшие. В пользу этой гипотезы свидетельствует неоднократно отмечаемая корреляция сейсмической активности с неравномерностью вращения Земли.
Состояние ледниковых щитов Антарктиды и Гренландии зависит от изменений климата. Поэтому флуктуации вращения Земли могут коррелировать с изменениями климатических характеристик и индексов. Установлена тесная связь десятилетних флуктуаций вращения Земли с изменениями эпох атмосферной циркуляции, колебаниями глобальной температуры воздуха, региональных осадков и облачности и даже с изменениями уловов промысловых рыб в Тихом океане. Замечено, что каждому режиму вращения Земли соответствует своя форма атмосферной циркуляции и, следовательно, свой режим погоды в различных районах земного шара. На рисунке 8 приведен ход изменений скорости вращения Земли, температуры воздуха в Северном полушарии и накопленной суммы аномалий повторяемости типа С атмосферной циркуляции за 1891-1998 гг. Сопоставление кривых показывает их тесную корреляцию.
Немного больше о технологиях >>>
Классификация изобретений и НТП
"Экономична мудрость бытия, все новое в
нем шьется из старья". В.Шекспир
В шестом веке до нашей эры в древнегреческой
колонии Сибарис — крупном по тем временам торговом центре, жители которого
славились любовью к роскоши, — существовал обычай, по которому повар,
пр ...
Разработка интегрированного стартер-генератора на основе вентильно-индукторной машины
Рассматриваются
принципы работы стартер-генераторного устройства автономного объекта на базе
вентильно-индукторной машины. Проведено исследование режимов работы
вентильно-индукторного стартер-генератора на основе математического
моделирования. Предложено решение проблем расшире ...
