Полярные сияния, землетрясения, вулканизм, приливы и отливы, цунами

Внешнее магнитное поле Земли по форме силовых линий близко полю диполя — элементарного бесконечно малого магнита. Центр диполя Земли смещен относительно Северного и Южного полюсов, поэтому географические и магнитные полюса Земли не совпадают. Дипольный характер геомагнитного поля определяет еще одну его важную особенность.

Вследствие замкнутого (от одного полюса до другого) характера силовые линии геомагнитного поля образуют систему «магнитных ловушек» для заряженных частиц, появляющихся в верхних слоях атмосферы под действием солнечного излучения. Таким образом возникли окружающие Землю пояса космической радиации, или зоны Ван-Алена, заполняемые ионами атмосферных газов и элементарными частицами.

Пояса космической радиации обнаружены лишь в 1958 г. советскими учеными С.Н. Верновым и А.Е. Чудаковым и американским ученым Д. Ван-Алленом. Они играют важную роль в формировании внешнего геомагнитного поля, являясь проводниками электромагнитных возмущений, возникающих в полярных областях.

Одним из таких возмущений и являются полярные сияния, обусловленные свечением газов в мезосфере на высоте 80—150 км. Эти возмущения по поясам Ван-Аллена почти мгновенно (за доли секунды) передаются от одной возбужденной полярной области к другой. Этим и обусловлены почти синхронные вспышки полярных сияний в Арктике и Антарктике.

Первопричина землетрясений связана с неравномерной теплоге- нерацией в недрах и вследствие этого — с горизонтальными напряжениями в соседних блоках, что приводит к образованию тектонических разрывов или вулканических очагов.

Землетрясения вызываются внезапными, быстрыми смещениями крыльев существующих или вновь образующихся тектонических разломов. Напряжения, возникающие при этом, способны передаваться на большие расстояния. Возникновение землетрясений на крупных разломах происходит при длительном смещении в противоположные стороны тектонических блоков или плит, контактирующих по разлому. При этом силы сцепления удерживают крылья разлома от проскальзывания и зона разлома постепенно испытывает сильную деформацию.

При достижении деформацией некоторого предела происходит «вспарывание» разлома и смещение его крыльев. Землетрясение на вновь образующихся разломах рассматривается как результат закономерного развития систем взаимодействующих трещин, объединяющихся в зону повышенной концентрации разрывов, в которой формируется магистральный разрыв, сопровождающийся землетрясением.

Вулканизм — это частный случай более мощного земного процесса — магматизма, связанного с образованием, изменением состава и движения магмы из недр Земли к ее поверхности. Магма, как уже упоминалось, представляет собой природный высокотемпературный расплав, образующийся в виде отдельных очагов в литосфере и верхней мантии (главным образом в астеносфере).

Если внутри литосферы расплавленное вещество занимает плоскопараллельный слой, то на него архимедова сила не действует. Но стоит появиться неоднородности в этом плоскопараллельном слое — выступу, куполу и т.п. как сразу начинают действовать выталкивающие силы, позволяющие магме подняться и нарушить термодинамическое равновесие уже в вышележащих слоях, подняться еще выше и достигнуть поверхности земли, где и образуются вулканы различных типов.

Температура магматических расплавов, находящихся внутри земной коры, находится в пределах от 700 до 1300° С.

Таким образом, магматизм — это глубинный процесс, обусловленный тепловым и гравитационным полями Земли.

Процесс магматизма играет исключительно важную роль в формировании земной коры, поставляя в нее материал из мантии, наращивая кору и приводя к перераспределению материала внутри самой коры.

Магматические породы составляют основную часть земной коры, занимая более 90% ее объема.

Своеобразным движением океанических вод являются приливы и отливы. Их высота в открытом океане достигает 10—12 м. Основное влияние на приливы и отливы оказывает Луна. Лунные приливы в 2,2 раза мощнее солнечных. Приливы происходят одновременно на стороне Земли, обращенной к Луне, и на противоположной стороне

Земли. В этом случае прилив происходит по причине того, что водная оболочка как бы отстает от Земли, потому что последняя, находясь ближе к Луне, притягивается сильнее.

В областях, расположенных перпендикулярно к линии наибольших приливов, будет происходить отток воды в сторону приливов, т.е. там будут наблюдаться отливы. Из-за вращения Земли за сутки будут наблюдаться в одной и той же точке два прилива и два отлива.

Цунами — длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в океане или другом водоеме. Причиной большинства цунами являются подводные землетрясения, во время которых происходит резкое смещение (поднятие или опускание) участка морского дна. Цунами образуются при землетрясении любой силы, но более мощными являются цунами, которые возникают из- за сильных землетрясений (с магнитудой более 7). В результате землетрясения распространяется несколько волн. Более 80% цунами возникает на периферии Тихого океана.

Первое научное описание данного явления дал Хосе де Акоста в 1586 г. (Перу) после мощного землетрясения, когда цунами высотой 25 м ворвались на сушу на расстояние 10 км.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >