Гравитация есть свойство. Свойство это состоит в изменении характера пространства вокруг гравитирующего тела. Всякое тело окружено некоторым ореолом, нимбом измененного пространства. Этот нимб тело носит при себе как нимб вокруг головы святого или атмосфера, ионосфера, магнитосфера вокруг Земли. И оторваться от тела в «самостоятельное плавание» этот ореол не может. Он привязан навечно к телу и перемещается вместе с ним.

II. Гравитационное поле Земли. Что это?

Гравитационное поле Земли - поле силы тяжести, обусловленное притяжением (тяготением) Земли и центробежной силой, вызванной ее суточным вращением. Гравитационное поле Земли незначительно зависит также от притяжения Луны, Солнца и других небесных тел и масс земной атмосферы. Все планеты Солнечной системы имеют форму, близкую к сферической. Поэтому, гравитационное поле шара можно рассматривать, как первое приближение к гравитационному полю планеты. Во втором приближении можно учесть тот факт, что некоторые планеты, в том числе и Земля, гораздо лучше могут быть представлены эллипсоидом вращения, чем шаром. В третьем приближении мы можем учесть и некоторые особенности в распределении масс внутри планеты.

III. Как гравитационное поле влияет на форму Земли.

Геодезические и астрономические исследования последующих столетий дали возможность судить о действительной форме Земли и ее размерах. Известно, что формирование Земли происходило под действием двух сил - силы взаимного притяжения частиц ее массы и центробежной силы, обусловленной вращением планеты вокруг своей оси. Равнодействующей обеих названных сил является сила тяжести, выражаемая в ускорении, которое приобретает каждое тело, находящееся у поверхности Земли. На рубеже XVII и XVIII вв. впервые Ньютон теоретически обосновал положение о том, что под воздействием силы тяжести Земля должна иметь сжатие в направлении оси вращения и, следовательно, ее форма представляет эллипсоид вращения, или сфероид. Степень сжатия зависит от угловой скорости вращения. Чем быстрее вращается тело, тем больше оно сплющивается у полюсов. Разница полярного и экваториального радиусов составляет 21 км. Детальными последующими измерениями, особенно новыми методами исследования с искусственных спутников, было показано, что Земля сжата не только на полюсах, но также несколько и по экватору (наибольший и наименьший радиусы по экватору отличаются на 210 м), т.е. Земля является не двухосным, а трехосным эллипсоидом. Кроме того, расчетами учёных показана несимметричность Земли по отношению к экватору: южный полюс расположен ближе к экватору, чем северный. В связи с расчленением рельефа (наличием высоких гор и глубоких впадин) действительная форма Земли является более сложной, чем трехосный эллипсоид. Наиболее высокая точка на Земле - гора Джомолунгма в Гималаях - достигает высоты 8848м. Наибольшая глубина 11 034 м обнаружена в Марианской впадине. Таким образом, наибольшая амплитуда рельефа земной поверхности составляет немногим менее 20 км. Учитывая эти особенности, немецкий физик Листинг в 1873 г. фигуру Земли назвал геоидом, что дословно обозначает "земле подобный".

IV. Гравитационные аномалии.

На карте желтые участки обозначают- самую высокую силу тяжести, красные- высокая сила тяжести, синие и голубые участки - пониженная сила тяжести. Карту продемонстрировали специалисты из Института астрономической физики и физической геодезии Технического университета Мюнхена. Точную форму Земли удалось определить с помощью данных, полученных с помощью спутника GОСЕ (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) Европейского космического агентства. Он был запущен в марте 2009 года, летает на высоте порядка 250 километров - ниже, чем другие аппараты. И улавливает малейшие гравитационные аномалии. В Евразии и Африке в основном попадаются участки с повышенным притяжением (обозначены красным и желтым). А вот в Северной Америке сила тяжести меньше (синие участки). Разница в силе тяжести между США и Россией может достигать 0,04 процента.

V. Загадки гравитации.

Неравномерность гравитации.

Гравитация распределяется по поверхности Земли неравномерно. Оказывается, в некоторых местах вы можете почувствовать себя тяжелее, чем в других. Область низкой гравитации наблюдается возле берегов Индии, а относительно высокая гравитация – в южной части Тихого океана. Причина этого неизвестна , так как существующие поверхностные образования не являются доминирующими. Спутники-близнецы NASA под названием GRACE, запущенные в марте 2002 г., производят подробные измерения гравитационного поля Земли, что позволит совершить новые открытия в области гравитации и экологической системы планеты.

Чёрная дыра.

Чёрная дыра - предположительно существующий в реальности физический объект, сила гравитации которого не позволяет электромагнитным волнам распространяться в направлении от объекта. Такое определение чёрной дыре дает общая теория взаимодействий. Теперь немного истории. Когда 27 ноября 1783 года английский астроном Джон Мичелл на заседании Лондонского Королевского общества предложил свою идею, он и представить не мог, к каким выводам придут современные учёные. Предположение состояло в том, что в природе могут существовать физические объекты, гравитационное поле которых настолько сильно, что даже свет не может покинуть такое тело. Используя закон всемирного тяготения, Мичелл рассчитал, что для того чтобы поле тяготения смогло «остановить» электромагнитную волну, создающая это поле, масса (M) должна уместиться в сфере с радиусом, меньшим «гравитационного радиуса» rg = 2GM/c2 (гравитационная постоянная G = 6,672 ´ 10–11 м3кг–1с–2 и скорость света c = 299 792 458 м/с). Например, для Солнца с массой около 2 ´ 1030 кг и радиусом около 700 тыс. км значение rg » 3 км. А для Земли (M = 6 ´ 1024 кг) значение rg » 1 см. Такие цифры дают причину сомневаться в реальной осуществимости подобного сжатия объектов. Но учёных это не останавливает. В 1916 немецкий астроном Карл Шварцшильд получил первое точное решение уравнений недавно созданной Эйнштейном релятивистской теории гравитации. Из анализа решения Шварцшильда был сделан вывод о существовании у «черной дыры» горизонта событий, то есть границы той области пространства, в которой влияние гравитации настолько сильно, что ни вещество, ни излучение не могут покинуть эту область.

Сам термин «чёрная дыра» вошёл в употребление с лёгкой руки американского физика Джона Арчибальда Уилера в 1967 году.

VI. Гравитационный потенциал Вселенной.

Все мы притягиваемся к Земле. Масса Земли по меркам человека огромна: М = 6×1024 кг = 6 000 000 000 000 000 000 000 000 кг. Для того чтобы преодолеть притяжение Земли, человеку понадобилось достичь скорости несколько километров в секунду! 8 км/с – это минимальная

скорость, с которой тело должно двигаться вокруг Земли, чтобы не упасть

на неё. Она называется первой космической скоростью. 11 км/с – это

минимальная скорость, которую должно иметь тело, чтобы вылететь из

гравитационного поля Земли. Это так называемая вторая космическая

скорость. Но по космическим меркам масса Земли чрезвычайно мала!

Например, масса Солнца, вокруг которого вращается Земля, в триста

тысяч раз больше и составляет МS = 2×1030 кг. Чтобы вылететь из

гравитационного поля Солнца, нужно развить скорость более 40 км/с. И чем дальше человек проникает в глубины Вселенной, используя мощнейшие телескопы, тем более грандиозные миры раскрываются перед ним. Чтобы вылететь из её поля притяжения, нужно развить скорость более 200 км/с. Под действием сил гравитационного притяжения галактики образуют скопления. А скопления галактик, в свою очередь, под действием гравитационных сил образуют гигантские сверхскопления. Чтобы вылететь из его поля притяжения, нужно развить скорость около 500 км/с. Но и масса такого сверхскопления ничтожна по сравнению с остальной массой Вселенной.

Список использованной литературы.

Василий Янчилин. Неопределенность, гравитация, космос. Год издания: 2003. Издательство: Едиториал УРСС.
Сухонос С.И. Кипящий вакуум Вселенной, или Гипотеза о природе гравитации. Год издания: 2005. Издательство: Захаров.
Ч. Мизнэр, К. Торн, Д. Уилер. Гравитация. Год издания: 1977.
http://www.mining-enc.ru/g/gravitacionnoe-pole-zemli/
http://uborshizzza.livejournal.com/1917941.html
http://oko-planet.su/science/sciencecosmos/66417-gravitacionnoe-pole-zemli-kartofelina.html

freepapers.ru

Реферат Гравитационное поле Земли

скачать

Реферат на тему:

План:

1 Гравитационное поле в классической физике
2 Недостатки ньютоновской модели тяготения
3 Гравитационное поле в общей теории относительности

Введение

Гравитацио́нное по́ле, или по́ле тяготе́ния — физическое поле, через которое осуществляется гравитационное взаимодействие[1].

1. Гравитационное поле в классической физике

Закон тяготения Ньютона

В рамках классической физики гравитационное взаимодействие описывается «законом всемирного тяготения» Ньютона, согласно которому сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками с массами m1 и m2 пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

$F=G\frac{m_1 m_2}{R^2}$

Здесь G — гравитационная постоянная, приблизительно равная $6{,}673 \cdot 10^{-11}$ м³/(кг с²), R — расстояние между точками.

Для расчёта поля в более сложных случаях, когда тяготеющие массы нельзя считать материальными точками, можно воспользоваться тем фактом, что поле ньютоновского тяготения потенциально. Если обозначить плотность вещества ρ, то потенциал поля φ удовлетворяет уравнению Пуассона:

$\Delta \varphi = -4 \pi G \rho$

2. Недостатки ньютоновской модели тяготения

Практика показала, что классический закон всемирного тяготения позволяет с огромной точностью объяснить и предсказать движения небесных тел. Однако ньютоновская теория содержала ряд серьёзных недостатков. Главный из них — необъяснимое дальнодействие: сила притяжения передавалась неизвестно как через совершенно пустое пространство, причём бесконечно быстро. По существу ньютоновская модель была чисто математической, без какого-либо физического содержания. Кроме того, если Вселенная, как тогда предполагали, евклидова и бесконечна, и при этом средняя плотность вещества в ней ненулевая, то возникает гравитационный парадокс: потенциал поля всюду обращается в бесконечность. В конце XIX века обнаружилась ещё одна проблема: заметное расхождение теоретического и наблюдаемого смещения перигелия Меркурия.

На протяжении более двухсот лет после Ньютона физики предлагали различные пути усовершенствования ньютоновской теории тяготения. Эти усилия увенчались успехом в 1915 году, с созданием общей теории относительности Эйнштейна, в которой все указанные трудности были преодолены. Теория Ньютона оказалась приближением более общей теории, применимым при выполнении двух условий:

Гравитационный потенциал в исследуемой системе не слишком велик (много меньше c2).
Скорости движения в этой системе незначительны по сравнению со скоростью света.

3. Гравитационное поле в общей теории относительности

В общей теории относительности (ОТО) гравитационное поле является не отдельным физическим понятием, а свойством пространства-времени, появляющимся в присутствии материи. Этим свойством является неевклидовость метрики (геометрии) пространства-времени, и материальным носителем тяготения является пространство-время. Тот факт, что гравитацию можно рассматривать как проявление свойств геометрии четырёхмерного неевклидова пространства, без привлечения дополнительных понятий, есть следствие того, что все тела в поле тяготения получают одинаковое ускорение («принцип эквивалентности» Эйнштейна). Пространство-время при таком подходе приобретает физические атрибуты, которые влияют на физические объекты и сами зависят от них.

Пространство-время ОТО представляет собой псевдориманово многообразие с переменной метрикой. Причиной искривления пространства-времени является присутствие материи, и чем больше её энергия, тем искривление сильнее. Для определения метрики пространства-времени при известном распределении материи надо решить уравнения Эйнштейна. Ньютоновская же теория тяготения представляет собой приближение ОТО, которое получается, если учитывать только «искривление времени», то есть изменение временно́й компоненты метрики, g00[2] (пространство в этом приближении евклидово). Распространение возмущений гравитации, то есть изменений метрики при движении тяготеющих масс, происходит с конечной скоростью, и дальнодействие в ОТО отсутствует.

Другие существенные отличия гравитационного поля ОТО от ньютоновского: возможность нетривиальной топологии пространства, особых точек, гравитационные волны.

Примечания

Советский энциклопедический словарь. — 2-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1982. — С. 332.
Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Теория поля. — Издание 7-е, исправленное. — М.: Наука, 1988. — 512 с. — («Теоретическая физика», том II). — ISBN 5-02-014420-7, § «Закон Ньютона».

Литература

Дубошин Г. Н. Небесная механика. Основные задачи и методы / Глав. ред. физ.-мат. лит. — М.: Наука, 1968. — 800 с.
Иваненко Д. Д., Сарданашвили Г. А. Гравитация. — 3-е изд. — М.: УРСС, 2008. — 200 с.
Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж. Гравитация. — М.: Мир, 1977.

wreferat.baza-referat.ru

ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ, реферат — allRefers.ru

ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ - раздел Геология, ОБЩАЯ ГЕОЛОГИЯ

Законы падения тел на Земле изучал Галилео Галилей (1564-1642). Он первый определил величину ускорения свободного падения (силы тяжести): g = 9,8 м/с2.

Им была установлена независимость величины ускорения свободного падения от массы падающего тела. Без сопротивления воздуха (в вакууме) легкое перышко и тяжелый булыжник движутся одинаково, одновременно достигая поверхности Земли. По этому же принципу падения тел созданы современные абсолютные гравиметры, в которых в вакууме взлетают и падают уголковые отражатели, пересекая лазерный луч, что дает возможность точно определять время и положение. Точность определения современного абсолютного гравиметра 10"6 см/с2. В честь Галилея была названа единица измерения ускорения свободного падения — 1 Гал = 1 см/с2. Производные единицы — миллиГал = 10"3 см/с2 и микроГал = 10"6 см/с2. 980 см/с2= 980 Гал.

Второй способ измерения ускорения силы тяжести, ииспользован- ный Г. Галилеем, заключается в измерении периода колебаний маятника. Период колебаний Т равен: Т = 2nVL/g, где L — длина маятника, g — ускорение свободного падения.

Маятниковые приборы и сейчас применяются для абсолютных измерений. Относительную величину ускорения свободного падения (силы тяжести) измеряют с помощью точных пружинных весов.

Изучение законов движения планет Солнечной системы Т. Браге, И. Кеплера и закона падения тел на Земле Г. Галилея привело И. Ньютона к открытию закона всемирного тяготения.

Закон всемирного тяготения. Закон всемирного тяготения И. Ньютона (1666 г.) гласит: две точечные массы ггц и ш2, находящиеся на расстоянии г, притягиваются друг к другу с силой F, прямо пропорциональной произведению масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними:

F = G • ш, • ш.,/г2,

где G — гравитационная постоянная, экспериментально измеренная впервые Г. Кавэндишем (1791 г.), равная 6,673 • 10"11 м3/кг/с2 в системе единиц СИ. Точечными считаются массы тел, линейные размеры которых много меньше расстояния между ними: 1«г.

Согласно этому закону планеты движутся вокруг Солнца, Луна обращается вокруг Земли, движутся спутники вокруг других планет, вертятся вокруг друг друга двойные звезды, взаимодействуют между собой множества звезд в галактиках и галактики друг с другом, а на Земле — падают яблоки и другие предметы, текут реки, выпадают осадки, движутся ледники, оползни и снежные лавины.

Благодаря силе тяготения формируются все космические тела — звезды, планеты, галактики, скопления галактик.

Сила тяготения собрала межзвездное вещество и сжала его в нашу планету. Сжатие разогрело первичное вещество Земли, и оно превратилось в оболочки Земли — ядро и мантию, образовались минералы. Запас гравитационной энергии, перешедшей в тепло, до сих пор является источником активности Земли, генерируя ее магнитное поле, осуществляя гравитационную дифференциацию вещества и, стало быть, тектоническую активность.

Гравитационное воздействие Луны и Солнца приводит к возникновению приливов как в жидкой (океаны), так и в твердой оболочках Земли. Сила гравитационного притяжения удерживает атмосферу на Земле, не давая ей разлететься в космос. Величина силы тяжести на Земле определяет максимальную высоту гор и размеры животных.

Масса Земли. Г. Кавендиш был первым, кто оценил массу сферической Земли. Известно, что ускорение силы тяжести g на Земле равно примерно 9,8 м/сек2. Это ускорение создается силой притяжения любого тела Землей (R — радиус Земли, М — масса Земли, т* — масса любого тела):

т* • g = G ■ т* ■ M/R2,

откуда

g = G • M/R2.

Для Земли (шара) сила тяготения на ее поверхности равна силе, создаваемой точечной массой, равной ее массе и расположенной в ее центре.

Масса Земли равна:

М = g • R2/G.

Радиус Земли R равен 6378 км, получаем массу Земли: 5.97 • Ю~ кг.

Зная массу Земли, нетрудно рассчитать среднюю плотность, разделив массу М на ее объем V = 4/3nR3. Средняя плотность равна 5520 кг/м3.

Плотность поверхностных пород можно измерить непосредственно, она равна примерно 2650 кг/м3. Это означает, что плотность вещества Земли увеличивается с глубиной.

Сила тяжести и вращение Земли. Сила тяжести в любой точке на поверхности Земли является результирующей двух сил — собственно ньютоновского тяготения и центробежной силы, возникающей при вращении Земли вокруг своей оси. Величина центробежного ускорения зависит от широты ф, поэтому ускорение силы тяжести на поверхности Земли так же зависит от широты:

В(ф) = (1 + а sin2cp + р sin22(p),

где ge = 9.780318 м/с — ускорение силы тяжести на экваторе, коэффициенты а = 5,278 • 10"3, Р = 2,3462 • 10"5. Эта формула носит название формулы нормальной силы тяжести (принята МАГ в 1967 г.). Вычитая из измеренного в какой-либо точке Земли значения ускорения силы тяжести, рассчитанного для широты этой точки нормального значения силы тяжести, получают величину аномального гравитационного поля. Аномальное гравитационное поле обусловлено неоднородностью распределения масс в Земле.

Зависимость силы тяжести от широты экспериментально подтверждена в первой половине XVIII в. исследованиями П. Буге в Гренландии, Южной Америке и Париже, а также Дж. Эвереста в Гималаях век спустя.

При точных измерениях вблизи высочайших гор на Земле (Анды в Южной Америке и Гималаи в Азии) было установлено, что их гравитационное притяжение (уклонение отвеса) меньше, чем ожидалось исходя из их формы. Объяснение этого открытия привело к идее компенсации веса гор наличием корней. Это явление носит название изостазии.

Искусственные спутники и сила тяжести. Современные исследования Земли невозможно представить без наблюдений из космоса. Дистанционные методы изучения формы Земли, ее поверхностной топографии, силы тяжести, магнитного поля, поверхностной температуры, растительности производятся с помощью искусственных спутников Земли.

Измерения точных координат методом GPS, или, говоря другими словами, современные навигационные системы, основаны на одновременных вычислениях орбит многих одновременно летящих искусственных спутников (24 или 36), так чтобы в поле зрения было по крайней мере сразу три из них.

Уравнение движения спутника можно записать, зная закон всемирного тяготения и принимая, что траектория его движения — окружность:

Мш2г = GmM/H,

где m — масса спутника, со — угловая скорость движения спутника, г — радиус его орбиты. Или, поскольку линейная v и угловая w скорости движения связаны соотношением v = юг ,

mv2/r = GmM/r2.

Отсюда

v = (GM/r)1''2,

где v — линейная скорость движения спутника, М — масса Земли, г — радиус орбиты спутника. Линейная скорость спутника на высоте примерно 100 км равна 7,9 км/с и не зависит от массы спутника. Эта скорость называется первой космической скоростью. С такой скоростью надо разогнать тело, чтобы оно стало искусственным спутником Земли. Энергия ракеты тратится на подъем спутника на высоту за пределы атмосферы и на разгон спутника до первой космической скорости. Далее ракета не нужна. При круговом движении спутника работа не совершается — сила тяготения перпендикулярна направлению смещения в любой точке орбиты.

Наблюдая за спутником оптическими или радиоастрономическими методами, удалось выявить малые отклонения траекторий спутников от круговых. Эти отклонения вызваны аномальным гравитационным полем Земли. Обрабатывая данные по измерениям множества траекторий спутников, можно построить карты аномального гравитационного поля Земли.

Интерпретация аномального гравитационного поля представляет собой классическую обратную задачу, не имеющую единственного решения.

Для определения локальных гравитационных аномалий проводится съемка по профилям или по площадям с равномерным шагом. На море съемки ведутся гравиметрами на судах. Измерения проводятся относительными гравиметрами, поскольку важны только относительные разности ускорения силы тяжести в различных точках съемки. Гравитационные аномалии обусловлены неоднородностями плотности горных пород и их геометрией (сферическая форма, горизонтальный, вертикальный или наклонный пласты и т. д.). Например, тело сферической формы радиусом г с избыточной плотностью 5р, центр которого расположен на глубине h (h < г), создает аномалию вертикальной составляющей ускорения силы тяжести (Ag), зависящую от расстояния х от проекции центра сферы на поверхность Земли:

_ 4nGp5r3 h ё" 3 "(x2 + h3)3/2 '

Из этого уравнения для формы кривой аномалии ясно видно, что одному и тому же значению аномалии может соответствовать бесконечное количество значений 8р, г, h. Выбор одного из бесконечного множества решений требует дополнительных топографических, геологических, сейсмических, геомагнитных сведений.

Форма Земли. Еще два века назад при точных геодезических измерениях на Земле было установлено, что форма Земли не сфера, а эллипсоид вращения. Такую форму принимает вращающаяся жидкая сфера. Земля сплющена у полюсов и растянута у экватора. Полярный радиус короче экваториального радиуса на 21 км. Сплюснутость Земли равна 21/6381 « 1/300. Поверхность покоящейся жидкости на Земле (или вообще в поле силы тяжести) является эквипотенциальной — поверхностью, равной потенциальной энергии. Если в какой-либо точке это условие нарушено, жидкость начнет перетекать, восстанавливая эквипотенциальную поверхность. Поэтому поверхность Мирового океана на Земле является эквипотенциальной поверхностью — поверхностью геоида. Поверхность геоида не совпадает с поверхностью эллипсоида. Отклонения называют высотами геоида.

С помощью спутников можно непосредственно измерять положение поверхности геоида методом радарной альтиметрии — измеряя время пробега лазерного луча от спутника до поверхности океана и обратно. Точность измерения положения геоида на океанах составляет 10 см. Поверхность геоида на континентах можно представить как уровень океана в прорытых каналах. Непосредственно измерить ее положение невозможно, поэтому ее рассчитывают на основе измеренного поля силы тяжести. На рис. 5 на цветной вклейке показана карта высот геоида (данные 2000 г.). Минимальное значение высоты геоида (-113 м) отмечается у юго-восточной оконечности Индии, максимальное (+57 м) — в районе Исландии. Поверхность (форма) геоида не есть истинная форма Земли, а есть форма эквипотенциальной поверхности.

Измерения поля силы тяжести на Земле показали, что земная кора в целом изостатически уравновешена.

Все темы данного раздела:

Солнечная радиация Длина волн > 24 микрона 7% 0,17 - 0,35 мк 46% 0,35 * 0,75мк 4

ХИМИЧЕСКИЙ И МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ НЕДР ЗЕМЛИ Определение химического и минерального состава геосфер Земли представляет собой очень сложную задачу, кот

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ Более 400 лет назад У. Гильберт высказал предположение, что Земля сама является магнитом, но механизм возник

Минералы Все вещество земной коры и мантии Земли состоит из минералов, которые разнообразны по форме, строению, сост

Горные породы Горные породы представляют собой естественные минеральные агрегаты, формирующиеся в литосфере или на пов

СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ зерен, как правило, увеличиваются по мере роста температур метаморфизма (рис. 2.26). В п

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ Одной из главных задач геологии является воссоздание истории развития Земли и ее отдельных регионов. Сдела

Lt; • • »J / Л f L

ИЗОТОПНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА МИНЕРАЛОВ И ГОРНЫХ ПОРОД Многочисленные попытки найти в макромире природные часы, которые бы позволяли надежно устанавливать возр

П ( 1ЧЧн J 235JJ 207pb 207рЬ

ТЕКТОНИКА ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ - СОВРЕМЕННАЯ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ В 50-е гг. XX в. геологические и геофизические исследования Земли проводились исключительно интенсивно. Особ

ВЫВЕТРИВАНИЕ Большинство геологических процессов на поверхности Земли обусловлены действием солнечной энергии и силы

ПРОЦЕССЫ ГИПЕРГЕНЕВА И КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ Под зоной гипергенеза понимается поверхностная часть земной коры, непрерывно подвергаемая воздействию ра

ОБРАЗОВАНИЕ ПОЧВ И ИХ СВОЙСТВА Практически вся поверхность суши покрыта тонким слоем почвы, энергетически и геохимически весьма активным

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОВЕРХНОСТНЫХ ТЕКУЧИХ ВОД Водные потоки производят огромную геологическую работу на поверхности суши. Реки, ручьи, ручейки перенося

ВРЕМЕННЫЕ ВОДНЫЕ ПОТОКИ Временные водные потоки возникают при выпадении атмосферных осадков или таянии снегов. В остальное время

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РЕК Реки, протекающие на всех континентах, кроме Антарктиды, производят большую эрозионную и аккумулятивную р

УСТЬЕВЫЕ ЧАСТИ РЕК, ДЕЛЬТЫ И ЗСТУАРИИ Крупные реки впадают в моря и океаны, более мелкие — в озера и крупные реки. В том месте, где русло нижнего те

РАЗВИТИЕ РЕЧНЫХ ДОЛИН И ФОРМИРОВАНИЕ РЕЧНЫХ ТЕРРАС В своем развитии любая река проходит ряд стадий: от молодости до зрелости.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД Все воды, находящиеся в порах и трещинах горных пород ниже поверхности Земли, относятся к подземным водам.

ВИДЫ ВОДЫ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ Вода в горных породах бывает нескольких видов. 1. Кристаллизационная вода находится в составе кристалл

ДВИЖЕНИЕ И РЕЖИМ ГРУНТОВЫХ ВОД Зеркало грунтовых вод ведет себя в зависимости от рельефа, повышаясь на водоразделах и понижаясь к рекам,

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА Гидрогеологические процессы, происходящие в верхней части земной коры, тесно связаны с хозяйственной дея

КАРСТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ Карстовые процессы развиваются в растворимых природными поверхностными и подземными водами горных пород

КАРСТОВЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА На поверхности карстовые формы представлены каррами, желобами и рвами, понорами, воронками разных ти

ГРАВИТАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ Если горные породы приобретают неустойчивое состояние, то в один прекрасный момент под действием силы тяже

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОЗЕР Озеро — это углубление на поверхности суши — котловина, частично заполненная водой. Озера не обладают непо

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БОЛОТ Болото представляет собой аккумулятивное образование, характеризующееся временным или постоянным избыт

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВЕТРА Ветер является одним из важных геологических агентов, изменяющих лик Земли. Он производит геологическую р

ДЕФЛЯЦИЯ И КОРРАЗИЯ Под дефляцией понимается выдувание рыхлых, дезинтегрированных горных пород с поверхности Земли, а корраз

АККУМУЛЯЦИЯ ЭОЛОВОГО МАТЕРИАЛА Переносимые ветром частицы пыли, «перетекающие» пески, подброшенные ураганом обломки и гальки где-то долж

ТИПЫ ПУСТЫНЬ Пустыни объединяются в типы на основании того, преобладает ли в них дефляция или разные способы аккумуляци

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СНЕГА, ЛЬДА И ЛЕДНИКОВ В современную эпоху 11 % суши, или 17 млн км2, занято ледниками и ледниковыми покровами, объемом около 30 м

РАЗРУШИТЕЛЬНАЯ (ЭКЗАРАЦИОННАЯ) ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЛЕДНИКОВ Термин экзарация используется для обозначения эродирующей деятельности ледника, которая появляется благо

ТРАНСПОРТНАЯ И АККУМУЛЯТИВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЛЕДНИКОВ При своем движении ледник захватывает и переносит различный материал, начиная от тонкого песка и кончая кр

ВОДНО-ЛЕДНИКОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ Крупные материковые покровы льда при своем таянии поставляют огромную массу воды. Целые реки текут по по

Ш1щщшщшщ Рис. 13.7. Схема миграции воды и сортировки обломочного материала в рыхлой породе (по А. К. Орвину, 1942). а — нача

СКЛАДЧАТЫЕ НАРУШЕНИЯ Наблюдая толщи горных пород, смятые в складки, кажется, что формы складок бесконечно разнообразны. На самом

РАЗРЫВНЫЕ НАРУШЕНИЯ До сих пор речь шла о таких деформациях пластов горных пород, которые не нарушали сплошности пласта, хотя пл

МЕХАНИЗМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И ЕГО ПАРАМЕТРЫ Землетрясение тектонического типа, т. е. связанное с внутренними эндогенными силами Земли, представляет со

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ИХ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЗИЦИЯ Распространение на земном шаре землетрясений носит крайне неравномерный характер (рис. 18.7). Одни места хар

ПРОГНОЗ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ Несмотря на все усилия различных исследователей, предсказать десятилетие, год, месяц, день, час и место, где

СЕЙСМОСТОЙКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО И ПОВЕДЕНИЕ ГРУНТОВ ПРИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯХ Все строительство в сейсмооиасных районах осуществляется по специальным требованиям, направленным на по

ГЛАВНЫЕ СТРУКТУРЫ ЛИТОСФЕРЫ Континенты и океаны обладают различным строением и возрастом земной коры. Континентальная кора имеет мощ

ЧЕЛОВЕК И ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СРЕДА Прошедший век ознаменовался небывалым наступлением человека на природную, в том числе геологическую, сред

ДОСТИЖЕНИЯ В ИЗУЧЕНИИ ЗЕМЛИ Вторая половина XX в. ознаменовалась бесспорными достижениями в изучении не только Земли, но и всех планет

КОНЦЕПЦИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ В ГЕОЛОГИИ Изложенное в предыдущих разделах показывает многообразие задач геологии как науки. Они, однако, сводятся

ТЕПЛОВОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ Температура поверхностной части земной коры почти полностью зависит от солнечного излучения, но суточные

allrefers.ru

Реферат - Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли

--PAGE_BREAK--,

где r = a – расстояние от Солнца; Т – период обращения планеты вокруг светила.

В качестве примера найдем среднюю орбитальную скорость вращения Земли, положив в формулу Т = 365,2564·86400 с = 31,56·106 с, а = 149,6·106 км, получим V = 29,78 км/с. Внутренне строение Земли. Длительное существование воды и жизни на поверхности Земли стало возможным благодаря трем основным характеристикам — ее массе, гелиоцентрическому расстоянию и быстрому вращению вокруг своей оси.

Именно эти планетарные характеристики определили единственно возможный путь эволюции живого и неживого вещества Земли в условиях Солнечной системы, итоги которого запечатлены в неповторимом облике планеты. Эти три важнейшие характеристики у других восьми планет Солнечной системы существенно отличаются от земных, что и явилось причиной наблюдаемых различий в их строении и путях эволюции.

Масса современной Земли равна 5,976·1027 г. В прошлом вследствие непрерывно протекающих процессов диссипации летучих элементов и тепла она, несомненно, была больше. Масса планеты играет определяющую роль в эволюции протовещества. Шарообразная форма Земли свидетельствует о преобладании гравитационной организации вещества в теле планеты.

С ростом глубины растут давление и температура. Вещество переходит в расплавленное и даже ионизованное состояние, благодаря чему возрастает его химический потенциал. Тем самым создаются предпосылки для длительной термической и, следовательно, геологической активности планеты.

Средний радиус гелиоцентрической орбиты Земли (расстояние от Солнца) равен 149,6 млн. км. Эта величина принята в качестве астрономической единицы. Почему мы выделяем этот параметр среди множества других? Дело в том, что на этом расстоянии количество солнечного тепла, достигающего поверхности Земли, таково, что выносимая из недр вода имеет возможность длительное время сохраняться в жидкой фазе, формируя обширные океанические и морские бассейны. Уже на орбите Венеры, расположенной на 50 млн. км ближе к Солнцу, и на орбите Марса, расположенного на 70 млн. км дальше от Солнца, чем Земля, таких условий нет. На Венере из-за избытка солнечного тепла вода испаряется и может существовать только в атмосфере планеты, на Марсе из-за недостатка тепла пребывает в замерзшем состоянии под грунтом планеты (возможно, в форме мерзлоты). И наконец, вращение Земли: полный оборот вокруг своей оси относительно Солнца планета делает за 24 часа, или за 86400 с; относительно звезд — за 86164 с. Благодаря столь быстрому вращению возникли динамические условия, необходимые для образования земного магнитного поля. Без магнитного экрана развитие современных форм жизни при прочих благоприятных условиях было бы невозможно. Поток солнечных частиц высоких энергий беспрепятственно достигал бы земной поверхности, неся гибель живому веществу. Жизнь в этих условиях могла бы зародиться и существовать лишь под водой или глубоко в грунте. Суша являла бы собой мертвые пустыни, лишенные растительности и каких-либо живых существ.

Суточное вращение Земли обеспечивает также попеременное нагревание и охлаждение ее поверхности. Это способствует развитию водной и воздушной циркуляции, ускорению динамики всех процессов жизнедеятельности биосферы, преобразованию вещества земной коры.

Наклон оси вращения к плоскости орбиты (23°27¢) приводит к периодическому (сезонному) изменению количества солнечного тепла, получаемого различными участками земной поверхности при движении планеты по гелиоцентрической орбите. Полное обращение вокруг Солнца Земля делает за 365,2564 звездных суток (сидерический год), или 365,2422 солнечных суток (тропический год).

Площадь поверхности Земли равна 510 млн. км2, средний радиус сферы — 6371 км. Земная кора и её строение.

Верхняя твердая геосфера именуется земной корой. Это понятие связано с именем югославского геофизика А.Мохоровичича, который установил, что в верхней толще Земли сейсмические волны распространяются медленнее, нежели на больших глубинах. Впоследствии этот верхний низкоскоростной слой был назван земной корой, а граница, отделяющая земную кору от мантии Земли, -границей Мохоровичича, или, сокращенно, — Моха. Мощность земной коры изменчива. Под водами океанов она не превышает 10-12 км, а на континентах составляет 40-60 км, (что составляет не более 1% земного радиуса), редко увеличиваясь в горных районах до 75 км. Средняя мощность коры принимается равной 33 км, средняя масса — 3·10 25 г.

По геологическим и геохимическим данным до глубины 16 км подсчитан усредненный химический состав пород земной коры[1]. Эти данные постоянно уточняются и на сегодня выглядят следующим образом: кислород — 47%, кремний — 27,5, алюминий — 8,6, железо — 5, кальций, натрий, магний и калий — 10,5, на все <img width=«315» height=«288» src=«ref-1_220100551-10729.coolpic» hspace=«12» alt=«Подпись: Внутреннее строение Земли » v:shapes="_x0000_s1030">остальные элементы приходится около 1,5%, в том числе на титан — 0,6%, углерод — 0,1, медь — 0,01, свинец — 0,0016, золото — 0,0000005%. Очевидно, что первые восемь элементов составляют почти 99% земной коры и только 1% падает на остальные (более сотни!) элементы таблицы Д.И. Менделеева. Вопрос о составе более глубоких зон Земли остается спорным. Плотность пород, слагающих земную кору, с глубиной возрастает. Средняя плотность пород в верхних горизонтах коры 2,6-2,7 г/см3, ускорение силы тяжести на ее поверхности 982 см/с2. Зная распределение плотности и ускорения силы тяжести, можно рассчитать давление для любой точки радиуса Земли. На глубине 50 км, т.е. примерно у подошвы земной коры, давление составляет 13000 атм.

Температурный режим в пределах земной коры довольно своеобразен. На некоторую глубину в недра проникает тепловая энергия Солнца. Суточные колебания температуры наблюдаются на глубинах от нескольких сантиметров до 1-2 м. Годовые колебания в умеренных широтах достигают глубины 20-30 м. На этих глубинах залегает слой пород с постоянной температурой — изотермический горизонт. Его температура равна средней годовой температуре воздуха в данном регионе. В полярных и экваториальных широтах, где амплитуда колебания годовых температур мала, изотермический горизонт залегает близко к земной поверхности. Верхний слой земной коры, в котором температура меняется по сезонам года, называется активным. В Москве, например, активный слой достигает глубины 20 м.

Ниже изотермического горизонта температура повышается. Повышение температуры с глубиной ниже изотермического горизонта обусловлено внутренним теплом Земли. В среднем прибавка температуры на 1°С осуществляется при заглублении в земную кору на 33 м. Эта величина называется геотермической ступенью[2]. Геотермическая ступень в разных регионах Земли различна: полагают, что в зонах вулканизма она может быть около 5 м, а в спокойных платформенных областях — возрастать до 100 м.

Вместе с верхним твердым слоем мантии земная кора объединяется понятием литосфера, совокупность же коры и верхней мантии принято именовать тектоносферой .

Типы коры. В разных регионах соотношение между различными горными породами в земной коре различно, причем обнаруживается зависимость состава коры от характера рельефа и внутреннего строения территории. Результаты геофизических исследований и глубоко бурения позволили выделить два основных и два переходных типа земной коры. Основные типы маркируют такие глобальные структурные элементы коры как континенты и океаны. Эти структуры прекрасно выражены в рельефе Земли, и им свойственны континентальный и океанический типы коры . <img width=«621» height=«468» src=«ref-1_220111280-55603.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054"> Рис. Типы земной коры:

1 — вода, 2 — осадочный слой, 3 — переслаивание осадочных пород

и базальтов, 4 — базальты и кристаллические ультраосновные породы,

5 — гранитно-метаморфический слой, 6 — гранулитово-базитовый слой,

7 — нормальная мантия, 8 — разуплотненная мантияКонтинентальная кораразвита под континентами и, как уже говорилось, имеет разную мощность. В пределах платформенных областей, соответствующих континентальным равнинам, это 35-40 км, в молодых горных сооружениях — 55-70 км. Максимальная мощность земной коры — 70-75 км — установлена под Гималаями и Андами. В континентальной коре выделяются две толщи: верхняя — осадочная и нижняя — консолидированная кора.

Океанская корахарактерна для Мирового океана. Она отличается от континентальной по мощности и составу. Мощность ее колеблется от 5 до 12 км, составляя в среднем 6-7 км. Сверху вниз в океанской коре выделяются три слоя: верхний слой рыхлых морских осадочных пород до 1 км мощностью; средний, представленный переслаиванием базальтов, карбонатных и кремнистых пород, мощностью 1-3 км; нижний, сложенный основными породами .

Субокеанская кораразвита под глубоководными котловинами окраинных и внутренних морей (Черное, Средиземное, Охотское и др.), а также обнаружена в некоторых глубоких впадинах на суше (центральная часть Прикаспийской впадины). Мощность субокеанской коры 10-25 км, причем увеличена она преимущественно за счет осадочного слоя, залегающего непосредственно на нижнем слое океанской коры.

Субконтинентальнаякорахарактерна для островных дуг (Алеутской, Курильской, Южно-Антильской и др.) и окраин материков. По строению она близка к континентальной коре, но имеет меньшую мощность — 20-30 км.

Таким образом, различные типы земной коры отчетливо разделяют Землю на океанические и континентальные блоки. Высокое положение континентов объясняется более мощной и менее плотной земной корой, а погруженное положение ложа океанов — корой более тонкой, но более плотной и тяжелой. Область шельфа подстилается континентальной корой и является подводным окончанием материков.

Газовая оболочка Земли. Современная атмосфера имеет азотно-кислородный состав: 78,1% – азота, 20,9% – кислорода. В ней также содержится от 0,3 до 3% паров воды, 0,9% аргона и 0,03% углекислого газа. Среди примесей присутствуют неон, криптон, водород, метан и другие газы. Такой состав атмосфера имеет до высоты 100 – 120 км при общей толщине газовой оболочки 1800 – 2000 км.

Атмосфера имеет стратифицированное строение. До высоты 100 – 120 км вследствие активных турбулентных процессов, вызванных температурными контрастами между экватором и полюсами, неравномерным нагреванием земной поверхности солнечным теплом, происходит интенсивное перемешивание воздушных масс. Выше указанной границы происходит гравитационное разделение газов по удельному весу. От 120 до 400 км преобладают молекулярный азот и атомарный кислород. Выше (до высоты 700 км) преобладает атомарный кислород. Внешняя часть атмосферы (до 1000 – 1500 км) имеет преимущественно гелиево-водородный состав. Легкие водород и гелий как бы всплывают над более тяжелой молекулярной оболочкой. Выделяются четыре основных слоя: тропосфера, стратосфера, мезосфера и термосфера (ионосфера) .

Тропосфера.Это приземный слой атмосферы, простирающийся до высоты 12 – 18 км. В нем содержится до 80% массы всей атмосферы, водяной пар и частицы пыли антропогенного и естественного происхождения (вулканизм, пыльные бури и т.д.). На уровне моря атмосферное давление равно 760 мм ртутного столба, или 1013,32 гПа. С высотой давление падает и на верхней границе тропосферы не превышает 0,026 атм(26 гПа). Тропосфера пронизывается двумя видами солнечной энергии – световой и тепловой. Потоки света и тепла частично рассеиваются облаками и частицами пыли и газов тропосферы, но в основном достигают земной поверхности, нагревая ее до 20 – 40°С. Нагреваясь, Земля переизлучает тепло в атмосферу, но в более длинноволновом диапазоне – инфракрасном. Это тепло поглощается парами воды и углекислого газа. Происходит прогревание тропосферы снизу. Поэтому с высотой температура тропосферы падает в среднем на 6 градусов на километр. Благодаря наклону земной оси к плоскости орбиты и сферичности Земли, количество тепла, получаемое земной поверхностью по долготе – от экватора до полюсов, – сильно меняется. На его распределение оказывают влияние также рельеф, океанические и морские бассейны.

Стратосфера.От верхней границы тропосферы до высоты 50 – 55 км температура мало меняется и составляет около 220 К. Вследствие вымерзания паров воды в верхних слоях тропосферы в стратосфере почти не происходит поглощения инфракрасного излучения, поступающего снизу. Лучистая теплопроводность стратосферы значительно выше, чем тропосферы. Этим объясняется наблюдаемая стабильность ее температуры. Давление на верхней границе снижается до 3·10-3атм (3 гПа). Температура несколько повышается до 270 К (около 0°С). Это повышение температуры обусловлено фотохимической реакцией разложения молекулы озона О3, сопровождающейся выделением тепла. Реакция идет за счет поглощения озоном ультрафиолетового излучения с длиной волны 288,4 нм. Озоновый слой располагается на высоте 20 – 30 км и является последним щитом на пути губительного для биосферы ультрафиолетового излучения. Поэтому указанная высота может рассматриваться как верхняя граница географической оболочки.

Мезосфера.В промежутке высот 50 – 85 км располагается слой низких температур атмосферы, получивший название «мезосфера». Температура здесь падает до минус 100 – 130°С. В эту область газовой оболочки уже не поступает теплое инфракрасное излучение от земной поверхности. Давление здесь падает до 7·10-5атм (7 Па).

Термосфера.Над мезосферой выше 85 км температура начинает расти и на уровне примерно 400 км достигает максимального значения 1000 К. В период солнечной активности она может увеличиваться до 1800 К. Выше 400 км температура не меняется. Термосферу иногда называют ионосферой. Термосфера простирается до высоты 1200 км и далее до 20000 км переходит в протоносферу – водородную корону Земли. Протоносфера почти полностью состоит из ионизованного водорода с незначительной примесью гелия. Плотность газа здесь ничтожно мала, а давление уменьшается до 10-14 атм (10-9 Па). Закон всемирного тяготения. На поверхности Земли действует гравитационное поле, создаваемое силой притяжения массы Земли F и центробежной силой P, возникающей вследствие вращения Земли вокруг своей оси .

Согласно закону тяготения Ньютона, сила притяжения F определяется из выражения: <img width=«77» height=«41» src=«ref-1_220166883-238.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">, где r – расстояние от центра Земли до притягиваемой точки;М – масса Земли;m – масса притягиваемого тела;G– гравитационная постоянная, равная в системе СИ: <img width=«108» height=«23» src=«ref-1_220167121-227.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056"> <img width=«48» height=«44» src=«ref-1_220167348-184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">.

Центробежная сила Р пропорциональна радиусу вращения l(расстояние от оси вращения) и квадрату угловой скорости w, где Т – средние звездные сутки, в течение которых Земля делает полный оборот (на 360°) вокруг своей оси. Таким образом, Р = w2lcos j;

<img width=«308» height=«44» src=«ref-1_220167532-631.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> рад/с.

На экваторе а = 6,378160×108 см, следовательно, сила, действующая на единицу массы на поверхности земного экватора, будет равна: Рэ= w2а = 3,391584 гал.

На полюсе lр= 0 и, следовательно, Рр= 0.Сила притяжения F направлена вдоль радиуса r к центру Земли, сила Р обратна действию F. Результирующая этих двух сил и будет определять силу тяжести g на поверхности Земли: g= F – Р, или <img width=«107» height=«41» src=«ref-1_220168163-268.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">,

где l – расстояние от оси вращения Земли до точечной массы m на поверхности. Направление вектора g совпадает с линией отвеса, на конце которого подвешен груз с некоторой массой m.

Величина g имеет размерность LT -2, где L – длина, Т – время, т. е. представляет собой ускорение силы тяжести в данной точке земной поверхности. Единицей измерения ускорения силы тяжести в системе СГС служит гал: 1 гал = 1см/с2. В практике гравитационных наблюдений используется более мелкая величина – миллигал (мгал): 1 мгал= =10-3гал. Точность современных относительных наблюдений с помощью гравиметров превышает 0,01 мгал, абсолютных наблюдений на стационарных установках – 0,01×10-3мгал (Мельхиор, 1976).

Фундаментальные постоянные планет

Земля

0,332

0.001082645

Меркурий

Венера

0,332

0,00000597

Марс

0,377

0,0008746

Юпитер

0,200

0,022060

Сатурн

0,220

0,025010

Уран

0,230

Нептун

0,290

Плутон

Луна

0,391

0,00009152 продолжение --PAGE_BREAK--

www.ronl.ru

Гравитационное поле Земли и его значение в формировании и развитии географической оболочки

Гравитационное поле Земли — поле силы тяжести, обусловленное тяготением Земли и центробежной силой, вызванной её суточным вращением

1. Силами тяготения, превышающими силы сцепления, создана фигура Земли. В практике решается обратная задача: потенциал силы тяжести используется при изучении фигуры Земли.

2. Земное тяготение уплотнило внутреннее вещество Земли и, независимо от его химического состава, сформировало плотное ядро.

3. Ядро вместе с вращением Земли создало магнитосферу, роль которой для биосферы огромна.

4. Величина земного тяготения такова, что удерживает газовую оболочку, позволяя ускользать только легким элементам — гелию и водороду. Частично благодаря этому между земной атмосферой и Вселенной наблюдается газовое несоответствие: во Вселенной на водород приходится 93%, а в атмосфере Земли его ничтожно мало.

5. Атмосферное прикрытие обеспечивает существование гидросферы; в противном случае вода мгновенно испарилась бы и улетучилась.

6. Давление глубинных масс наряду с радиоактивным распадом порождает тепловую энергию — источник внутренних (эндогенных) процессов, перестраивающих литосферу.

7. Сила тяжести обусловливает стремление земной коры к изостатическому равновесию. Изостазия была обнаружена при изучении распределения силы тяжести. Горные хребты создают на поверхности дополнительную массу и должны вызывать увеличение силы тяжести, пропорциональное массе горной страны. В океанах 4—5 км сложены водой с плотностью около 1,0 г/см3, поэтому здесь сила тяжести должна быть меньше, чем в горах. Низменные равнины материков занимают промежуточное положение и должны иметь силу тяжести среднего значения. Измерения показали, что фактически сила тяжести на одной и той же параллели везде — на море, на низменной суше, в горных странах — в общем одинакова. Это значит, что в горах она меньше нормальной, или, как принято считать, здесь обнаруживается отрицательная гравиметрическая аномалия, на море сила тяжести больше расчетной, или ее аномалия положительная, на низменностях фактическая величина ее близка к теоретической, т. е. аномалии нет. Такое распределение силы тяжести и ее аномалии объясняют изостазией.

8. Астеносфера — размягченный теплом слой, допускающий движение литосферы,— тоже функция силы тяжести, поскольку расплавление вещества происходит при благоприятном соотношении количества тепла и величины сжатия — давления.

9. Шаровая фигура гравитационного поля определяет два основных вида форм рельефа на земной поверхности — конически и равнинные. Они соответствуют двум универсальным форма симметрии — конической и билатеральной (И. И. Шафранский). Над каждым малым и большим участком земной поверхности существует конусообразное поле земного тяготения. Оно отпечатывается на всех телах, которые растут на Земле. Если тело растет вверх, или, что то же самое, вниз, то оно приобретает форму, близкую к конической (горные вершины, вулканы, карстовые воронки, песчаные формы рельефа, деревья и т. д.). Если тело растет горизонтально, то сила тяжести делает его листообразным (дельты, аккумулятивные равнины, поверхности выравнивания и т. д.). Переход конических форм в плоские образует склоны. Весь рельеф литосферы в сущности склоновый.

10. Сила тяжести обусловливает гравитационный тектогенез — формирование структур земной коры и вообще движение масс литосферы под действием силы тяжести. Так как развитие рельефа есть перемещение вещества, то сила тяжести в нем играет одну из решающих ролей.

11. Земное тяготение определяет верхний предел высоты горных хребтов. Вздымание складок земной коры не может быть выше 9 км, ибо этому препятствует сила тяжести.

12. Сочетание гравитационного поля и конкретных тел на Земле создает диспропорциональность земного пространства. Несколько примеров раскроет его сущность. На малых телах, вплоть д горных хребтов, действуют силы сцепления, а на больших — горных странах, литосфере в целом, а тем более на всей Земле — силы тяготения, с чем и связана изостазия. В условиях земного гравитационного поля каждый тип животного имеет наиболее удобные для него размеры, изменение которых повлекло бы изменение и формы. Если длину, высоту и ширину животного уменьшить или увеличить в 10 раз, то масса его изменится в 1000 раз, а поверхность в 100 раз. Понятно, что при этом должно перестроиться все тело. Соотношение объемов, размеров и масс определяет парусность пыльцы и семян растений и способы их перенесения.

13. Сила тяжести в сочетании с размерами тел определяет силу поверхностного натяжения воды, с которой связаны поднятие ее по капиллярам и, следовательно, одна из сторон водного режима почвы.

14. Направление силы тяжести вниз, к центру Земли, помогает животным удерживать вертикальное положение.

15. В течении воды вниз и, следовательно, в работе рек гравитационное поле играет второстепенную роль. Первостепенное значение имеет энергия солнечной радиации, которая вызывает испарение воды и подъем пара на материки и в горы.

megaobuchalka.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..