Вариации силы тяжести.
В общей структуре гравитационного поля Земли происходят периодические изменения силы тяжести, они вызываются приближением Луны и Солнца и зависят от внутреннего строения Земли.
Наиболее заметным перемещением частиц геосфер в горизонтальном направлении являются морские приливы.
Под влиянием сил притяжения в большей мере Луны и в меньшей Солнца воды Мирового океана сгоняются к точкам Z и N (прилив), а в это время в точках А и В уровень воды Мирового океана понижается (отлив). Сферический слой Земли испытывает периодические колебания и, соответственно, ускорение силы тяжести. Во время колебаний этот слой принимает форму эллипсоида.
Вследствие суточного вращения Земли приливы (отливы) с периодом 24 часа («солнечные сутки») и 24 часа 50 мин. («лунные сутки»). Поэтому наблюдается два прилива и два отлива.
Под действием приливообразующих сил поверхность земной коры непрерывно пульсирует: два раза в сутки поднимается и опускается.
Изучение приливов и отливов в твёрдом теле Земли позволяет получить сведение о её плотности и внутреннем строении.
Лекция № 4
Тема: «Магнитное поле Земли»
1. Краткая теория
Магнитное поле – это материальная среда взаимодействия электрически заряженных частиц, движение которых обусловлено этими электрическими зарядами и спин-орбиталыми моментами носителей магнетизма (электронов, протонов и др.)
Магнитное поле
является одной из форм электромагнитного
поля. Его основные параметры: потенциал
U,
напряжённость
и магнитная индукция
.
Связь напряжённости магнитного поля с
магнитной индукцией определяется через
магнитную проницаемость (
)
природных объектов.
В этом уравнении показатель магнитной проницаемости характеризует способность природных объектов к намагничению. И таким образом, все природные, т.е. материальные объекты намагничены в той или иной степени. При >1 они называются парамагнетиками, а при <1 –диамагнетиками.
Намагничение происходит, следовательно, и возникновение или существование магнитного поля вследствие электрических токов (вихревых токов).
Солнце и планеты солнечной системы, а также природные объекты других галактик являются намагниченными объектами, а, следовательно, гигантскими магнитами. Вокруг них формируется магнитное поле.
Теория происхождения магнитного поля Земли в настоящее время еще полностью не разработана, существуют гипотезы. Наиболее достоверная из них заключается в том, что во внешнем ядре, состоящем из расплавленного металла железо-никелевого состава, имеет место циркуляция электрических токов, вернее термотоков. Они инициируются струями расплавленного металла, которые текут из ядра к поверхности. Возникает эффект гидромагнитного динамо. Ранее рассмотренный процесс длится до тех пор, пока рассеивание энергии вследствие вязкости ядра и его электрическому сопротивлению не компенсируется добавочной энергией вихревых токов и другими причинами.
В режиме реального времени магнитное поле Земли можно считать постоянным полем, называемым геомагнитным полем. Это поле в первом приближении (с точностью до 25%) можно представить как поле намагниченного шара. Математические выражения следующие:
M
– магнитный момент шара;
;
Z
– расстояние от центра шара до точки
наблюдения;
;
- магнитная широта.
- полный вектор
напряженности, а
и
его вертикальная и горизонтальная
составляющие. Вместе с углами I
(магнитное
наклонение) и Д (магнитное склонение)
векторы
,
,
называют элементами
геомагнитного поля.