М. Х. Турсунов
03.05.2012 г.

  На главную раздела "Научные работы"





          Сезонные колебания скорости вращения Земли и их геологические последствия. Периодическим годичным изменениям скорости суточного вращения Земли посвящено немало работ. Обзор наиболее ранних из них выполнен в 1955 г. Н. Н. Парийским [126]. Он показал несостоятельность объяснения сезонных колебаний скорости вращения Земли такими факторами, как приливообразующие силы, трёхосность формы земного эллипсоида, сезонное рапределение атмосферного давления, сезонные перемещения масс в вертикальном направлении при сохранении широты перемещающейся массы, сезонные изменения растительного покрова, влажности воздуха, прогревания суши за счёт годового изменения температуры, переноса материи из низких широт в высокие и обратно, глобального водообмена со льдами Антарктиды. Единственно возможной причиной он считал изменения момента количества движения атмосферы при её глобальной циркуляции, но отмечал недостаточность имеющихся наблюдений для окончательных выводов.

          Этот вопрос позже рассматривался К. А. Куликовым, причём по его представлениям атмосфера вращалась быстрее самой Земли, т. е. со скоростью один оборот за 23 ч. 38 мин. [30, с. 138]. Выходит, что атмосфера должна ускорять вращательное движение Земли. Это противоречит законам физики и прежде всего общей теории относительности и поэтому всерьёз принято быть не может, ибо Земля постоянно испытывает гравитационное торможение своего вращательного движения окружающими небесными телами и это торможение в первую очередь действует на атмосферу и только через неё на жидкую и твёрдую оболочки Земли, о чём выше приводилось немало фактов (рис. 44–52).

          По наблюдениям А. Д. Сытинского, сейсмические явления имеют тесную связь с солнечной активностью [127, 128]. Имеющиеся у нас сведения [124, 125] о времени происхождения сильных землетрясений и извержений вулканов, обработанные соответствующим образом, как видно из рис. 70 б, в, в общем подтвердили существующее положение о деформации земной коры при ускорении её вращения. Как землетрясения, так и извержения вулканов увеличиваются, хотя и незначительно, именно в месяцы, когда вращение Земли начинает либо ускоряться (май, ноябрь), либо замедляться (январь, август), а в месяцы перед изменением режима (март, июль, сентябрь) наблюдаются спады сейсмической и вулканической активности, ибо в эти месяцы установившаяся до этого времени (февраль, июль, сентябрь, октябрь) скорость вращения Земли практически сохраняется. Получается, что повышение активности геологических процессов происходит не одновременно с изменением режима вращения, а с некоторым опозданием. Это естественно, т. к. сначала происходит накопление напряжения и только по достижении определённого состояния — его разрядка.

          Механизм передачи энергии солнечной активности вращению Земли А. Д. Сытинский объясняет «перераспределением массы атмосферы по земному шару под влиянием корпускулярного излучения, приводящего к разогреву и увеличению верхних слоёв атмосферы» [128]. Мы считаем, что главная причина не в перераспределении и разогреве атмосферы, а во взаимоотталкивающем действии магнитных полей Солнца и Земли. Кроме того, А. Д. Сытинский не учитывает, что если бы атмосфера перераспределялась в зависимости от солнечной активности, то её моментальные передвижения могли породить такие ветры, которые были бы для землян ультракатастрофическими даже на больших высотах.
 

Пример изображения
Рис. 70. Зависимость динамической активности земной
коры от сезонных изменений скорости вращения Земли.
а — сезонное колебание скорости вращения Земли за
1956–1980 гг. [30, с. 136]; б — динамика изменения
среднего количества сильных землетрясений за день
(по месяцам) по всем фиксированным в истории
территории бывшей СССР данным [124]; в — динамика
изменения среднего количества начала извержений
вулканов мира за день (по месяцам) по всем
фиксированным в истории данным [125].


          О прочих неравномерностях скорости вращения Земли. Рассмотрение движущих сил долгопериодической и годичной неравномерностей скорости вращения Земли показывает, что малейшее изменение величины взаимодействующих гравитационных или электромагнитных полей приводит к изменению скорости вращения Земли.

          Поскольку Земля должна испытывать влияние не только этих, но также месячного (из-за оборотов Луны вокруг Земли) и суточного (из-за оборотов Земли вокруг собственной оси относительно Cолнца) изменений гравитационного и электромагнитного полей, то, естественно, должны существовать и неравномерности во вращении Земли, связанные с этими причинами.

          О месячной неравномерности можно судить по словам К. А. Куликова: «Оказалось, что заметную роль в колебаниях скорости вращения Земли с периодом менее одного месяца играют земные приливы. …Наиболее значительными из этих приливных изменений скорости вращения Земли являются колебания с полумесячным и месячным периодами [30, сc. 136–137]. Суточной неравномерности вращения Земли была посвящена специальная статья Г. А. Мавлянова и Ш. Н. Ишмухамедова [129].

          На совремённом уровне изученности этого вопроса предполагалось в качестве причины приливные процессы (т. е. гравитационный механизм), как это однозначно вытекает из слов К. А. Куликова. Но с учётом выявленного нами электромагнитного механизма месячные и суточные неравномерности скорости вращения Земли должны быть значительно сложнее [16, сс. 25–26].

          Как известно, Луна обращается вокруг Земли с периодом чуть больше 27 дней. Половину из этого времени она проводит севернее плоскости экватора Земли, а вторую половину — южнее [13, 40]. Поскольку при этом Земля испытывает колебания как гравитационного, так и электромагнитного полей из-за изменения расстояния, а также прохождения Луны раз в месяц между Землёй и Солнцем, вследствие чего меняется плотность магнитных полей, то нужно полагать, что месячную неравномерность вращения Земли предстоит изучить и проинтерпретировать заново. Кроме упомянутых выше факторов следует также учесть эксцентричность магнитного поля Земли и перемещение Луны относительно Земли по долготе (т. е. географию Земли), а также различные по генезису колебания напряжённости межпланетного магнитного поля.

          Говоря о суточной неравномерности скорости вращения Земли, можно вздохнуть облегчённо, т. к. здесь колебаниями скорости из-за космических факторов можно пренебречь (т. к. из-за большой инерции Земля не может успеть менять свою скорость вращения в доступной регистрации совремёнными приборами степени). Остаётся учесть лишь суточную смену взаимодействующего с межпланетным полем эксцентричного магнитного поля Земли.

          Таким образом, вопрос о краткопериодических неравномерностях скорости вращения Земли является самостоятельным и сложным, требующим усилия многих исследователей, оснащённых высокочувствительными техническими средствами.

          Существующее представление о движущей силе вращения Земли. В настоящее время известна единственная гипотеза (кроме общеизвестной инерциальной) о природе вращающих Землю постоянных сил. К. А. Куликов вслед за академиком В. В. Шулейкиным считает, что в физике атмосферы известны несколько тепловых машин. Важнейшей из них является та, которая порождается контрастом температуры между экватором Земли и полюсами. «Чем больше разность температур между экватором и полюсом, тем интенсивнее атмосферная циркуляция и тем больше величина момента импульса ветров. …Итак, тепловые машины первого рода обусловливают появление в атмосфере положительной величины момента импульса ветров…» [30, с. 139].

          В противоположность этому в предыдущем разделе мы уже писали, что атмосферная циркуляция сама является следствием вращения Земли и движущей силой Земли служить не может. Это утверждение основано на том, что атмосфера Земли является наиболее подвижной внешной сферой земного шара, которая возникла за счёт физико-механической и биохимической дифференциации земного вещества, т. е. количество её движения заимствовано от самой Земли. Вращающий «момент импульса ветров» мог бы существовать только в том случае, если бы атмосфера привносилась в околоземное пространство извне и если бы при этом её момент импульса был бы положителен и превышал момент импульса вращающейся Земли.

          Подобное объяснение вращения Земли, основанное на инерции «первого толчка», считается общепринятым, а наблюдающаяся неравномерность её вращения приписывается влиянию различных факторов, таких как приливы и отливы, сжатие и расширение атмосферы при смене сезонов, солнечная активность, магнитное поле Земли, таяние полярных льдов, опускание экваториальных областей и т. п.

          Отправным пунктом для нас является отсутствие научно обоснованного объяснения вращающих сил Земли вокруг собственной оси. Как мы видели выше, неравномерность скорости вращения Земли, которой посвящено довольно большое количество работ, более или менее изучена, хотя авторы при изучении этого явления не учитывают главнейший фактор, а именно — наличие постоянно действующих сил, которые являются предметом нашего разговора.

          «Важнейшей характеристикой вращения Земли относительно точки (её центра тяжести) является закон главного момента количества движения системы материальных точек или твёрдого тела, согласно которому производная по времени от главного момента количества движения тела относительно центра равняется вращающему моменту. Если вращающий момент равен нулю, то главный момент количества движения остаётся неизменным во всё время движения» [30, с. 157].

          Приняв за основу неизменность главного момента количества движения, К. А. Куликов объясняет неравномерность скорости вращения Земли неравномерным распределением массы Земли (главным образом, её атмосферы) во времени. Т. е., по его мнению, вращательное движение Земли вечное и инерциальное.

          Сказанное справедливо в том случае, если на тело не действуют внешние силы. Поскольку на Землю, так же как на любое небесное тело, действуют внешние (особенно гравитационные) силы, действие которых сводится к стремлению остановить её вращение, то главный момент количества движения не остаётся неизменным, а постоянно уменьшается, т. к. тратится на преодоление влияния внешних тормозящих сил и рассеивается в космосе, превращаясь в тепловую и электромагнитную [9, 50] энергии в поверхностных сферах Земли. Поэтому, как показывают наблюдения, скорость вращения Земли уменьшается [7, с. 26; 8, с. 481; 130].

          Но мы, на основе системного анализа фактов, утверждаем, что, если бы Земля не испытывала действие постоянно существующих реальных и возобновляющихся вращающих усилий, она давно прекратила бы своё вращение или, вернее, совершала бы, аналогично Венере, медленное резонансное вращение [14, 40, 50, 131].

          Существование неизвестной вращающей силы предполагается не только нами, о чём свидетельствует следующая цитата: «Энергия вращения, теряемая Землёй, составляет довольно внушительную величину — 2,8·1019 эрг/с (для сравнения напомним, что Земля получает от Солнца 1,7·1024 эрг/с, мощность атмосферной циркуляции оценивается приблизительно в 2,4·1022 эрг/с, энерговыделение во время мощных магнитных бурь и полярных сияний составляет около 1019 эрг/с, а мощность крупнейших совремённых электростанций — 1017 эрг/с).

          Расчёты показывают, что основная часть замедления вращения Земли, составляющей около 3,5 мс за столетие, обусловлена океаническими приливами (на самом деле замедление меньше, около 2 мс, поскольку одновременно происходит ускорение вращения примерно на 1,5 мс за столетие, причины которого пока не ясны)» [99, с 47].

          Поэтому мы, основываясь на законах физики, утверждаем, что атмосферная циркуляция является результатом двух причин. Первая из них — это неравномерный нагрев поверхности Земли не только за счёт солнечного тепла, но и за счёт сил трения, действующих совместно и очень высоких на экваторе, в силу чего возникает конвекция между экватором и полюсами вдоль меридиональных линий, т. е. в вертикальной плоскости. При этом нагретый на экваторе воздух поднимается вверх, его место занимает воздух с умеренных и высоких широт, отток которых восполняется потоком наоборот — сверху вниз на полюсах. Если бы Земля не вращалась, а нагревалась солнцами, расположенными в плоскости экватора, то на поверхности северного полушария Земли постоянно существовали бы северные ветры, а на высоте — экваториальные в направлении северного полюса и никаких других движений атмосферы быть бы не могло. Симметрично этому на южном полушарии существовала бы точно такая же циркуляция. Такая «тепловая машина» не может создавать вращающий момент. При необходимости это легко проверить и экспериментально.

          Вторая, не менее важная причина атмосферной циркуляции, — вращение Земли, которое приводит к общему западному переносу всех подвижных сфер — атмосферы, гидросферы и даже, судя по раздвиганию материков, наряду с подводным вулканизмом, являющимся, как мы считаем, результатом неравномерной скорости вращения Земли, и литосферы. Это вызвано тем, что внешние силы гравитации небесных тел, давление метеоритов, солнечных лучей и прочей космической радиации стремятся остановить вращение Земли наподобие струи воды или воздуха, направленной на вращающийся шар (экспериментальное доказательство этого механизма также легко осуществить). Действие упомянутых космических факторов, согласно общей теории относительности, усиливается с высотой, т. е. с приближением к тормозящему небесному телу.

          Если бы не было вертикальной (солнечной) циркуляции, то только за счёт вращения Земли все подвижные сферы дрейфовали бы на запад, т. е. в обратную от вращения Земли сторону. При этом только осадки (т. е. частицы, направленные сверху вниз) смещались бы на восток за счёт эффекта сил Кориолиса (на них также действуют упомянутые выше тормозящие силы, но при больших скоростях падения, когда идёт дождь, кориолисовы силы могут преодолевать силы торможения).

          Но поскольку существует экваториальный поток снизу вверх, более мощный, чем поток в обратном направлении, по той причине, что он действует принудительно, беспрерывно и на экваторе, из-за чего его крутящий момент больше, чем моменты локальных потоков осадков, то наблюдаемые перемещения воздушных масс являются результатом совместного действия этих двух движущих сил (локальные эффекты, вызванные геоморфологией и плотностной неоднородностью литосферы хаотичны и в счёт не идут) Поэтому, благодаря высокой линейной скорости перемещения поверхности Земли на экваторе (465 м/с), там господствуют западные ветры.

          Таким образом, аргументировать вращение Земли атмосферной циркуляцией равносильно утверждению, что движение колёс автомобиля приводит в движение поршни в цилиндрах двигателя. Какими бы расчётами ни «подкреплялись» подобные аргументы, они противоречат законам сохранения энергии и количества движения, ибо атмосферная циркуляция — одна из составляющих общей реакции Земли, сопротивляющейся её вынужденному вращению более мощными силами. В числе других составляющих этой реакции можно назвать нагрев за счёт трения более высоких отстающих слоёв с нижележащими менее отстающими, возникновение вследствие этого трения ЗЭТ и ЗМ.



В начало                               Продолжение
 

Комментарии 

 
0 #1 Борис Клишев 27.12.2014 17:13
Согласен что атмосфера не может являться причиной вращения Земли. В дополнение к сказанному в трактате, в таком случае ось вращения Земли должна лежать в плоскости орбиты Земли и параллельна траектории движения Земли. Также что играет роль стенки корпуса турбины которая не дает воздуху обтекать выступы (лопатки турбины)на поверхности Земли. Истинные причины вращения Земли смотри статью "Динамика Солнечной системы и причины вращения Земли.Принципиальная схема". Автор Клишев Б.В. http://jurnal.org/articles/2014/phis3.html
Цитировать
 

Добавить комментарий Сообщение модератору


Защитный код
Обновить