Общее землеведение - Мильков Ф.Н.
ISBN 5-06-000639-5
Скачать (прямая ссылка):
Магнитное поле характеризуется напряженностью. В некоторых местах Земли магнитные силовые линии отклоняются от нормального поля, образуя аномалии. Например, в районе Курской магнитной аномалии (KMA) напряженность поля в четыре раза выше нормы.
Предположительно образование магнитного поля связано с динамическими процессами в мантии и ядре Земли. На расстоянии, равном 10—14 земным радиусам от центра планеты, магнитное поле встречается с потоком заряженных скоростных (400 км/с) частиц, именуемых солнечным ветром. Геомагнитное поле, взаимодействуя с солнечным ветром, образует магнитосферу. Под ударами солнечного ветра магнитосфера сжата со стороны Солнца и, напротив, сильно вытянута в антисолнечном направлении. Так образуется хвост магнитосферы, вытянутый на 900—1050 земных радиусов.
Строение магнитного поля Земли меняется в зависимости от широты. Ю. И. Витинский, А. И. Оль, Б. И. Сазонов (1976) различают три широтные зоны в каждом полушарии. 1. Экваториальная зона (25° с. ш.— 25° ю. ш.), отличающаяся малым проникновением протонов высоких энергий в атмосферу Земли. Заслон им создают магнитные силовые линии, которые здесь идут практически параллельно земной поверхности и становятся непробиваемыми для частиц Космоса. 2. Зона умеренных широт (30° с. ш. и 55° ю. ш.), характеризующаяся нарастанием интенсивности потоков. В сторону полюсов проницаемость магнитного поля увеличивается. 3. Зона над полярными областями Земли. Здесь силовые линии магнитно
54
го поля более или менее перпендикулярны земной поверхности и образуют воронкообразную конфигурацию или каспов. Через них часть солнечного ветра с дневной стороны проникает в магнитосферу, а затем и в верхнюю атмосферу. Сюда же в период магнитных бурь устремляются частицы из хвостовой части магнитосферы, достигая границ верхней атмосферы в высоких широтах северного и южного полушария. Именно эти заряженные частицы вызывают здесь полярные сияния.
Магнитное поле становится главным препятствием для проникновения в географическую оболочку губительного для живого вещества корпускулярного излучения Солнца. Одновременно магнитосфера пропускает к поверхности планеты рентгеновские и ультрафиолетовые лучи, радиоволны и лучистую энергию, которая служит основным источником тепла и энергетической базой происходящих в географической оболочке процессов.
Экспериментально доказаны связи между различными функциями растений и животных в зависимости от их ориентации в магнитном поле. Многоразовые опыты с культурными и дикими растениями показали, что особое расположение зародыша семян по отношению к направлению геомагнитного поля влияет в будущем на темпы роста и ориентацию корней. Это явление в органическом мире Земли получило название магнитотропизма.
Разные группы растений не одинаково реагируют на изменения напряженности геомагнитного поля. Семена одних при искусственном от него экранировании образуют больше корней ростовых почек, а у других, например хвойных пород, в этом случае растягивается период покоя, уменьшается всхожесть, снижается поглощение кислорода и в среднем на 30% падает содержание сухого вещества (Ю. Г. Мизун, П. Г. Мизун, 1984). Накоплено много достоверных фактов о высокой чувствительности к магнитным полям насекомых, птиц, рыб, моллюсков, червей и даже водорослей.
Форма и размеры Земли, их географические следствия. Проблема определения формы и размеров Земли была поставлена в древности и остается одной из важнейших в современном естествознании. Сфероидальная форма нашей планеты была первой приближенной моделью.
Такое представление о Земле удовлетворяло ученых вплоть до второй половины XVII в., когда стали известны факты изменения ускорения силы тяжести на разных широтах. Объяснить это можно было лишь отказавшись от сфероидальной модели Земли. Так появилась новая модель планеты — эллипсоид вращения.
В 1940 г. под руководством советского астронома-геодезиста H. Ф. Красовского были определены размеры основных элементов эллипсоида. Экваториальный радиус а оказался равным 6 378 245 м,
полярный Ь — 6 356 863 м, а полярное сжатие (^~) составляет 1: 298,3. Разница между экваториальным и полярным радиусами
55
достигает всего 21 382 м. Вычислена и общая площадь поверхности эллипсоида вращения, которая округленно равна 510 млн. км2. Земной эллипсоид Н. Ф. Красовского с 1946 г. принят для геодезических и картографических работ в СССР и странах СЭВ.
Однако форма Земли полностью совпадала бы с фигурой эллипсоида вращения только при условии правильного концентрического распределения плотностей слагающего ее вещества. Так как это условие не соблюдается, то, следовательно, фигура Земли не эллипсоид вращения. Вот почему еще в 1873 г. немецкий геодезист Е. Листинг предложил сравнить форму Земли с уровенной спокойной поверхностью Мирового океана, продолженную под континентом. Эта фигура Земли была названа геоидом, что значит «подобный Земле».
Геоид — фигура не геометрическая. Ее поверхность обусловлена физическими свойствами самой планеты. По мнению С. В. Калесника, «задача определения формы геоида по своей трудности приближается к задаче изучения реальной физической поверхности Земли»1. Многие поколения ученых занимались ее решением. Ho-jbiй этап поиска совпадает с началом запуска искусственных шутников. Детальные исследования фигуры планеты из Космоса юказали, что максимальные возвышения геоида наблюдаются в Гихом океане севернее Австралии (77 м), в Атлантике вблизи Гренландии (66 м) и южной части Индийского океана (51 м), а минимальные отметки — у о. Шри-Ланка (—105 м), в Центральной Азии (—58 м), в районе Бермуд (—52 м) в Атлантике.
