<< 2.3 Opredelenie plotnosti planety | Oglavlenie | 2.5 Poverhnostnye volny >>
2.4 Sobstvennye kolebaniya Zemli
Lyuboe uprugoe telo posle udara podobno kolokolu sovershaet kolebaniya. V 1911 godu matematik Lyav (Love) vychislil period sobstvennyh kolebaniya stal'nogo shara razmerom s Zemlyu. Okazalos', chto on budet raven odnomu chasu. Pervye sobstvennye kolebaniya Zemli s periodom 57 min obnaruzheny Ben'offom v 1952 godu posle zemletryaseniya na Kamchatke. Zaregistrirovany kolebaniya Zemli s periodom 54 min posle chiliiskogo zemletryaseniya v 1960 godu. Chemu zhe raven period sobstvennyh kolebanii Zemli? Poskol'ku Zemlya -- ne odnorodnyi stal'noi shar, a imeet znachitel'no bolee slozhnoe stroenie, to i sobstvennye kolebaniya imeyut dostatochno bogatyi spektr.
Sushestvuyut dva tipa sobstvennyh kolebanii uprugogo shara, kotorye nazyvayut
modami. Sferoidal'nye kolebaniya dayut modu 
, a krutil'nye kolebaniya -- modu
. Kazhdaya moda imeet svoyu konfiguraciyu: raspolozhenie minimumov i maksimumov,
uzlovyh linii i poverhnostei, gde otkloneniya ravny nulyu. Uzlovye linii ili
poverhnosti mogut byt' raspolozheny kak na poverhnosti sfery, tak i vnutri
ee. Dlya otozhdestvleniya mod vvedeny sleduyushie pravila dlya ih oboznachenii.
Dlya krutil'nyh kolebanii vvodyatsya dva nizhnih indeksa: moda
oznachaet, chto my imeem delo s modoi krutil'nyh kolebanii, u kotoroi
kolichestvo uzlovyh poverhnostei vnutri Zemli ravno 
, a chislo sektorov na
poverhnosti Zemli, ogranichennyh etimi poverhnostyami ravno 
. Osnovnym
krutil'nym sobstvennym kolebaniem yavlyaetsya moda
. Etomu
krutil'nomu kolebaniyu sootvetstvuet tol'ko odna poverhnost', sekushaya
poverhnost' Zemli po ekvatoru. Pri etom severnoe i yuzhnoe polushariya smeshayutsya
v protivopolozhnye storony.
Sferoidal'nye mody identificiruyutsya analogichnym obrazom. Kolebaniya osnovnoi
mody
napominayut deformaciyu uprugogo myacha. Dve uzlovye lini na
poverhnosti sfery sovpadayut s parallelyami Severnogo i Yuzhnogo polushariya.
Period etoi mody opredelen iz nablyudenii. On sostavlyaet 54 min,
chto na 6 min men'she
teoreticheskogo znacheniya, poluchennogo Lyavom. Eto otlichie ukazyvaet, prezhde
vsego, na otlichie Zemli ot odnorodnogo stal'nogo shara.
Sredi drugih mod sushestvuyut i takie, period kotoryh znachitel'no otlichaetsya
ot teoreticheskogo. Tak period radial'nyh kolebanii, opisyvayushihsya modoi
, raven 25,5 min. Periody raznyh tipov mod mogut i pochti
sovpadat'. Naprimer, periody mod
i
ravny 360,3 
i 360,2 ("Obshaya
geofizika", izd. MGU).
Zatuhanie sobstvennyh kolebanii opredelyaetsya mehanicheskoi dobrotnost'yu. Ona
razlichna dlya razlichnyh mod. Mehanicheskaya dobrotnost' 
, kak pokazyvayut
nablyudeniya, rastet po mere uvelicheniya glubiny. Znachenie dlya nizhnei mantii
bol'she, chem dlya verhnei. Ochen' vysokaya dobrotnost' poluchena dlya mody
. Ona okazalas' bol'she 25000. Iz etogo fakta sleduet vyvod,
chto pogloshenie energii uprugih voln proishodit, v osnovnom, vsledstvie
deformacii sdviga.
Sobstvennye kolebaniya -- prekrasnyi material dlya testirovaniya prinyatoi modeli Zemli. Oni mogut byt' vychisleny zaranee, teoreticheski. S drugoi storony, -- polucheny putem nablyudenii. Sopostavlenie teoreticheskih i nablyudatel'nyh dannyh daet nam osnovanie prinyat' reshenie o pravil'nosti ili oshibochnosti prinyatoi modeli. Glavnaya trudnost' -- nablyudenie nizkochastotnyh kolebanii. Kak izvestno, uskoreniya, vyzvannye vertikal'nymi kolebaniyami grunta, proporcional'ny kvadratu chastoty i kolebaniya s periodom neskol'ko desyatkov minut, prakticheski nedostupny sovremennym seismografam.
Est' i drugoi sposob registracii sobstvennyh kolebanii Zemli --
gravimetricheskii. Sila tyazhesti zavisit ot vysoty tochki, gde ona nablyudaetsya.
Vertikal'nyi gradient sily tyazhesti sostavlyaet priblizitel'no
mkGal/m. Zametim, chto 1 mkGal
sostavlyaet priblizitel'no
. Izmenenie vysoty vsego na 1 mm,
vyzyvaet izmenenie sily tyazhesti na 0,3 mkGal.
Seichas sushestvuyut pribory sposobnye zaregistrirovat' znachitel'no men'shie
izmeneniya sily tyazhesti -- eto kriogennye gravimetry, kotorymi raspolagayut
mnogie strany. Poetomu nablyudeniya sobstvennyh kolebanii Zemli i ih
interpretaciya pod silu tol'ko mezhdunarodnomu soobshestvu uchenyh.
<< 2.3 Opredelenie plotnosti planety | Oglavlenie | 2.5 Poverhnostnye volny >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
gravimetriya - geofizika - solnechnaya sistema - seismologiya
Publikacii so slovami: gravimetriya - geofizika - solnechnaya sistema - seismologiya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
