Данные современной космической геодезии свидетельствуют о северном полярном дрейфе ядра Земли относительно мантии

Баркин, Ю.В.

Автор: Баркин Ю.В.
Сборник: Научная конференция "Ломоносовские чтения-2013"
Серия: Секция "Физика": Сборник тезисов докладов
Тезисы
Год издания: 2013
Место издания: Физический факультет МГУ Москва
Первая страница: 209
Последняя страница: 212
Аннотация: ДАННЫЕ СОВРЕМЕННОЙ КОСМИЧЕСКОЙ ГЕОДЕЗИИ СВИДЕТЕЛЬСТВУЮТ O СЕВЕРНОМ ПОЛЯРНОМ ДРЕЙФЕ ЯДРА ЗЕМЛИ ОТНОСИТЕЛЬНО МАНТИИ Вед. науч. сотр. Баркин Ю.В. (ГАИШ МГУ) В последние 10 – 15 лет российскими и китайскими учеными предприняты широкие исследования контрастных геодезических изменений поверхности Земли в северном южном полушарии (Sun, Jin, Shen и др.). В работах китайских ученых были выполнены эмпирические исследования вековых вариаций объемов северного и южного полушарий, вековых изменений длин широтных кругов, как в южном, так и в северном полушариях [1, 2]. Совместно с проф. Ю.В. Баркиным ими были исследованы вековые изменения средних радиусов северного и южного полушарий на базе современных данных космической геодезии, широтные зависимости вековых изменений средних радиусов узких широтных поясов, их длин [3] – [5]. Для этих исследований был выполнен тщательный отбор станций наблюдения и проанализированы длительные ряды высокоточных измерений их радиусов в различных земных системах координат. Некоторые из этих результатов представлены в данной работе. Однако, никаких теоретических обоснований изучаемым геодезическим изменениям Земли китайские авторы фактически не смогли предложить. В работах проф. Ю. Баркина, начиная с 1995 -1996 г., развивалась геодинамика вынужденных колебаний ядра и мантии Земли под действием гравитационного притяжения внешних небесных тел [6]. Важнейшим результатом здесь явилось предсказание и обоснование существования векового тренда центра масс Земли относительно мантии [7], получившего четкие подтверждения в данных космической геодезии, и его механическому истолкованию как следствию векового близполярного северного дрейфа ядра Земли относительно мантии [8] – [10]. Последовательно изучались геодинамические, геофизические, геодезические следствия этих колебаний, их роль в климатических изменениях, в сейсмической и вулканической активности и во многих других природных процессах [6] –[10]. Данная работа посвящена дальнейшему изучению геодезических планетарных явлений, вызванных полярным дрейфом ядра. В докладе обсуждаются геодезические следствия векового дрейфа ядра для планетарных изменений полушарий Земли. Выполненные совместные c китайскими учеными исследования планетарных геодезических явлений, которые описываются ниже по тексту, подтвердили их реальность, подтвердили существование векового дрейфа центра масс Земли и ее ядра, а также подтвердили правомочность и универсальность разрабатываемой геодинамической модели вынужденных колебаний оболочек Земли [3]. Современные данные наблюдений спутниковой системы DORIS (в космической геодезии по данным наблюдений за последние примерно 20 лет) свидетельствуют в пользу существования векового полярного дрейфа центра масс Земли (к северу) со скоростью 5.2 мм/год [7] – [10]. Этот дрейф отражает дрейф ядра Земли (дрейф центра масс ядра относительно центра масс мантии) со скоростью 27.4 +/-0.8 мм/год [10] – [12]. Гравитационное влияние смещающегося ядра приводит к деформации всех слоев мантии и к определенным смещениям ее частиц (как на поверхности, так и внутри Земли). Решение задачи о деформации мантии Земли под действием гравитационного влияния смещающегося гравитирующего ядра было дано на основе геодинамической модели [6] в работах [13], [14]. Было показано, что при указанных деформациях средний радиус северного полушария увеличивается со скоростью 0.17 мм/год, а средний радиус южного полушария наоборот, уменьшается с такой же по величине скоростью - 0.17 мм/год [6],[15]. В результате тщательной обработки данных спутниковых и VLBI наблюдений на 845 станциях в недавних совместных работах [1], [2] были получены родственные значения для скоростей изменения средних радиусов северного и южного полушарий Земли 0.46+/-0.01 мм/год и -0.19+/-0.01 мм/год, соответственно. Теоретическое значение наибольшей скорости удлинения широтных кругов имеет место в южном полушарии на широте 45 с.ш. и составляет (для принятого выше значения дрейфа центра масс Земли) 4.17+/-0.12 мм/год, а в северном полушарии скорость укорачивания широтного круга (для параллели 45 N) составляет - 4.17+/-0.12 мм/год [15]. По данным обработки GPS наблюдений еще в 2005 г. Ш. Джином были получены родственные значения указанных вековых скоростей 4.2+/-0.5 мм/год и 10.0+/-1.0 мм/год для соответствующих полушарий [5] (см. рис.2 из [5]). Таким образом, главные контрастные тенденции геодезических изменений северного и южного полушария Земли получают оригинальное объяснение. Выявленная из наблюдений асимметрия в изменениях фигуры Земли, по-видимому, связана с формированием рифтинговых зон и зон субдукции. А также их асимметричным расположением по отношению к северному и южному полушариям. Также выполнены исследования зависимости среднего радиуса Земли от широты и зависимость средней скорости векового изменения длины широтного круга в зависимости от широты. Получило динамическое объяснение явление смещения точек коры Земли к северу как геодинамическое следствие вынужденной деформации вязкоупругой мантии вследствие гравитационного воздействия дрейфующего к северу ядра Земли. Полученное в результате динамических исследований теоретическое значение средней скорости смещения частиц коры к северу практически совпадает с широко обсуждаемым эмпирическим эффектом смещения коры к северу со скоростью , полученным на основе спутниковых наблюдений [16]. Теоретические результаты и данные спутниковых наблюдений находятся в хорошем согласии. В докладе также обсуждаются ожидаемые родственные явления на Луне и Марсе и возможности их теоретического предсказания и обнаружения в результате высокоточных наблюдений в космических миссиях. Разрабатываемая геодинамическая модель вынужденных относительных смещений ядра уже получила яркие приложения при изучении и решении таких сложных геофизических проблем как объяснение векового нарастания глобального уровня океана и его средних уровней в северном и южном полушарии [9], [18], при объяснении наблюдаемых не приливных вариаций силы тяжести на шести ведущих гравиметрических станций мира [8], а также широкого ряда других геофизических, геодинамических, геодезических явлений на Земле и других планетах и спутниках [19] – [21]. Литература. 1. WenBin Shen; Rong Sun, Yuri V Barkin, Zi-Yu Shen (2013) Estimation of the asymmetric vertical variation of the southern and northern hemispheres of the Earth. Advances in Space Rearch. In press. 2. Barkin Yu., Shen WenBin, Jin Shuanggen (2013) Geodetic consequences of the northern drift of the Earth’s core and their confirmations in the space geodesy data: the expected related phenomena on the Moon and Mars. Japan Geosciene Union Meeting (20-25 May 2012, Makuhari Messe, Chiba, Japan). Session P-PS03. Abstracts. http://www2.jpgu.org/meeting/2013/session/PDF/P-PS03/PPS03-10_e.pdf. 3. Barkin Yu.V., Jin Shuanggen (2006) Kinematics and dynamics of the Earth hemispheres. EGU General Assembly (Vienna, Austria, 2-7 April 2006). Geophysical Research Abstracts, Volume 8, abstract # EGU06-A-01680. 4. Barkin Yu.V., Jin Shuanggen (2007) On variations of the mean radius of the Northern and Southern Hemispheres of the Earth // EGU General Assembly (Vienna, Austria, 15-20 April 2007). Geoph. Res. Abstr. 2007. Vol. 9, abstract # EGU07-A-08183. 2p. 5. Баркин Ю.В., Джин Шуанген. (2007) О вариациях среднего радиуса южного и северного полушария Земли // Сагитовские чтения (5-6 февраля 2007, ГАИШ МГУ). 2007. рttp://lnfm1.sai.msu.ru/grav/russian/life/chteniya/ sagi2007/ SAGITOV_BARKIN_2007.pdf. 6. Баркин Ю.В. (2002) Объяснение эндогенной активности планет и спутников и ее цикличности // Известия секции наук о Земле Российской академии естественных наук. М., ВИНИТИ. 2002. Вып. 9, C. 45-97. 7. Баркин Ю.В. (1995) О движении центра масс Земли, обусловленном глобальным изменением ее динамического строения и приливными деформациями // Вестник Моск. гос. ун-та. Сер. 3 Физика, астрономия. 1995. Т. 36. № 5, С. 99-101. 8. Баркин Ю.В. (2010) Дрейф центра масс Земли и вековые вариации силы тяжести // Геофизические исследования. Том. 11. Спецвыпуск. P. 18-31. 9. Баркин Ю.В. (2010) Решение проблемы векового возрастания среднего уровня океана и вековых изменений средних уровней океана в северном и южном полушариях Земли. // Научная конференция "Ломоносовские чтения - 2010". Секция "Физика": Сборник тезисов докладов. Секция “Науки о Земле” М., Физ-фак МГУ. С. 175 – 181. 10. Баркин Ю.В. (2008) Вековой полярный дрейф ядра в современную эпоху: геодинамические и геофизические следствия и подтверждения // Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики. Материалы XLI Тектонического совещания. Том 1. –М.: ГЕОС. С. 55-59. 11. Баркин Ю.В., Зотов Л.В., Любушин А.А. (2007) Движение геоцентра Земли и его геодинамическое содержание // Сагитовские чтения 2007 (31 янвая -1 февраля 2007) ГАИШ, МГУ, Москва. 2007. http://lnfm1.sai.msu.ru/grav/ russian/ life/chteniya/sagi2007/SAGITOV_BARKIN_2007.pdf. 12. Zotov L.V., Barkin Yu.V., Lubushin A.A. (2009) Geocenter motion and its geodynamical contenst // “Space Geodynamics and Modeling of the Global Geodynamic Processes”, Novosibirsk, Russian Federation, 22-26 September, 2008; Russian Academy of Sciences, Trofimuk Inst. Of Petrol. Geol. And Geophys., SB RAS. – Novosibirsk: Academic Publishing House “Geo”. 2009. P. 98-101. 13. Barkin Yu.V., Shatina A.V. (2005) Deformation of the Earth’s mantle due to core displacements // Astronomical and Astrophysical Transactions. V. 24. No. 3, June 2005. P. 195-213. doi: 10.1080/10556790500496339. http://images.astronet.ru/pubd/2008/09/28/0001230856/195-213.pdf. 14. Баркин Ю.В. (2007) Свободные трансляционные колебания системы “ядро-мантия” Земли и вариации природных процессов с часовыми периодами // Нелинейный мир, Издательство “Радиотехника”. 2007. N 1-2. C. 110-115. http://elibrary.ru/item.asp?id=9545437 15. Баркин Ю.В. (2011) Вековые вариации фигуры Земли в современную эпоху // Современное состояние наук о Земле. (Материалы международной конференции, посвященной памяти Виктора Ефимовича Хаина, г.Москва, 1-4 февраля 2011 г.) М.: Изд-во Геологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова. (CD-ROM). 2011. С. 183-188. http://khain2011.web.ru/khain-2011-theses.pdf. 16. Wu X., X. Collilieux Z. Altamimi B. L. A. Vermeersen, R. S. Gross and I. Fukumori (2011), Accuracy of the International Terrestrial Reference Frame origin and Earth expansion, Geophys. Res. Lett., 38, L13304, doi:10.1029/2011GL047450. http://science.compulenta.ru/565798/ 17. Barkin Yu.V. (2010) Secular redistributions of fluids on the Earth, Mars, Titan and others planets and satellites between opposite hemispheres in present epoch and their uniform mechanism // EPSC Abstracts. 2010.Vol. 5, EPSC2010-421. 3 p. http://meetingorganizer.copernicus.org/EPSC2010/EPSC2010-421.pdf. 18. Баркин Ю.В. (2011) Объяснение вековых изменений среднего глобального уровня океана и средних уровней океана в северном и южном полушариях Земли // Вестник МГУ. Серия 3: физ., астрон. 2011. N 4, P. 75-83. 19. Баркин Ю.В. (2011) Энергетика планетарных процессов Земли, других планет и спутников // Современное состояние наук о Земле. (Материалы международной конференции, посвященной памяти Виктора Ефимовича Хаина, г.Москва, 1-4 февраля 2011 г.) М.: Изд-во Геологический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова. (CD-ROM). 2011. С. 177-182. http://khain2011.web.ru/khain-2011-theses.pdf. 20. Barkin Yu.V. (2011) Unified and universal mechanism of active life of the Earth and others celestial bodies: to solution of the fundamental and modern problems of geosciences and planetology. Reports of “AstroKazan – 2011” International astronomical congress (August 22-30, Kazan, Russia). pp. 147-164. 21. Баркин Ю.В. (2011) Механизм активной жизни Земли и других небесных тел. Известия РАЕН (секция наук о земле), (20): 452–457.
Добавил в систему: Баркин Юрий Владимирович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ФНКЦ РР
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ФНКЦ РР

Данные современной космической геодезии свидетельствуют о северном полярном дрейфе ядра Земли относительно мантиитезисы доклада

Прикрепленные файлы