Природа вращения Земли и магнитного поля Земли - Физика и энергетика дипломная работа

Главная

Физика и энергетика
Природа вращения Земли и магнитного поля Земли

Основные характеристики и механизм возникновения магнитного центра Земли. Понятие энергии геодинамо. Рассмотрение природы вращения Земли. Интегральный электромагнитогидродинамический и термический эффект. Причины возникновения циклонов, тайфунов, торнадо.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1.2 Как определяют изменение магнитного поля со временем
1.4 Механизм возникновения магнитного поля
2.1.2 Интегральный электромагнитогидродинамический и термический эффекты
2.1.4 Причины возникновения циклонов, тайфунов, торнадо
магнитный геодинамо термический циклон
Магнитное поле Земли лучше всего описывается полем геоцентрического диполя с наклоном оси по отношению к оси вращения Земли в 1105'. Центр диполя - элементарного бесконечно малого магнита - смещен в Восточное полушарие от центра Земли на 430 км. Силовые линии магнитного поля "входят" в планету вблизи Северного географического полюса и "выходят" вблизи Южного. Там, где силовые линии "входят" в земной шар, располагается "Южный магнитный полюс". Следовательно, истинный Южный магнитный полюс находится вблизи Северного географического полюса, но так уж исторически сложилось, что Южный магнитный полюс для удобства договорились считать Северным.
(Дипомль -- идеализированная система, служащая для приближённого описания распространения поля. Дипольное приближение основано на разложении потенциалов поля в ряд по степеням радиус-вектора и отбрасывании всех членов выше первого порядка.)
Магнитное поле Земли является векторным и характеризуется положением вектора в пространстве и его напряженностью. Суммарный вектор Т, изображенный на рисунке 1, II, разлагается на горизонтальную Н и вертикальную Z составляющие. Угол I между горизонтальной составляющей Н и полным вектором Т называется магнитным наклонением, а угол D - между направлениями на магнитный и географический полюсы - магнитным склонением. Существуют карты линий равных величин магнитных склонений (изогон), линий равных магнитных наклонений (изоклин) и линий равных значений полной напряженности магнитного поля (изодинам). На Северном магнитном полюсе наклонение равно + 90, на Южном соответственно - 90. В пределах магнитного экватора, не совпадающего с географическим, наклонение равно нулю.
Напряженность современного магнитного поля составляет около 0,3 Гаусс на Экваторе и 0.7 Гаусс в полярных районах. Считается, что в геологическом прошлом величина напряженности могла колебаться, но максимум на порядок величин. Геомагнитное поле Земли за последние 2,0 - 2,5 млрд. лет, что составляет больше половины ее геологической истории, принципиально не изменялось.
Еще в XVII веке было обнаружено изменение магнитного склонения со временем. Так называемые вековые вариации и всех остальных элементов магнитного поля Земли сейчас достоверно установлены и регулярно составляются специальные карты изопор, то есть линий равных годовых изменений какого-либо элемента магнитного поля. Такие карты можно использовать только в определенный, не более 10 лет, интервал времени в связи с периодичностью вековых вариаций, особенно "быстрых". Все магнитные материковые аномалии, например изогоны, то есть линии равных магнитных склонений, медленно, со скоростью 22 км в год (0,2% в год), смещаются в западном направлении (западный дрейф), что объясняется разной угловой скоростью относительного вращения ядра и мантии Земли.
Вариации склонения могут составлять угол в несколько минут а напряжённости около 10-4 Гаусс (Гс). Однако в некоторые дни , в связи с изменением состояния ионосферы при изменении солнечной активности, они могут достигать 0.1 Гс. Такое состояние может длиться несколько дней и называется магнитной бурей.
1.2 Как определяют изменение магнитного поля со временем
Магнитные свойства горных пород определяются содержанием и ориентировкой в них минеральных зерен с различными магнитными характеристиками. Все вещества разделяются на диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. Первые характеризуются тем, что их атомы не имеют постоянных магнитных моментов и общий магнитный момент атома диамагнетика равен нулю. Атомы вторых уже обладают собственными магнитными моментами, а ферромагнетики характеризуются упорядоченным (параллельным) расположением магнитных моментов в атомах. Для ферромагнетиков существует уровень температуры, так называемая точка Кюри, выше которой упорядочение магнитных моментов не сохраняется, поэтому лавы вулканов обретают намагниченность только после их остывания ниже точки Кюри. К ферромагнетикам относятся также ферримагнетики, атомы которых имеют разные по своему значению магнитные моменты. Ферромагнетики в горных породах являются главными носителями магнитных свойств. Учитывая, что зерна ферро- и ферримагнитных минералов составляют в горных породах незначительный процент, можно прийти к выводу, что намагниченность последних очень слабая.
Любая горная порода, осадочная или магматическая, в момент своего образования приобретает намагниченность по направлению и по величине магнитного поля данного конкретного отрезка времени. Если это осадочная порода, то магнитные частицы, оседая на дно озера, моря или океана, будут ориентироваться по направлению силовых линий геомагнитного поля, существующего в это время и в этом месте. Магматические горные породы, лавовые потоки, интрузивные массивы, застывающие либо на поверхности Земли, либо в земной коре на глубинах в километры, приобретут намагниченность после достижения ими точки Кюри, которая отличается для различных по составу магматических пород. Направление приобретенной намагниченности совпадает с направлением вектора напряженности магнитного поля данного времени в данной точке. В случае осадочных пород приобретенная намагниченность называется ориентационной, в случае изверженных - термоостаточной
Не вдаваясь в довольно сложные характеристики видов намагниченности горных пород и факторов, ее определяющих, подчеркнем ведущую для палеомагнитологии роль естественной остаточной намагниченности. Этот вид намагниченности, будучи однажды приобретенным породой, при благоприятных условиях сохраняется длительное время. Если мы вырежем из горной породы ориентированный в пространстве образец, то можно измерить остаточную намагниченность этой горной породы, а, следовательно, установить направление силовых магнитных линий той эпохи, в которой данная горная порода сформировалась, и, как следствие, вычислить положение геомагнитного полюса, так называемого виртуального, исходя из предположения, что геомагнитное поле представляет собой поле центрального осевого диполя. Проводя замеры следов геомагнитного поля геологического прошлого в массовом порядке в горных породах различного возраста и на разных континентах, а также при бурении глубоководных скважин в океанах, мы получаем возможность выявить эволюцию геомагнитного поля Земли, как бы восстановить его историю. В этом и заключается суть палеомагнитологии.
Инверсии магнитного поля - это смена знака осесимметричного диполя. В 1906 году Б. Брюн, измеряя магнитные свойства неогеновых, сравнительно молодых лав в центральной Франции, обнаружил, что их намагниченность противоположна по направлению современному геомагнитному полю, то есть Северный и Южный магнитные полюса как бы поменялись местами. Наличие обратно намагниченных горных пород является следствием не каких-то необычных условий в момент ее образования, а результатом инверсии магнитного поля Земли в данный момент. Обращение полярности геомагнитного поля - важнейшее открытие в палеомагнитологии, позволившее создать новую науку магнитостратиграфию, изучающую расчленение отложений горных пород на основе их прямой или обращенной намагниченности. И главное здесь заключается в доказательстве синхронности этих обращений знака в пределах всего земного шара. В таком случае в руках геологов оказывается весьма действенный метод корреляции отложений и событий.
В реальном магнитном поле Земли время, в течение которого происходит изменение знака полярности, может быть как коротким, вплоть до тысячи лет, так и составлять миллионы лет.
Первая такая шкала для последних 3,5 млн. лет была создана в 1963 году А. Коксом, Р. Доллом и Г. Далримплом. В пределах этого интервала они установили две зоны прямой полярности (как современное поле) и одну зону обращенной. С тех пор составлено много магнитостратиграфических шкал, полнота и нижний возрастной предел которых все увеличиваются, а само расчленение становится все более дробным.
Временные интервалы преобладания какой-либо одной полярности получили название геомагнитных эпох, и части из них присвоены имена выдающихся геомагнитологов Брюнесса, Матуямы, Гаусса и Гильберта. В пределах эпох выделяются меньшие по длительности интервалы той или иной полярности, называемые геомагнитными эпизодами. Наиболее эффектно выявление интервалов прямой и обратной полярности геомагнитного поля было проведено для молодых в геологическом смысле лавовых потоков в Исландии, Эфиопии и других местах. Недостаток этих исследований заключается в том, что процесс излияния лав был прерывистым процессом, поэтому вполне возможен пропуск какого-либо магнитного эпизода
Когда появилась возможность по отобранным породам одного возраста, но взятым на разных континентах, определять положение палеомагнитных полюсов интересующего нас временного интервала, то оказалось, что вычисленный осредненный полюс, скажем, по верхнеюрским породам (170 - 144 млн. лет) Северной Америки и такой же полюс по таким же породам Европы будут находиться в разных местах. Получалось как бы два Северных полюса, чего при дипольной системе быть не может. Для того чтобы Северный полюс был один,следовало изменить положение континентов на поверхности Земли. В нашем случае это означало сближение Европы и Северной Америки до совпадения их бровок шельфа, то есть до глубин океана примерно в 200 м. Иными словами, двигаются не полюсы, а континенты.
Подобные операции сейчас проделаны многократно, и траектории кажущихся движений полюсов во времени построены для разных материков. Эти траектории не совпадают между собой и, чтобы добиться их совмещения, следует сдвинуть материки. Восстановление взаимного расположения континентов в геологическом прошлом основано на палеомагнитных данных, и в наше время получены настолько убедительные подтверждения их перемещений, что вряд ли возможно сомневаться в медленных, но постоянных движениях литосферных плит, несущих на себе материки. Следует учитывать, что, проводя палеомагнитные исследования, мы получаем два параметра: направление на полюс и широту, что и позволяет определить положение виртуального полюса данной эпохи. Долгота установлена быть не может.
Применение палеомагнитного метода позволило осуществить детальные реконструкции раскрытия относительно молодых Атлантического, Индийского, Северного Ледовитого океанов и понять историю развития более древнего Тихого океана. Современное расположение континентов - это результат раскола суперконтинента Пангея, начавшегося около 200 млн. лет тому назад. Линейное магнитное поле океанов дает возможность определить скорость движения плит, а его рисунок дает наилучшую информацию для проведения геодинамического анализа.
Благодаря палеомагнитным исследованиям установили, что раскол Африки и Антарктиды произошел 160 млн. лет назад. Наиболее древние аномалии с возрастом 170 млн. лет (средняя юра) обнаружены по краям Атлантики у берегов Северной Америки и Африки. Это и есть время начала распада суперматерика. Южная Атлантика возникла 120 - 110 млн. лет назад, а Северная значительно позже (80 - 65 млн. лет назад) и т.д. Подобные примеры можно привести по любому из океанов и, как бы "читая" палеомагнитную летопись, реконструировать историю их развития и перемещение литосферных плит
1.4 Механизм возникновения магнитного поля
Это может быть удивительно но сегодня нет единой точки зрения на механизм возникновения магнитного поля планет, хотя почти общепризнанной является гипотеза магнитного гидродинамо, основанная на признании существования токопроводящего жидкого внешнего ядра. Тепловая конвекция, то есть перемешивание вещества во внешнем ядре, способствует образованию кольцевых электрических токов. Скорость перемещения вещества в верхней части жидкого ядра будет несколько меньше, а нижних слоев - больше относительно мантии в первом случае и твердого ядра - во втором. Подобные медленные течения вызывают формирование кольцеобразных (тороидальных) замкнутых по форме электрических полей, не выходящих за пределы ядра. Благодаря взаимодействию тороидальных электрических полей с конвективными течениями во внешнем ядре возникает суммарное магнитное поле дипольного характера, ось которого примерно совпадает с осью вращения Земли. Для "запуска" подобного процесса необходимо начальное, хотя бы очень слабое, магнитное поле, которое может генерироваться гиромагнитным эффектом, когда вращающееся тело намагничивается в направлении оси его вращения .
Не последнюю роль играет и солнечный ветер - поток заряжённых частиц, в основном протонов и электронов, идущих от Солнца. Для Земли солнечный ветер представляет собой поток заряженных частиц постоянного направления, а это не что иное, как электрический ток. Согласно определению направления тока он направлен в сторону, противоположную движению отрицательно заряженных частиц (электронов), т.е. от Земли к Солнцу. Частицы образующие солнечный ветер, обладающие массой и зарядом, увлекаются верхними слоями атмосферы в сторону вращения Земли. В 1958 году был открыт радиационный пояс Земли. Это огромная зона в космосе, охватывающая Землю в области экватора. В радиационном поясе основными носителями зарядов являются электроны. Их плотность на 2 - 3 порядка превышает плотность других носителей зарядов. И таким образом существует электрический ток вызванный направленным круговым движением частиц солнечного ветра, увлекаемых круговым движением Земли, порождающий электромагнитное "вихревое" поле.
Следует отметить, что магнитный поток, вызванный током солнечного ветра, пронизывает и вращающийся вместе с Землей поток раскаленной лавы внутри нее. В результате этого взаимодействия в ней наводится электродвижущая сила, под действием которой течет ток, который так же создает магнитное поле. Вследствие этого магнитное поле Земли является результирующим полем от взаимодействия тока ионосферы и тока лавы.
Реально существующая картина магнитного поля Земли зависит не только от конфигурации токового слоя, но и от магнитных свойств земной коры, а так же от относительного расположения магнитных аномалий. Здесь можно провести аналогию с контуром с током при наличии ферромагнитного сердечника и без него. Известно, что ферромагнитный сердечник не только меняет конфигурацию магнитного поля, но и значительно усиливает его.
Достоверно установлено что магнитное поле Земли реагирует на солнечную активность, однако если связывать возникновение магнитного поля планет только с токовыми слоями в жидком ядре, взаимодействующими с солнечным ветром, то можно сделать заключение, что планеты солнечной системы, имеющие одинаковое направление вращения, должны иметь одинаковое направление магнитных полей. Однако, например, Юпитер опровергает это утверждение.
Интересно, что при взаимодействии солнечного ветра с возбужденным магнитным полем Земли, на Землю действует вращающий момент, направленный в сторону вращения Земли. Таким образом, Земля относительно солнечного ветра проявляет себя аналогично двигателю постоянного тока с самовозбуждением. Источником энергии (генератором) в данном случае является Солнце. Поскольку и магнитное поле, и вращающий момент, действующий на землю, зависят от тока Солнца, а последний от степени солнечной активности, то при увеличении солнечной активности должен увеличиваться вращающий момент, действующий на Землю и увеличиваться скорость ее вращения.
Что же приводит в действие геодинамо. К 40-м гг. прошлого столетия физики признавали три необходимых условия образования магнитного поля планеты, и последующие научные построения исходили из данных положений. Первое условие - большой объем электропроводящей жидкой массы, насыщенной железом, образующей внешнее ядро Земли. Под ним расположено внутреннее ядро Земли, состоящее почти из чистого железа, а над ним - 2900 км твердых пород плотной мантии и тонкой земной коры, образующей континенты и ложе океана. Давление на ядро, создаваемое земной корой и мантией, в 2 млн. раз выше, чем на поверхности Земли. Температура ядра также крайне высока - около 5000о по Цельсию, как и температура поверхности Солнца.
Вышеописанные параметры экстремальной среды предопределяют второе требование к работе геодинамо: необходимость источника энергии для приведения в движение жидкой массы. Внутренняя энергия отчасти термального, отчасти химического происхождения создает внутри ядра условия выталкивания. Ядро больше разогревается внизу, чем наверху. (Высокие температуры "замурованы" внутри него со времен образования Земли.) Это означает, что более разогретая, менее плотная металлическая составляющая ядра стремится вверх. Когда жидкая масса достигает верхних слоев, она теряет часть своего тепла, отдавая его вышележащей мантии. Затем жидкое железо остывает, становясь плотнее, чем окружающая масса, и опускается. Процесс перемещения тепла путем поднятия и опускания жидкой массы получил название тепловой конвекции.
Третье необходимое условие поддержания магнитного поля - вращение Земли. Возникающая при этом сила Кориолиса отклоняет движение поднимающейся жидкой массы внутри Земли так же, как она поворачивает океанические течения и тропические циклоны, вихри перемещения которых видны на космических снимках. В центре Земли сила Кориолиса закручивает поднимающуюся жидкую массу в штопор или спираль, подобно оторвавшейся пружине.
Земля обладает насыщенной железом жидкой массой, сосредоточенной в ее центре, энергией, достаточной для поддержания конвекции, и силой Кориолиса, закручивающей конвекционные потоки. Данный фактор крайне важен для поддержания работы геодинамо на протяжении миллионов лет. Но нужны новые знания, чтобы ответить на вопрос о том, как образуется магнитное поле и почему время от времени полюса меняются местами.
Со времен Галилея известно, что Земля вращается. Однако причина вращения до сих пор не установлена. Нет ответа на вопрос: почему она вращается с запада на восток, а не каким-то иным образом? Что ограничивает степени свободы? На этот счет есть различные мнения. Существует мнение, что Земля вращается по инерции, приобретя когда-то импульс движения. Есть и другая гипотеза, которая основывается на идее гидромагнитного динамо С.И.Брагинского. В этой модели считается, что течение электропроводящей жидкости в расплавленном ядре Земли аналогично движению проводника вызывает магнитоэлектрический эффект. Это движение складывается с еще одним движением - с вращением Земли. В результате индуцируется электрический ток, а он рождает магнитное поле точно также как в обычной динамо-машине. В этой модели возникновение магнитного поля Земли связывается с ее вращением, считая вращение первичным фактором, а появление магнитного поля - вторичным. Однако, как будет показано ниже, эта модель не в состоянии объяснить множество явлений, происходящих как на Земле, так и в ее недрах, поэтому не может считаться правильной.
До начала 20-го века считалось, что Земля вращается равномерно, а период ее вращения использовался даже как единица времени. Однако в результате наблюдений выяснилось, что Земля вращается неравномерно. Происходят годовые и полугодовые колебания скорости вращения, месячные и полумесячные колебания скорости, при которых продолжительность суток может как уменьшаться, так и возрастать на несколько тысячных долей секунды. Причина таких изменений скорости вращения Земли не установлена. Ее не в состоянии объяснить идея гидромагнитного динамо Брагинского. Особенно непонятно, за счет чего скорость вращения Земли может увеличиваться. Реальные изменения скорости вращения Земли опровергают идею вращения ее по инерции. Видно, что для раскрытия механизма вращения Земли необходимо привлекать совершенно новые идеи. Необходимо раскрыть физические эффекты, приводящие к ее вращению, а также вести поиск модельного подтверждения механизма вращения Земли.
2.1.2 Интегральный электромагнитогидродинамический и термический эффект
Исследования в области теории физического вакуума [2] позволили установить физические явления, которые на наш взгляд могут приблизить ответы на перечисленные выше вопросы. Речь, в частности, идет о физических эффектах, в которых при протекании электрического тока через электропроводную среду, помещенную в магнитное поле, в зонах расположения электродов возникают градиенты температуры среды, а также вихревые движения среды, обусловленные появлением момента силы в направлении перпендикулярном вектору магнитной индукции [2]. Как отмечено в [2], направление вихревого движения среды M задается векторным произведением M=BxE, а направление вектора теплового потока Q задается двойным векторным произведением: Q=[BxE]xB. Этот интегральный электромагнитогидродинамический и термический эффект, наблюдаемый в лабораторных условиях, может быть распространен на большое количество природных явлений. Ниже будут описаны некоторые лабораторные эксперименты, которые демонстрируют названные физические эффекты. Они, на наш взгляд, позволяют понять и раскрыть механизм вращения Земли.
Поведение электропроводной жидкости в магнитном поле - это проявление физических эффектов, которые имеют большую аналогию с вращением Земли, а также с некоторыми другими явлениями в недрах Земли и на ее поверхности. Приводим описание эксперимента.
Эксперимент №1. Схема эксперимента представлена на рис.1.
Рис.1. Вихревое движение электропроводной жидкости.
На рисунке изображены: 1 - сосуд, 2 - расплавленный металл, 3 - спиральная катушка, по которой пропускается электрический ток, 4 - металлическое кольцо, подключенное к источнику тока, 5 - электрод, подключенный к источнику тока.
Сосуд с расплавленным оловом помещен в магнитное поле, вектор магнитной индукции которого направлен вертикально. В центральной части сосуда в жидкость опущен электрод. Второй электрод выполнен кольцевым, установлен по периметру сосуда и опущен в жидкость.
При подключении тока расплавленный металл приходит в движение. Наблюдается вихревое движение расплавленного олова. В центре образуется глубокая воронка. Направление движения расплавленного металла показано стрелкой на виде сверху. С увеличением тока скорость вихревого движения возрастает. При изменении направления магнитного поля - направление вихревого движения расплавленного олова меняется на противоположное.
Одновременно с вихревым движением жидкости проявляется еще один физический эффект - появление градиента температуры. Это физический эффект проявляется в эксперименте. Наблюдается образование твердой фазы металла в центре сосуда или по краю (рис.2, рис.3).
Рис.2. Вихревое движение электропроводной жидкости и образование твердой фазы металла в центре сосуда.
На рис. 2 изображены: 1 - сосуд, 2 - расплавленный металл, 3- спиральная катушка, по которой пропускается электрический ток, 4 - металлическое колцо, подключенное к источнику тока, 5 - электрод, подключенный к источнику тока, 6 - твердый металл. При полярности приложенного напряжения такой, как показано на рис.2, твердая фаза металла появляется в центре. Если произвести кратковременное отключение тока, то твердый островок застывшего металла начинает таять. Повторное включение тока снова приводит к интенсивному образованию твердого олова в центре. Если в процессе роста твердого участка, не отключая тока, поменять направление магнитного поля, так как показано на рис.3, то направление вихревого движения расплавленного металла меняется на противоположное. Одновременно наблюдается интенсивное расплавление твердого участка в центре. При этом у металлического кольца по краю сосуда наблюдается появление твердого олова (рис.3).
Рис.3. Вихревое движение электропроводной жидкости и образование твердой фазы металла по краю сосуда.
На рис.3 изображены: 1 - сосуд, в котором находится расплавленный металл 2 - олово, 3- спиральная катушка, по которой пропускается электрический ток, 4 - металлическое колцо, подключенное к источнику тока, 5 - электрод, подключенный к источнику тока, 6 - твердый металл.
Таким образом отчетливо фиксируется появление градиента температуры между центральным и периферийным электродами. При полярности приложенного напряжения такой, как показано на рис.2, в зоне "полюса" раплав затвердевает, а в зоне "экватора" происходит увеличение температуры. При смене полярности, такой как показано на рис.3, в зоне "полюса" твердая фаза расплавляется, а в зоне условного "экватора" происходит образование твердой фазы. Это же наблюдается при изменении направления протекания тока и при неизменной полярности магнита. При одновременном изменении направления тока и магнитного поля направление вихревого движения остается неизменным. При этом неизменным остается и направление теплового потока.
Эти эксперименты послужили основанием предположить, что наблюдаемые в них физические эффекты, могут лежать в основе механизма вращения Земли. Возникающий градиент температуры, наблюдаемый в эксперименте, имеет аналогию с наличием низких температур в полярных зонах Земли.
Мы считаем, что в основе образования вечной мерзлоты на Земле и низких температур в полярных зонах Земли лежит рассмотренный выше температурный эффект. В рассмотренном эксперименте магнитное поле имеет такое же направление, как и направление магнитного поля Земли. Вращения электропроводной жидкости имеет такое же направление, что и направление вращения Земли. Остается выяснить, где же та батарея, которая своим "плюсом" подключена к земным полюсам, а "минусом" к экватору и есть ли такая батарея? Оказывается, такая "батарея" существует в космосе. Она и заставляет Землю вращаться.
3. Солнце заряжает космическую батарею, батарея вращает Землю
Для подтверждения сказанного выше воспользуемся результатами космических исследований. Если рассмотреть Землю и ближний космос, то можно увидеть следующее (см. рис.4). Земля находится в потоках солнечного ветра, который представляет собой в основном поток протонов и электронов. В 1958 году был открыт радиационный пояс Земли. Это огромная зона в космосе, охватывающая Землю в области экватора. В радиационном поясе основными носителями зарядов являются электроны. Их плотность на 2 - 3 порядка превышает плотность других носителей зарядов.
Рис.4. Распределение электрических зарядов в приполярных и в приэкваториальных областях Земли.
Солнечный ветер проникает в околоземное пространство через каспы, в зонах полюсов (показано жирными стрелками). В полярных зонах преобладают протоны. Распределение электрических зарядов в приполярных и в приэкваториальных областях Земли приводит к тому, что в космосе у Земли есть огромной мощности батарея. Ее "плюс" находится в зонах северного и южного полюсов, а "минус" в зоне экватора. На рис.4 мы видим полную аналогию с проведенным экспериментом, показанным на рис.2. В нашем эксперименте "плюс" подключен в точке прохождения условной оси вращающейся жидкости. Для электрического тока от космической батареи цепью является атмосфера Земли и сама Земля от полюсов к экватору. В таком же направлении протекает ток в жидкости в условиях нашего экспермента (рис.2). Как и в эксперименте (рис.2) наблюдается понижение температуры в зоне оси вращения электропроводной жидкости, так и в зоне земных полюсов наблюдаются низкие температуры. Находит объяснение противоречие: почему тепловой поток, идущий от центра Земли к ее поверхности, не в силах справиться с вечной мерзлотой? Причина этого состоит в том, что большой вклад в образование зон холода на Земле вносит температурный эффект, описанный в [2] и продемонстрированный на рис 2.
Для убедительности приведем описание еще одного эксперимента, более близкого к реальным условиям, в которых находится наша планета. Этот эксперимент показан на рис.5.
Эксперимент №2. В воду с примесью солей опущен намагниченный шар, установленный на ось, который имеет возможность вращения. Шар намагничен так, как показано на рис.5. Шар моделирует Землю. Вода с примесью солей моделирует электропроводную атмосферу. При подключении положительного электрода к оси, а отрицательного электрода к электропроводной жидкости наблюдается вращение шара так, как показано на рис.5. При смене полярности, направление вращения шара изменяется на противоположное. Измерения температуры показали понижение ее в зоне оси шара при приложении положительного ("+") потенциала к оси и, соответственно, повышение температуры в зоне оси шара при обратной полярности. Одновременно фиксируется изменение температуры в зоне условного экватора.
Рис.5. Вращение намагниченного шара в электропроводной жидкости.
На рис.5 изображены: 1 - сосуд, 2 - электропроводная жидкость, 3 - металлический диск, 4,5 - намагниченные полушария, 6 - ось, 7 - электрод, 8 - подшипник, 9 - электрод.
При полярности источника питания такой, как это показано на рис.5, видим, что этот эксперимент хорошо моделирует вращение Земли. И вращение электропроводной жидкости, и понижение температуры в зоне расположения оси вращения, очень похоже на то, что наблюдается в земных условиях. Это, на наш взгляд, наглядная модель для изучения вращения Земли.
Мы считаем, что за образование ледяных покровов в полярных зонах, за вечную мерзлоту и за вращение Земли отвечают описанные в [2] и продемонстрированные в экспериментах физические эффекты. Следует отметить, что появление низких температур в полярных зонах, возникающих от действия описанного физического эффекта, маскируется низкой солнечной радиацией в этих зонах. Мы считаем, что эти два фактора действуют совместно. При этом один из факторов - солнечная радиация, учеными учитывался, а о существовании другого никто не подозревал.
Эксперимент №3.Если положительный электрод подключить к оси шара, а второй (отрицательный) электрод поместить в воде в ближнюю зону намагниченного шара в северном полушарии, то в зоне второго электрода фиксируется активное локальное вихревое движение жидкости, напоминающее циклон или торнадо.
На рис.6 представлен этот эксперимент. На рис.6 изображены: 1 - сосуд, 2 - электропроводная жидкость, 3 - металлический диск, 4,5 - намагниченные полушария, 6 - ось, 7 - электрод, 8 - подшипник, 9 - электр
Природа вращения Земли и магнитного поля Земли дипломная работа. Физика и энергетика.
Реферат по теме Вклад А.Н. Колмогорова в совершенствование теории вероятностей
Какое Сочинение Моцарта Не Является Оперой
Входная Контрольная Работа 6 Класс Русский Язык
Реферат: Конкуренция, её виды, место и роль в современном хозяйственном механизме
Практическое задание по теме Земля
Реферат: Генофонд и причины гибели видов
За Сколько Можно Написать Магистерскую Диссертацию
Дипломная работа по теме Построение нагрузочной диаграммы, выбор мощности двигателя и проверка на нагрев
Производственная Практика Пм 01 Отчет
Тезисы Для Эссе По Обществознанию
Характеристика Прошедшего Педагогическую Практику
Основные школы научного менеджмента
Контрольная Работа Средняя Линия Треугольника
Курсовая работа по теме Профилактика агрессивности детей в современной семье
Реферат: Страхование. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат На Тему Описание И Понимание Жил И Брекчий
Курсовая работа по теме Возрастные особенности саморазвития и самоактуализации зрелой личности
Реферат: Маркетинговое исследование как системное понятие
Реферат: Совершенствование видов и форм стимулирования труда
Деления Понятий Правила Деления Реферат
Методы увеличения нефтеотдачи - Производство и технологии эссе
Первая арабо-израильская война - История и исторические личности реферат
История школы российских немцев XIX-начала ХХ века в терминах и понятиях - История и исторические личности статья