Солнечные ритмы и геология Земли - Геология, гидрология и геодезия реферат

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Солнечные ритмы и геология Земли

Роль ритмов солнечной активности в эволюции Земли. Особенности влияния протуберанцев и корпускулярных потоков на геомагнитосферу, циркуляцию атмосферы, амплитуду климатических изменений, природные катаклизмы, и на историю развития жизни на нашей планеты.


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.

Кафедра общей геологии и геодинамики
1. Солнечные ритмы и геология Земли
3. Влияние циклов на эволюцию Земли
Мы плохо знаем нашу Землю. Самые глубокие буровые скважины достигают глубин чуть больше 11 км, что составляет менее 1/600 земного радиуса. О том, что твориться в недрах Земли, нам известно лишь по косвенным данным, которые подчас можно истолковать по-разному. До сих пор не прекращаются споры о природе центрального ядра Земли, происхождении нефти, расширении земного шара. Не лучше обстоит дело и с изучением внешней газовой оболочки Земли. Земная магнитосфера изучена очень поверхностно. Долгое время считалось, что земная атмосфера постепенно сходит на нет где-то на высотах 1000-2000 км. и открытие вокруг нашей планеты внешней плазменной оболочки было настоящей сенсацией. Хотя ясно, что процессы в ней оказывают громадное влияние на Землю и солнечно-земные связи, механизм этих процессов почти не известен. А ведь в этом случае речь идёт о причинах магнитных бурь, полярных сияний, нарушениях радиосвязи. А что мы знаем о влиянии Солнца на развитие Земли? Давайте попробуем разобраться.
1. Солнечные ритмы и геология Земли
Солнечное излучение - электромагнитное и корпускулярное - вот могучий фактор, который играет огромную роль в жизни Земли как планеты. Солнечный свет и солнечное тепло создали условия для формирования биосферы и продолжают поддерживать её существование. С удивительной чуткостью всё земное - живое и неживое - реагирует на изменения солнечного излучения, на его своеобразные и сложные ритмы.
Когда-то, миллиарды лет назад, в недрах Солнца начал действовать тот самый цикл ядерных реакций, который поддерживает лучеиспускание Солнца и в современную эпоху. Переход к этому циклу, вероятно, сопровождался какой-то внутренней перестройкой Солнца. От прежнего состояния равновесия оно скачкообразно перешло к новому. И при этом скачке возникли какие-то ритмические колебательные процессы. Начались циклические переходы от активности к пассивности и обратно. Возможно, эти сохранившиеся до наших дней колебания и выражаются в циклах солнечной активности.
Внешне Солнце кажется всегда одним и тем же, однако за этим внешним постоянством скрываются относительно медленные, но существенные изменения. Прежде всего, они выражаются в колебании числа солнечных пятен, этих локальных, более тёмных областей солнечной поверхности, где из-за ослабленной конвекции солнечные газы несколько охлаждены и поэтому вследствие контраста кажутся тёмными. Обычно астрономы подсчитывают для каждого момента наблюдений не общее число видимых на солнечном диске пятен, а так называемое число Вольфа, равное числу пятен, сложенному с удесятерённым числом их групп. Характеризуя суммарную площадь солнечных пятен, число Вольфа циклически меняется, достигая максимума в среднем через каждые 11 лет. Чем больше число Вольфа, тем выше солнечная активность. В годы максимума солнечной активности солнечный диск обильно усеян пятнами. Все процессы на Солнце становятся бурными. В солнечной атмосфере чаще образуются протуберанцы - фонтаны раскалённого водорода с небольшой примесью других элементов. Чаще появляются солнечные вспышки, эти мощные взрывы в поверхностных слоях Солнца, при которых "выстреливаются" в пространство плотные потоки солнечных корпускул - протонов и других ядер атомов, а также электронов. Корпускулярные потоки - солнечная плазма. Они несут с собой "вмороженное" в них слабое магнитное поле напряжённостью 79,6 . 10 -4 А/м. Достигая на вторые сутки Земли, они будоражат земную атмосферу, возмущают магнитное поле. Усиливаются и другие виды излучения Солнца.
Одновременно с одиннадцатилетним чётко выраженным циклом на Солнце действует и другой, удвоенный, двадцатидвухлетний цикл. Он проявляется в смене магнитных полярностей солнечных пятен. Каждое солнечное пятно - сильный магнит напряжённостью в несколько десятков и даже тысяч ампер на метр. Обычно пятна возникают близкими парами, причём линия, соединяющая центры двух соседних пятен, параллельна солнечному экватору. Оба пятна имеют разную магнитную полярность. Если переднее, головное (по направлению вращения Солнца) пятно обладает северной магнитной полярностью, то у следующего за ним пятна полярность южная. Раз в 11 лет совершается смена полярностей у всех пятен, а значит, первоначальное состояние повторяется через каждые 22 года.
Действует и утроенный, тридцатитрёхлетний цикл. Пока неясно, в каких солнечных процессах он выражен, но его земные проявления давно известны. Например, особенно суровые зимы повторяются каждые 33-35 лет. Такой же цикл отмечен в чередовании сухих и влажных лет, колебаниях уровня озёр и в интенсивности полярных сияний - явлений, заведомо связанных с Солнцем. На спилах деревьев заметно чередование толстых и тонких слоёв - опять со средним интервалом в 33 года. Во многих осадочных породах наблюдается микрослоистость, обусловленная сезонными изменениями. Зимние слои тоньше и более светлы вследствие обеднения органическим материалом, весеннее - летние - толще и темнее, так как они отлагались в период более энергичного проявления факторов выветривания пород и жизнедеятельности организмов. Сезонная слоистость связана с движением Земли вокруг Солнца, наклоном земной оси вращения относительно плоскости её орбиты, характером циркуляции атмосферы и многим другим. Но некоторые исследователи видят в сезонной слоистости и отражение тридцатитрёхлетних циклов солнечной активности, хотя если и можно говорить об этом, то только для ленточных отложений (в глинах и песках) эпохи последнего оледенения.
Ещё в прошлом веке было замечено, что максимумы солнечной активности не всегда одинаковы. В изменениях величин этих максимумов намечается "вековой" или точнее восьмидесятилетний цикл. Если "вековые" колебания солнечной активности сравнить с волнами, циклы меньшей продолжительности будут выглядеть как "рябь" на волнах. "Вековой" цикл достаточно ясно выражен в частоте солнечных протуберанцев, колебаниях их средних высот и других явлениях на Солнце.
На берегах Цюрихского озера есть древние террасы - высокие обрывы, в толще пород которых хорошо различимы слои разных эпох. И в этой слоистости осадочных пород, по-видимому, зафиксирован 1800- летний ритм. Тот же ритм заметен в чередовании илистых отложений, движении ледников, колебаниях увлажнённости и в циклических изменениях климата.
3. Влияние циклов на эволюцию Земли
"Вековой" цикл ныне выражается в очередном потеплении Арктики и Антарктики. Через некоторое время потепления сменится похолоданием и эти циклические колебания продолжаться неопределённо долго. "Вековые" колебания климата отмечены и в истории человечества - в летописях и других исторических хрониках. Порой климат становился необычайно суровым, порой непривычно мягким. Например, в 829 году покрылся льдом даже Нил, а с 12 по 14 век несколько раз замерзало Балтийское море. Наоборот, в 1552 году необычно тёплая зима осложнила поход Ивана Грозного на Казань. Впрочем, в колебаниях климата замешан не только "вековой" цикл. С 1800-летним циклом, вероятно, связаны периодические усыхания и увлажнения Сахары, сильное и длительное потепление Арктики, во время которого норманны заселили Гренландию (Зелёную землю) и открыли Америку.
Если средняя температура Земли понизится всего на 4-5 0 С, то наступит новая ледниковая эпоха. Ледовые панцири покроют почти всю Северную Америку, Европу и большую часть Азии. Наоборот, повышение среднегодовой температуры Земли всего на 2-3 0 С, заставит растаять ледяной покров Антарктиды, что повысит уровень Мирового океана на 70 м. со всеми вытекающими отсюда последствиями. Таким образом, небольшие колебания средней температуры могут бросить Землю в объятия ледников или большую часть суши покрыть океаном. Хорошо известно, что в истории Земли много раз повторялись ледниковые эпохи и периоды, а между ними наступали эпохи потепления. Это были очень медленные, но грандиозные климатические изменения, на которые накладывались меньшие по амплитуде, но зато более частые и быстрые колебания климата, когда ледниковые периоды сменялись периодами тёплыми и влажными. Интервалы между ледниковыми эпохами или периодами можно характеризовать лишь в среднем: ведь и здесь действуют циклы, а не точные периоды. Ледниковые эпохи повторялись в истории Земли примерно каждые 180-200 млн. лет. Ледниковые же периоды в пределах ледниковых эпох чередуются чаще, в среднем через несколько десятков тысяч лет. И всё это зафиксировано в толще земной коры, в отложениях пород различного возраста. Причины смены ледниковых эпох и периодов достоверно неизвестны. Некоторые учёные полагают, что, обращаясь вокруг центра Галактики с периодом в 180-200 млн. лет, Солнце вместе с планетами регулярно проходит через толщу рукавов Галактики, обогащённых пылевой материей, которая ослабляет солнечное излучение. Однако на галактическом пути Солнца не видно туманностей, которые могли бы играть роль тёмного фильтра. А главное, космические пылевые туманности столь разрежены, что, погрузившись в них, Солнце для земного наблюдателя осталось бы по-прежнему ослепительно ярким. По гипотезе М.С. Эйгенсона, все циклические колебания климата, начиная от самых незначительных и заканчивая ледниковыми эпохами, объясняются одной причиной - ритмичными колебаниями солнечной активности. Сам же "механизм" воздействия Солнца на Землю в этом случае сводится к тому, что колебания солнечной активности тотчас же вызывают изменения геомагнитосферы и циркуляции земной атмосферы. Если бы Земля не вращалась, то циркуляция воздушных масс была бы предельно простой. В тёплой тропической зоне Земли нагретый и потому менее плотный воздух поднимается вверх. Разность давлений у полюса и экватора заставляет эти воздушные массы устремиться к полюсу. Здесь охладившись, они опускаются вниз, чтобы затем снова переместиться к экватору. Так в случае неподвижности Земли работала бы "тепловая машина" планеты. Осевое вращение Земли и обращение её вокруг Солнца осложняет эту идеализированную картину. Под действием, так называемых кориолисовых сил (заставляющих реки, текущие в меридиональном направлении, в северном полушарии размывать правый берег, и в южном - левый) воздушные массы циркулируют от экватора к полюсу и обратно по спиралям. В те же периоды, когда воздух у экватора нагревается особенно сильно, возникает волновая циркуляция воздушных масс. Спиралеобразное движение сочетается с волновым, и поэтому направление ветров постоянно меняется. К тому же неравномерный нагрев различных участков земной поверхности и рельеф усложняют и эту непростую картину. Если воздушные массы перемещаются параллельно земному экватору, то циркуляция воздуха называется зональной, если вдоль меридиана - меридиональной.
Для одиннадцатилетнего солнечного цикла доказано, что с повышением солнечной активности ослабляется зональная циркуляция и усиливается меридиональная. Земная "тепловая машина" работает энергичнее, усиливая теплообмен между полярными и экваториальными зонами. Если в стакан с холодной водой налить немного кипятка, то вода скорее нагреется в том случае, если её размешать ложкой. По той же причине в периоды повышенной солнечной активности возмущённая солнечным излучением атмосфера обеспечивает более тёплый климат, чем в годы "пассивного" Солнца. Это верно для любых солнечных циклов. Но чем длиннее цикл, тем сильнее реагирует на него земная атмосфера, тем значительнее меняется климат Земли. Роль солнечных циклов в истории Земли весьма заметна. Общая циркуляция атмосферы предопределяет скорость ветров, напряжённость водообмена между геосферами, а значит и характер процессов выветривания. Солнце влияет, очевидно, и на скорость образования осадочных пород. Но тогда геологическим эпохам с повышенной общей циркуляцией атмосферы и гидросферы должны соответствовать мягкие, маловыраженные формы рельефа. Наоборот, в длительные эпохи пониженной активности Солнца земной рельеф должен приобретать контрастность. В холодные эпохи значительные ледовые нагрузки, по-видимому, стимулируют вертикальные движения в земной коре, то есть активизируют тектоническую деятельность. Наконец, давно уже известно, что в периоды солнечной активности усиливается и вулканизм. Даже в колебаниях земной оси сказывается одиннадцатилетний солнечный цикл. Это вероятно объясняется тем, что "активное" Солнце перераспределяет воздушные массы земной атмосферы. Меняется, следовательно, и положение этих масс относительно оси вращения Земли, что вызывает её незначительные, но всё же вполне реальные перемещения и изменяет скорость вращения Земли.
солнечный протуберанец геомагнитосфера планета
Вывод ясен: понять историю Земли, не учитывая при этом влияния Солнца, вряд ли возможно. Надо, однако, всегда иметь в виду, что воздействие Солнца лишь регулирует или возмущает процессы собственного развития Земли, подчинённого своим внутренним геологическим законам. Солнце вносит лишь некоторые поправки в эволюцию Земли, но не является при этом движущей силой этой эволюции.
1. Горбачёв А.М. Общая геология. М.: Высшая школа, 1973.
2. Эйгенсон М.С. Очерки проявлений солнечной активности.- Львов, изд. Львовского гос. Ун-та, 1957.
3. Астрогеология.- М.: Наука, 1962.
Внутреннее строение Земли. Понятие мантии как геосферы Земли, которая окружает ядро. Химический состав Земли. Слой пониженной вязкости в верхней мантии Земли (астеносфера), его роль и значение. Магнитное поле Земли. Особенности атмосферы и гидросферы. презентация [11,8 M], добавлен 21.11.2016
Особенности состава и строения атмосферы Земли. Эволюция земной атмосферы, процесс ее формирования на протяжении веков. Появление водной среды как начало геологической истории Земли. Содержание и происхождение примесей в атмосфере, их химический состав. реферат [17,4 K], добавлен 19.11.2009
Ранняя эволюция Земли и взаимосвязь данной проблемы с теорией происхождения жизни на планете. Этапы зарождения и развития земных оболочек. Попытки прогнозирования дальнейшего развития Земли. Строение земной коры в разные эпохи существования планеты. реферат [18,2 K], добавлен 23.04.2010
Земля в мировом пространстве, положение Земли в Солнечной системе. Форма, размеры и строение Земли, ее геологическое строение, физические свойства и химический состав. Строение земной коры, тепловой режим планеты. Представление о происхождении Земли. реферат [796,3 K], добавлен 13.10.2013
Внутреннее строение и история геологического развития Земли, её формирование и дифференциация недр, химический состав. Методы определения внутреннего строения и возраста Земли. Структура и химический состав атмосферы. Циркуляция атмосферы и климат Земли. реферат [790,3 K], добавлен 14.03.2011
Основные оболочки Земли: атмосфера, гидросфера, биосфера, литосфера, пиросфера и центросфера. Состав Земли и ее физическое строение. Геотермический режим Земли и его специфика. Экзогенные и эндогенные процессы и их влияние на твердую поверхность планеты. реферат [24,1 K], добавлен 08.02.2011
Геология – наука о химических и физических свойствах Земли и веществ, из которых она состоит. Краткая история геологических процессов, образование горных пород. Этапы развития геологии, роль полевых исследований. Геохронология, тектонические процессы. презентация [24,2 M], добавлен 09.04.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Солнечные ритмы и геология Земли реферат. Геология, гидрология и геодезия.
Курсовая работа: Договор лизинга в Республике Беларусь
Сочинение Про Этнографический Музей 6 Класс
Ответы Контрольная Работа Геометрия
Спорт Посол Мира Олимпийское Движение Реферат
Егэ Баллы Русский Сочинение 2022
Направление В Итог Сочинение
Курсовая Работа На Тему Теория Потребительского Поведения
Реферат На Тему Соусы
Учебное пособие: Менеджмент как наука
Доклад по теме Роль обліку в управлінні підприємством
Реферат: Современное состояние и перспективы развития безналичных расчетов в РФ
Автореферат На Тему Роль Факторів Чорнобильської Катастрофи - Інкорпорованих Радіонуклідів 137cs Та Хронічного Психо-Емоційного Стресу - У Порушеннях Природженого І Набутого Імунітету
Реферат по теме Этнагенез беларускага народа і паходжанне назвы Белая Русь
Реферат: Европа – в огне Второй мировой войны
Эссе На Тему Современный Облик Казахского Кино
Реферат: Впровадження християнства в Русі
Дипломная работа: Обучающе-контроллирующая система для подготовки студентов
Доклад: Производственный риск
Курсовая работа: Долгосрочное кредитование
Реферат по теме Виды топлива, применяемые на автотранспорте
Происхождение и основные свойства воды и атмосферы - География и экономическая география реферат
Порядок бухгалтерского учета расчетов, контроля и анализа расчетов по налогам и сборам Буда-Кошелевского райпо - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа
Реки и их роль в формировании рельефа - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа