ИНВЕРАЦИОННЫЕ ПОЯСА ПЛАНЕТЫ И ПЕРИОДЫ СЕЙСМИЧНОСТИ

Приходовский Михаил Анатольевич

(кандидат физико-математических наук, Томск)

 

         1. Введение. Планетарная инверация, порождённая астрономическими телами и её влияние на сейсмичность.

         В статье рассматривается структура инверации в различных точках поверхности планеты. Автор предполагает что инверация влияет на зарождение сейсмических волн. Основные идеи изложены в статье http://www.inauka.ru/blogs/article41246.html   и на сайтах http://inv1992.narod.ru  и http://inv1993.narod.ru . Данная статья является продолжением темы.

         Инверацией называется векторная производная ускорения, обозначаться будет . Она пропорциональна производной силы: . Таким образом будет формализовано исследование процессов, связанных с неустойчивостью механических систем при быстром изменении сил, в частности предполагаются обширные приложения к сейсмологии. Автор считает, что многие тектонические землетрясения порождаются быстрым уменьшением давления, что вызвано уменьшением проекции силы на вертикальную ось Z, что приводит к нарушению плавного перераспределения напряжений в коре и как следствие зарождению сейсмической волны. Таким образом, для сейсмологии есть необходимость рассматривать только космическую планетарную инверацию. Назовём космической планетарной инверацией в данной точке земной поверхности в данный момент времени t проекцию производной равнодействующего ускорения, порождённого гравитационным притяжением со стороны космических тел, на вертикальную ось Z. Будем в дальнейшем называть инверацией именно эту величину.

         2. Инверационная характеристика и инверационный пояс планеты.

Инверация в той точке экватора, где в данный момент скорость восхождения космического тела над горизонтом максимальна, является максимальной по сравнению с инверацией, порождаемой этим объектом в других точках поверхности. Эту величину будем называть инверационной характеристикой планеты . Учитывая что космических тел несколько, нужно вычислять равнодействующую сил и исследовать проекцию её производной на вертикальную ось. В идеальной модели можем первоначально рассматривать один объект.

         Так как ускорение порождаемое притяжением к космическому объекту задаётся формулой , то инверацию можно вычислить таким образом: . Здесь  - высота над горизонтом, и эта величина для любого космического тела может быть точно вычислена для каждой точки земной поверхности на любой период времени в будущем.

         В других точках данного меридиана в данный момент времени инверация будет максимальна для параллели, проходящей через эту точку и может быть вычислена по формуле , где  - географическая широта местности. На противоположной стороне планеты инверация принимает те же по модуля значения, но отрицательные. Совокупность двух меридианов, состоящих из точек, где инверация наибольшая по модулю на своей параллели, назовём инверационным поясом планеты. Плоскость, перпендикулярная плоскости инверационного пояса, в пересечении с поверхностью Земли образует пояс, где инверация нулевая, назовём нейтральным поясом. В других точках экватора инверация может быть вычислена по формуле , где  - разность географической долготы между данной точкой и той точкой, где инверация равна . Таким же образом зависит инверация в точках каждой параллели от инверации в точке пересечения этой параллели с инверационным поясом. В итоге инверацию в каждой точке поверхности планеты можно вычислить по формуле . Инверационные пояса непрерывно перемещаются по поверхности планеты со скоростью, близкой к скорости суточного вращения.

         Фактически можно говорить о том, что график инверационной характеристики, зависящий от расположения космических тел, модулируется суточным вращением планеты и отсюда легко рассчитать инверацию в каждой точке планеты в каждый момент времени. Сама же инверационная характеристика зависит от расположения космических тел, от величины равнодействующей – например, она больше в новолуние, а также от близости космического тела к плоскости земного экватора – например, инверация, порождаемая солнцем, больше в период равноденствий чем солнцестояний. Инверационная характеристика, при прочих равных условиях, будет больше в случае быстрого вращения планеты чем медленного вращения.

         3. Периоды сейсмичности и положение плоскости Лунной орбиты.

         Теперь о зависимости сейсмичности от расположения лунной орбиты. В результате вращения плоскости лунной орбиты угол между ней и плоскостью земного экватора изменяется от 18⁰ до 28⁰  с периодом 18,6 года. Обозначим этот угол .  Пусть  - угол между земным экватором и направлением «Земля - Луна» в момент времени t.  Если угол  равен 18⁰, то максимум  достигает 18⁰. Интеграл функции  по каждому отрезку времени, кратному периоду обращения Луны вокруг Земли, будет меньше, если  = 18⁰ чем если  = 28⁰. В таком случае можно сказать, что Луна интегрально ближе к плоскости экватора, то есть среднее значение угла между плоскостями меньше. При  = 18⁰ вследствие близости к экватору амплитуда колебаний высоты Луны над горизонтом  будет больше, а следовательно инверационная характеристика также больше чем когда  = 28⁰. Напротив, при  = 28⁰  значения инверации малы в те периоды, когда Луна удалена от плоскости земного экватора. В такие периоды накапливается механическая энергия, которая порождает землетрясения при большой инверации, поэтому можно предположить, период когда  = 28⁰ , должен характеризоваться более редкими но разрушительными землетрясениями, а при  = 18⁰ землетрясений должно быть больше, но они слабее, можно назвать этот эффект сейсмической дисперсией, или дисперсией землетрясений.

 

         Сейчас взаимосвязь между сейсмичностью и расположением космических тел считается уже общепризнанной, однако полного объяснения этому явлению не получено. На первый взгляд кажется что влияние происходит через  приливные деформации и напряжения. Деформации, безусловно, тоже влияют, так как меняется критический уровень допустимых воздействий на среду, при котором может начаться зарождение сейсмической волны. Но это, по-видимому не главное либо не единственное влияние.  Одновременно действуют две причины: и сама деформация при приливе в литосфере, и скорость изменения внешних сил, то есть инверация.