Ритмические явления в природе Земли

Основоположником учения о ритмах в природе является Арсений Владимирович Шнитников. Обобщив материалы по колебаниям общей увлажненности, состояниям уровней водоемов и горных ледников, он создал стройную теорию внутривековых и многовековых ритмов, суть которой заключается в следующем. Существуют две категории ритмов: космические ритмы взаимодействия и ритмы среды. Набор космических ритмов крайне

ограничен, ритмы среды бесчисленны. Первые, касаясь природы Земли и Космоса в целом, заслуживают особенно пристального внимания, вторые представляют лишь относительный интерес.

Космические ритмы проявляются неопределенно долгое время и носят универсальный характер. Если такой ритм обнаружен, к примеру, в атмосферных процессах, то он должен быть и в процессах, протекающих в гидросфере, литосфере и биосфере.

Нередко ритмические процессы обладают значительной асимметричностью, приобретая в некоторых случаях характер взрывных: короткая ветвь подъема и длинная ветвь спада. Выражаются такие процессы асимметричной ломаной линией, изломы которой отражают скачкообразное изменение направленности или напряженности процесса. Все это заставляет по-новому посмотреть на роль быстро протекающих явлений в эволюции Земли.

Природа космических ритмов до сих пор не установлена. Возвратно-поступательный характер расширения Вселенной в ходе интерференции наиболее масштабных ритмических процессов - ритма Вселенной, ритма звезд (ритма солнечной системы), ритма планет и геологического ритма - в сочетании с противофазовыми пульсациями космического «оркестра» является основным механизмом консолидации галактик, звезд, планет и спутников планет. С ним связано также образование газово-пылевых туманностей, облаков, астероидов, метеоритов и комет. Характерно, что их внутренняя структура удивительно аналогична независимо от того, продолжаются ли они десятки или миллионы лет, т. е. генетически совершенно разные возбудители вызывали почти тождественные следствия. Существуют предположения, что они каким-то образом связаны с пульсационным режимом небесных тел. В 1958 г Н.А. Козырев обратил внимание на поразительное сходство чередующихся процессов сжатия и расширения Земли и Луны с режимом пульсирующих звезд.

Существуют следующие виды ритмов.

1850-летний ритм общей увлажненности. А.В. Шнитниковым установлено, что горные ледники с момента максимума последней ледниковой эпохи, именуемой вюрмом, повсеместно сокращались и отступали все выше и выше в горы. Это сокращение было не постепенным, а носило стадиальный возвратно-поступательный характер по принципу: «два шага назад - шаг вперед - два шага назад и т. д.». В периоды стабилизации концов ледников образовывались стадиальные конечные морены. Стадиальность горных ледников обусловлена 1850-летним ритмом общей увлажненности, который, в свою очередь, связан с изменчивостью приливообразующих сил Луны и Солнца, открытой шведским ученым О. Петтерссоном в начале века.

Каждый 1850-летний ритм подразделяется на две фазы: теплую и сухую длинную (около 1200 лет), холодную и влажную короткую (около 400 лет) - и переходные этапы. Движение Солнца, Земли и Луны в пространстве создает сложную и меняющуюся во времени картину взаимодействия приливообразующих сил на Земле. Когда приливообразующие силы Луны и Солнца суммируются, то высота прилива на Земле возрастает и происходит более значительное перемешивание вод океана. На поверхности оказываются холодные глубинные воды, и климат становится более прохладным и более влажным. Горные ледники на фоне их общего сокращения активизируются, продвигаются вниз и откладывают конечные морены. Между этими короткими и энергичными этапами приливообразующие силы Луны и Солнца ослабляют друг друга. Перемешивание вод океана становится менее значительным, и на Земле устанавливаются более теплые и более сухие условия.

40700-летний ритм. Характеристики земной орбиты периодически меняются, хотя изменения эти в целом незначительны. Так, наклон земной оси к плоскости земной орбиты, или наклон эклиптики, меняется с периодом 40700 лет в пределах 2,5 (между 22 и 24,5). Например, в 1950 г. наклон эклиптики был равен 23о26′45′′ и с тех пор ежегодно уменьшается на 0,47′′. Когда наклон оси уменьшается, сокращаются теплый и холодный климатический пояса и расширяются области умеренного климата; при увеличении наклона оси картина будет обратной. Эксцентриситет земной орбиты меняется с периодом 92000 лет, амплитуда колебаний заключается между 0 и 0,068. Это значит, что орбита Земли изменяется от круговой до эллиптической.

Если эксцентриситет увеличивается и одновременно летние месяцы совпадают с малым расстоянием между Землей и Солнцем, то лето в Северном полушарии становится теплее. Если же эксцентриситет увеличивается, но летние месяцы приходятся на большее расстояние между Землей и Солнцем, то лето будет холоднее. Наконец, момент весеннего равноденствия обегает всю орбиту за 21000 лет (прецессия равноденствий), при этом летние месяцы могут совпадать с большим и малым расстояниями Земли от Солнца.

М. Миланкович математически суммировал все три эффекта: наклон эклиптики, эксцентриситет орбиты и прецессию равноденствия и установил, что ритмические колебания в облучении Земли, связанные с орбитальными неравенствами, осуществлялись параллельно пульсациям Земли и Солнца, а значит, и параллельно изменениям палеогеографической обстановки. 1850-летний ритм общей увлажненности через 40700-летний ритм связан с орбитальным ритмом Миланковича.

Галактический ритм. Это положение закладывает, по мнению Миланковича, основы теории возникновения Земли. Средний интервал между вспышками ядра Галактики составляет 40 млн. лет, а между переломными моментами геологического ритма – 41 млн. лет. Среднее отклонение одних от других ±15 млн. лет.

Сказанное дает основание предполагать, что переломные моменты геологического ритма контролируются вспышками ядра Галактики - это одно из самых замечательных открытий в области геологии, сделанное в XX в. Суть этого открытия заключается в том, что в геологической истории регулярно имели место эпохи радиоактивного заражения, в которые накапливались отложения, обогащенные органическим веществом, осадочным ураном и фосфором. Периодичность этих эпох 31-32 млн. лет. По теории С.Г. Неручева, осадки, обогащенные органическим веществом, фосфором и ураном, накапливались в этапы значительной активизации рифтовых систем, которые были связаны с эпохами пульсационного расширения Земли. Понимать это можно однозначно: радиоактивное вещество поступало из недр Земли.

Радиоактивное заражение среды способствовало пышному расцвету фитопланктона и отложению сапропелевых илов, с одной стороны, и угнетению наземной растительности - с другой. Существенное повышение концентрации урана усиливало мутационный процесс, видообразование и вымирание. В итоге с этими эпохами связано образование сапропелевых сланцев, крупнейших нефтяных месторождений, ураноносных сланцев, фосфоритов, месторождений осадочного урана и т. п.

 Скачать реферат