Причины природных катаклизмов

10:45 10.09.2018

На Земле не один раз случались глобальные катастрофы, ставившие саму жизнь на нашей планете под большой вопрос. Ученые выдвигали многочисленные гипотезы о причинах таких катастроф, но не все из них выдерживали проверку временем. Сегодня мы расскажем про одну из теорий Игоря Прохорова.

Автор текста: Igor Prokhorov

Причины природных катаклизмов.

Чтобы понять причину многих природных катаклизмов, необходимо вначале вспомнить некоторые основы физики. В частности, нужно вспомнить о том, что такое потенциальная энергия и как она проявляет себя в мире. В академической науке принято считать, что потенциальная энергия поднимаемого предмета появляется у него как результат совершения нами работы над предметом. Но при такой трактовке возникают странные противоречия с логикой. Допустим, мы держим в руках авторучку и хотим узнать среднюю плотность вещества, из которого она изготовлена. Для этого мы измеряем массу авторучки и занимаемый ею объем, а затем делим первое на второе. А что получится, если мы массу авторучки разделим на объем комнаты, в которой сидим? По размерности это будет тоже плотность. Но что она будет характеризовать —авторучку, комнату или нечто другое? Если вы посчитаете, что так делать нельзя, то будете полностью правы. Но именно так мы и делаем (точнее, не мы, а классическая наука), когда речь заходит о потенциальной энергии. Вспомним, как она записывается:

Где Ep — потенциальная энергия предмета в поле тяжести, m — масса данного предмета, g — ускорение свободного падения, h — высота предмета над некоторым заранее выбранным уровнем отсчета. В правой части характеристикой предмета является только его масса m. Зато ускорение g — это характеристика не предмета, а нашей планеты. И наконец высота h вообще не характеризует ни предмет, ни Землю, а их взаимное расположение. Тогда что может характеризовать произведение параметров, относящихся в столь разным объектам? Даже если оно остается энергией, то это энергия не предмета в поле тяжести, а чего-то иного. Данное противоречие с логикой является далеко не единственной странностью, связанной с потенциальной энергией. Мне удалось найти очень много несуразностей вплоть до ошибки, допущенной при выводе формулы. И потому требуется осмыслить данную проблему заново.

Я не буду излагать весь ход рассуждений, чтобы не утомлять неподготовленного читателя, а сообщу сразу конечный результат. Когда мы поднимаем некоторый предмет в поле силы тяжести, мы «боремся» не с предметом, а с гравитационным полем планеты. Следовательно, совершаем работу не над предметом, а над гравитационным полем и увеличиваем энергию не предмета, а гравитационного поля. И выше приведенная формула показывает не потенциальную энергию предмета в поле тяжести, а изменение суммарной энергии гравитационных полей планеты и предмета из-за их взаимной деформации. А далее возникают интересные отличия новой трактовки от старой.

Наибольшие отличия возникают, когда поднимается водяной пар в атмосфере. Водяной пар всегда имеет такое же давление и плотность, как окружающий воздух. Поэтому подъем некоторой массы водяного пара на высоту h сопровождается автоматическим опусканием точно такой же массы воздуха на такую же высоту. В итоге общие затраты энергии на подъем водяного пара в атмосфере оказываются нулевыми. Иная ситуация наблюдается после того, как водяной пар сконденсируется в водяные капли в верхних холодных слоях атмосферы и станет выпадать дождем на Землю. Вода имеет гораздо большую плотность по сравнению с воздухом, поэтому падение капли массой m сопровождается подъемом воздуха значительно меньшей массы. Следовательно, водяная капля будет набирать откуда-то энергию. Откуда? Только из энергии гравитационного поля, так как она падает под действием силы гравитации. И если энергия гравитационного поля планеты постоянно преобразуется в кинетическую энергию падающих дождевых капель, тогда энергия самого поля будет постоянно уменьшаться. А вместе с энергией будет уменьшаться и напряженность поля, так оно напряженность прямо связана с энергией. И вот что отсюда получается.

Любой предмет давит на основание благодаря тому, что его притягивает Земля. Если напряженность гравитационного поля падает, тогда поле уже не может притягивать все предметы так сильно, как раньше. Следовательно, уменьшается давление, с которым любой предмет давит на основание. В том числе уменьшается давление, с которым вышележащие горные породы давят на нижележащие. И эти нижележащие породы, которые раньше при большом давлении были сжаты, теперь при сбросе давления начинают расширяться. Земля начинает увеличиваться в объеме, а ее поверхность начинает растягиваться. Но так как поверхность не резиновая, то рано или поздно наступает момент, когда растягивающие усилия превышают предел прочности. И с этого момента по всей Земле почва начинает растрескиваться на сотни и тысячи метров. А мы воспринимаем это в форме землетрясений.

Я назвал этот процесс гравитационным свеллингом планеты (от английского swelling–распухание). В ходе гравитационного свеллинга видимое растрескивание поверхности планеты будет происходить в основном там, где уже имеются глобальные тектонические разломы. Это прежде всего Восточно-Африканский рифтовый разлом —цепь разломов земной коры, протянувшаяся через всю восточную Африку вплоть до Эгейского моря и Босфора с Дарданелами. А также разломы на территории западных штатов США и Канады. В последнее время именно в этих местах возникают гигантские трещины земной поверхности, так что прогноз можно считать удачным.

Но кроме видимых разломов поверхности будут возникать также разломы более глубинных слоев, провоцирующих многочисленные и сильные землетрясения. Причем эти землетрясения будут происходить уже по всему земному шару, а не только на территориях восточной Африки и западной Америки. Дело в том, что накопленные растягивающие усилия подошли уже настолько близко к пределу прочности горных минералов, что маленький довесок от некоторого небольшого внешнего воздействия может в сумме с растягивающими напряжениями превысить предел прочности, и тогда неизбежно случится разрыв горных пород с последующим землетрясением. А в роли такого внешнего воздействия может выступить все, что угодно: строительство нового водохранилища или изменение атмосферного давления.

Следствиями гравитационного свеллинга могут быть следующие явления.

1. Обострение вулканической активности:

Представьте, что крышка на вашей кастрюле с кипящей водой стала трескаться. Что в этом случае произойдет? Пар начнет вырываться наружу. То же самое сегодня происходит с планетой. Растрескивание горных пород ослабляет те «затычки», которые ранее держали раскаленную магму глубоко под землей. Поэтому начинают просыпаться старые вулканы и возникать новые. Прежде всего просыпаются вулканы Тихоокеанского Огненного Кольца. Почему? А потому что именно на американском участке этого кольца проходит один из глобальных тектонических разломов, который будет и дальше разламываться вследствие процесса гравитационного свеллинга. Йеллоустоун —это только один небольшой участочек данного кольца.

2. Глобальное потепление:

Хотя сегодня принято считать, будто глобальное потепление происходит по вине человека, но это не так. Средний вулкан за время своей активной деятельности выбрасывает в атмосферу углекислого газа намного больше, чем выбрасывает все человечество за этот же промежуток времени. Поэтому добавка техногенного диоксида углерода на климате и природе почти не сказывается. В реальности глобальное потепление является следствием обострения вулканической активности, которая в свою очередь обусловлена процессом гравитационного свеллинга.

3. Опреснение океанской воды:

Глобальное потепление ведет к тому, что начинают таять гренландские и антарктические льды. Поступление огромных масс пресной воды в океан приведет к опреснению океанской воды и гибели тех морских животных, которые весьма чувствительны к уровню соли в воде. Это прежде всего кораллы. Дополнительным минусом данного процесса является затопление прибрежных земель.

4. Усиление ураганов и увеличение их численности:

Этот процесс обусловлен таянием гренландских ледников и ослаблением Гольфстрима. Когда теплые воды Гольфстрима поступают в Арктику, они в полярных регионах отдают свое тепло и став более тяжелыми (плотность холодной воды больше плотности воды горячей), опускаются на дно и возле дна противотоком идут на юг, где поднимаются к поверхности и снова нагреваются. Плотность вод обратного противотока всего на 0.1% превышает плотность вод Гольфстрима, и тем не менее этого достаточно для надежной циркуляции. Слив огромных масс талых вод с гренландских ледников в море ведет к уменьшению этой разницы (пресная вода легче соленой). Поэтому холодная придонная вода становится легче, поднимается к поверхности и препятствует Гольфстриму проникать на север. В результате Гольфстрим заворачивает к югу, обогревая и без того раскаленную Африку и южную Европу. И в этих местах начинаются засухи с лесными пожарами. А в северной Европе, Канаде и Арктике через некоторое время становится слишком холодно вплоть до замерзания Темзы и Ниагарского водопада.

Если раньше тепло и холод переносились водой, то блокировкой Гольфстрима этот процесс больше не работает. И в итоге роль регулятора температур переходит воздуху. Но воздух имеет более низкую плотность по сравнению с водой (в 800 раз) и более низкую теплопроводность (в 4 раза). Поэтому для переноса также количеств тепла и холода теперь требуется гораздо большая масса. Поэтому начинают один за одним возникать ураганы, движущиеся с юга на север и переносящие туда то тепло, которое раньше переносил Гольфстрим. При этом сила, размер и частота появления ураганов резко возрастают (очень отчетливо этот феномен проявился летом и осенью прошлого года, когда на острова Вест-Индии и восточное побережье северной Америки один за другим обрушились многочисленные ураганы максимальной степени опасности).

Этот процесс носит циклический характер. Вследствие того, что Гольфстрим в Арктику больше не поступает, слабеет то самое противотечение, которое не давало Гольфстриму проникать на север. Поэтому он снова поступает в Арктику, гренландские ледники снова тают, океанская вода снова опресняется, противотечение снова усиливается и Гольфстрим снова оттесняется к югу. Но до тех пор, пока он на север проникает, он переносит туда достаточно много тепла и сглаживает ту разность температур между севером и югом, которая служит спусковым крючком для образования ураганов. Поэтому возникает следующая закономерность: если в конце лета и осени идут многочисленные ураганы в Атлантическом океане, значит наступающая зима будет холодной и снежной (как в 2017/2018 годах). А если ураганов образуется сравнительно мало, зима будет теплой и малоснежной (так ожидается в наступающую зиму 2018/2019 годов). И такие температурные качели будут тянуться до тех пор, пока гренландские ледники полностью не растают.

Большое спасибо коллеге из Германии за предоставленный материал. Автор текста: Igor Prokhorov.

С Уважением, Маглипогода!

Погода в Приморском крае и городах Дальнего Вотока на Windytv, а также карта погоды JMA.

На сайте функционирует система уведомления правописания. Обнаружив ошибку или неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Подпишитесь на рассылку по электронной почте

[wysija_form id=»1″]