Влияние гравитационного поля неравновесной оболочки Земли на собственные трансляционные колебания и вращение внутреннего ядра Земли

• Автор: Пасынок, Сергей Леонидович
• Шифр специальности: 01.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 85 с.

Оглавление
Введение
Глава 1. Математический аппарат. Краткая история вопроса, сравнение с другими данными.
1.1 Некоторые сведения из теории гравитационного и магнитного потенциалов
1.2 Некоторые сведения из векторного анализа
1.3 Теория Буссе - Шлихтера для полярных колебаний внутреннего ядра Земли
1.4 Краткие сведения из теории внутреннего строения Земли
1.5 Определение коэффициентов потенциала неравновесной оболочки Земли
1.6 Краткая история вопроса о собственных колебаниях внутреннего ядра Земли
1.7 Задачи, решаемые в диссертации
Глава 2. Свободные колебания внутреннего ядра Земли.
2.1 Вычисление силы Шлихтера для неравновесной оболочки Земли
2.2 Оценка влияния магнитных сил и сил вязкости.
Полярные колебания ядра и оценка влияния выбора модели неравновесной оболочки на результаты

2.3 Общая постановка задачи
2.4 Движение твёрдого ядра
2.5 Вычисление тензора присоединённых масс
2.6 Численные результаты
2.7 Резюме
Глава 3. Вращение твёрдого ядра Земли в поле неравновесной оболочки Земли.
3.1 Постановка задачи
3.2 Вычисление силовой функции твёрдого ядра в поле несимметричной оболочки в системе главных осей инерции твёрдого ядра
3.3 Вынужденные прецессия и нутация твёрдого ядра в поле неравновесной оболочки Земли
3.4 Резюме
Глава 4. Возможность регистрации простейших колебаний внутреннего ядра Земли с
помощью современных геофизических приборов.
4.1 Современные геофизические приборы
4.2 Полярные колебания
4.3 Осцилляции сжатия внутреннего ядра
Земли
4.4 Колебания оси эллиптического ядра
4.5 Численные оценки
4.6 Оценки величин сигнала от различных эффектов глобальной геодинамики для длиннобазового гравитационного углового
градиентометра
Заключение
Список литературы

Введение.
В настоящее время внимание многих исследователей обращено на изучение процессов, происходящих в самых глубоких слоях Земли, а именно: в твёрдом и жидком ядре, на их границе и на границе ядро-мантия. С ними связано решение целого ряда проблем геодинамики, геофизики и астрономии. Это проблемы, связанные с явлением генерации магнитного поля Земли, вращением Земли, обменом угловым моментом между ядром и мантией и многие другие.
Настоящая диссертация посвящена исследованию некоторых вопросов динамики внутреннего ядра Земли, а именно:
- влиянию неравновесной (негидростатической) оболочки Земли на свободные колебания внутреннего ядра Земли и на его вращение;
вычислению общего выражения для тензора присоединённых масс в задаче о свободных колебаниях внутреннего ядра Земли;
- рассмотрению возможности обнаружения этих и других простейших колебаний внутреннего ядра Земли с помощью современных геофизических приборов.
Актуальность темы. Долгое время исследователи, которые занимались исследованием таких аспектов динамики внутреннего ядра Земли, как собственные трансляционные колебания внутреннего ядра Земли и его вращение, которое учитывается в теории вращения Земли, брали в качестве гравитационного потенциала потенциал гидростатически уравновешенной Земли. Этот потенциал достаточно близок к потенциалу реальной Земли, так как параметр плавучести для Земли мал [16]. Однако с повышением точности наблюдений в последнее время, в связи с появлением возможности зафиксировать экспериментально с помощью сверхпроводящих
Коэффициенты в 10'4 ед.СГС ёю
Взо +110
g4o +96
Оказалось, что при сделанных предположениях относительно магнитного поля, величина магнитного момента твердого ядра должна в миллионы раз превышать величину наблюдаемого магнитного момента Земли, чтоб оказать заметное влияние на результаты. Поэтому этот эффект решено было не учитывать.
Вязкость жидкого ядра Земли. Согласно работе [19], вязкость жидкого ядра, определяемая различными методами, лежит в диапазоне от 10'2 до 1012 Пуаз. Частично такой разброс значений объясняется тем, что кроме влияния молекулярной (реологической) вязкости, свой вклад в наблюдаемую величину вязкости могут вносить и другие процессы. Например, на механические движения могут влиять и невязкие диссипативные процессы, такие как омическая диссипация. Поэтому определяемая по ним вязкость будет отличаться от обычной (реологической) вязкости.
Динамическая вязкость, получаемая из глобальных геодинамических данных (наблюдений за свободными осциляциями Земли и их затуханием, параметрами прецессии и нутации, движениями полюсов), заключена в диапазоне от 10'1 до 1012 Пуаз.
Динамическая вязкость, получаемая из сейсмических наблюдений за затуханием сейсмических продольных и поперечных волн, заключена в диапазоне от 108 до 1012 Пуаз.
Динамическая вязкость, получаемая из геомагнитных данных, заключена в диапазоне от 10'2 до 108 Пуаз.
Динамическая вязкость, получаемая из данных теории поведения жидких металлов,