- •Вопрос 1. Со и ск. Основные хар-ки мех-го движения. Прямолинейные и криволинейныое движение мт. Скорость и ускорение.
- •Вопрос 2. Движение мт по окружности. Нормальное и тангенциальное ускорение. Связь угловых и линейных хар-к движения.
- •Вопрос 3. Векторные величины. Сложение, вычитание и умножение векторов. Сила и масса. Законы Ньютона.
- •Вопрос 4. Силы при криволинейном движении.
- •Вопрос 5. Закон всемирного тяготения. Зависимость веса тела от высоты над уровнем моря и геог-кой широты. Гравитационное поле.
- •Вопрос 6. Нормальное гравитационное поле и его аномалии.
- •Вопрос 7. Гравитационные явления и процессы.
- •Вопрос 8. Орбитальное движение Земли и ее осевое вращение. Неравномерности вращения Земли и их физическая природа.
- •Вопрос 9. Приливообразующие силы и их геофизическая роль.
- •Вопрос 10. Закон сохранения и изменения количества движения.
- •Вопрос 11. Работа силы и мощность. Кинетическая и потенциальная энергия.
- •2) Потенциальная энергия тела массы m, находящегося в гравитационном поле другого тела массой м на расстоянии r0 от него.
- •3) Определим потенциальную энергию тела массой m, находящегося на небольшой высоте h над земной поверхностью.
- •Вопрос 12. Гармоническое колебание и его хар-ки. Маятники.
- •Вопрос 13. Энергия колеблющегося тела. Собственные колебания Земли. Сложение гармонических колебаний.
- •Вопрос 14. Волна и ее хар-ки. Продольные и поперечные волны. Принцип Гюйгенса. Интенсивность волны.
- •Вопрос 15. Звуковая волна. Хар-ки звука. Инфразвук и ультразвук. Принцип локации.
- •Вопрос 16. Элементы механики жидкости. Основные определения. Уравнение неразрывности.
- •Вопрос 17. Уравнение Бернулли и его применение для определения статического и динамического давления.
- •Вопрос 18. Основные положения мкт строения вещества. Межмолекулярные силы. Агрегатное состояние вещества.
- •Вопрос 19. Макроскопические системы. Термодинамическое равновесие. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы.
- •Вопрос 20. Газовые законы (Бойля-Мариотта, Гей-Люсака, Авогадро). Уравнение состояния идеального газа.
- •Вопрос 21. Барометрическая формула и распределение Больцмана.
- •Вопрос 22. Явления переноса в газах и жидкостях.Диффузия в газах.
- •Вопрос 23. Явление переноса. Телопроводность.
- •Вопрос 24. Явления переноса в газах и жидкостях. Внутреннее трение (вязкость).
- •Вопрос 44. Мпз. Магнитные полюса Земли. Элементы земного магнетизма. Магнитные карты изогон, изоклин и изодин.
- •Вопрос 45. Межпланетное мп. Солнечный ветер. Магнитосфера Земли. Радиационные пояса Земли.
- •Вопрос 46. Природа геомагнитного поля. Источники энергии геомагнитного поля. Мп в морской и океанической воде.
- •Вопрос 47. Главное магнитное поле Земли и его аномалии.
- •Вопрос 48. Главное и переменное мп Земли. Вариации мп и их природа. Магнитные бури.
- •Вопрос 35. Геоэлектрическое поле Земли. Электрическая проводимость гидросферы, земной коры и её недр.
- •Вопрос 36. Электрическая проводимость атмосферы, ионосферы. Ионосферные слои. Влияние ионосферы на распространение радиоволн.
- •Вопрос 37. Электротеллурическое поле. Региональные и локальные эп земной коры. Вариации меридиональной и широтной напряженноти. Напряженность электротеллурического поля.
Вопрос 35. Геоэлектрическое поле Земли. Электрическая проводимость гидросферы, земной коры и её недр.
Из курса физики мы знаем (вспомните уравнения Максвелла), что электромагнитное поле представляет собой единое целое, имеющее две формы проявления. Одна из них – магнитные поля, создающиеся движущимися электрическими зарядами и спиновыми моментами носителей магнетизма (электроны, протоны и др.), а другая – электрические поля с собственными источниками электрического тока.
Связь между электрическими и магнитными полями зависит от интенсивности изменений электромагнитного поля, ибо, как известно, напряженность одного поля, возбуждаемая изменениями другого, пропорциональна скорости этих изменений. При медленных изменениях напряженностей электромагнитное поле можно рассматривать как два отдельных поля – электрическое и магнитное. Физической же реальностью является единое электромагнитное поле, имеющее электрическую (Е) и магнитную (Н) напряженности, изменяющиеся во времени t и в различных точках пространства имеющие неодинаковые значения.
Точные сведения о характеристиках электрических полей, электрической проводимости воздуха, воды и твердых веществ необходимы при решении ряда геофизических и практических задач, в частности для борьбы с коррозией, оценки качества воды рек и озер, поиска рудных месторождений и др.
Электрическая проводимость. Важной характеристикой электрических свойств Земли является электрическая проводимость , поэтому рассмотрим ее для каждой из оболочек. = 1/э , где э – удельное электрическое сопротивление среды.
Электрическая проводимость гидросферы. Природные воды в основном представляют собой смеси растворов сильных электролитов. В них электрические заряды под действием внешнего электрического поля переносятся ионами. Удельная электрическая проводимость природной воды зависит от концентрации раствора, валентности ионов, их подвижности и электрохимической активности. Совершенно чистые природные воды являются плохими проводниками электричества. Так при Т=18 0С электрическая проводимость воды, лишенной каких-либо примесей составляет 3,8.10-6 1/Омм, морской воды 3-7 1/Омм.
Реальные воды материков и Мирового океана никогда не бывают химически чистыми. В них содержатся растворенные вещества (соли, органические соединения, газы) и различные самостоятельные фазы (твердые частицы органического и неорганического происхождения, пузырьки газа). Основными представителями растворенных веществ являются соли, содержащие определенное количество ионов. Так, в 1 кг морской воды средней солености содержится 0,019 кг ионов хлора, 0,011 кг натрия, 0,0013 кг магния, 0,00009 кг серы. Это означает, что морская вода представляет собой водный раствор NaCl, MgSO4 c небольшими примесями др. хим. Элементов. Поэтому повышение солености воды сопровождается ростом концентрации ионов и как следствие – повышением . На морской воды оказывают также влияние температура Т и давление Р, при повышении которых растет. Поскольку соленость воды и ее Т имеют большую пространственную и временную изменчивость особенно в верхнем слое, то морских вод, как и атмосферы, имеет нерегулярный режим. Электропроводность вод рек, озер и болот колеблется от 0,1.10-2 до 2,4.10-2 1/Омм.
Электрическая проводимость земной коры и недр. Она изменяется в больших пределах и обуславливается существенными различиями значений кристаллов, минералов и горных пород (для кварца = 10-12 – 10-14 1/Омм, для гранита = 10-3 – 10-61/Омм). Важно и то, что составных частей земной коры и земных недр в значительной мере зависит от целого ряда изменчивых во времени и пространстве факторов, к числу которых относятся Т, минеральная структура горных пород и содержание в них минерализованной влаги, нефти и газа. Применительно к большинству горных пород строгая оценка представляет собой сложную задачу, что связано с различием электрической проводимости влаги, находящейся в порах горных пород, и внешней минерализованной воды. Влажные горные породы нередко имеют значения , на несколько порядков большие, чем сухие породы.
Пространственное распределение в земной коре и мантии изучено недостаточно. Пока что достоверно определены сопротивления осадочных толщ (1 – 100 Омм). Основная сложность заключается в учете совместного влияния высоких давлений и Т на величину , а также в очень большой трудности оценки влияния небольших вариаций состава на . С учетом лабораторных исследований зависимость от глубины при учете только ее зависимости от температуры приведена на рис.30.
Рис.30. Удельная электрическая проводимость мантии Земли.
Относительно электрической проводимости ядра Земли имеются еще более косвенные данные. При этом предполагается, что ядро состоит из расплавленных металлов, проводимость которых меняется в относительно узких пределах. Большинство оценок ядра получено путем простой экстраполяции значений электрической проводимости железа в область высоких температур Т и давлений Р с учетом содержания Ni (10%).