Поверхность мирового океана
Всем известно понятие «уровень моря». Но всегда ли правомерно его употребление?
Можно ли говорить о форме поверхности океанов, где уровень воды непрерывно меняется под действием приливов, волн и течений? Но, вероятно, эти динамические колебания происходят относительно некоторого состояния равновесия. Впрочем, вдумаемся в смысл понятия «равновесие». Не говорит ли оно о том, что на различных участках океанической поверхности существует равный вес, то есть сила тяжести на них одинакова?
Из школьных уроков физики у некоторых из нас могло сложиться мнение о том, что сила тяжести на поверхности шарообразной Земли всюду одинакова и сообщает любому телу ускорение – g – 981,56 см/с2 . Между тем Земля, как известно, не шар, а эллипсоид, сплюснутый в направлении полюсов, на котором множество выступов и впадин. Существует ли в таком случае «равновесная» поверхность, вдоль которой сила тяжести одинакова и направлена перпендикулярно?
Да, конечно, существует, но лишь как условное понятие, которое носит название «геоид». Итак, «идеальный геоид» это гладкая фигура, которая совпадает с поверхностью «спокойного» Мирового океана. Впрочем, всем понятно, что океан никогда абсолютно спокойным не бывает. На него действуют атмосферные явления, в нем существуют различные течения, на планетарные воды воздействуют гравитационные силы, чередующие отливы и приливы.
Однако измерения, сделанные с помощью гравиметров, показали заметные аномалии силы тяжести в разных районах земного шара. Дело в том, что в каждой точке нашей планеты (если фигуру Земли представить поверхностью, которую должна занимать спокойная жидкость) эта поверхность всегда перпендикулярна направлению силы тяжести. А направление этой силы зависит не только от притяжения Земли как целого, но и от притяжения отдельных неоднородностей в теле нашей планеты.
«Неоднородностью» может, например, оказаться сгущение тяжелых компонентов в глубинном расплаве. Сила тяжести в этом случае отклонена, а соответственно искажается и форма водной поверхности. В рельефе водной поверхности, как это ни странно, «отражаются» и геологические структуры, находящиеся глубоко под дном океана. Увеличение или уменьшение силы тяжести Земли за счет этих неровностей структур сказывается на высоте водной поверхности. Оказывается, что под воздействием высоких температур порядка 2000-2500° Цельсия и огромного давления, превышающего атмосферное в 150-350 тысяч раз, вещество земных недр на глубинах от 400 до 700 километров может стать более плотным.
