Гипотеза. «Асинхронное вращение земного ядра и земных оболочек. Смещение литосферы Земли как причина смены ледовых эпох»

1. Причины оледенения Земли.

Чтоб найти ответ на вопрос о причинах смены ледовых эпох Земли, для начала надо разобраться в механизме самого процесса оледенений.

Самые холодные точки планеты расположены на полюсах вращения Земли. Они максимально отклонены от Солнца и поэтому получают меньше всего солнечного света, а периодически, на продолжительное время вообще попадают в зону тени. Среднегодовая температура на самих полюсах в приполярных районах находится в отрицательной зоне. Это приводит к образованию льда на поверхности воды и на поверхности материков. Лед хорошо отражает солнечный свет, еще больше уменьшая приток тепла в приполярные области.

Процессы замерзания океана и замерзания поверхности материков проходят по-разному.

Так, при понижении температуры на поверхности воды образуется лед. Теплопроводность льда в 4 раза выше, чем теплопроводность воды в жидком состоянии, но, по мере дальнейшего выпадения осадков лед покрывается толстым слоем снега, содержащего большое количество воздушных прослоек. Теплопроводность снега в 21,5 раза хуже теплопроводности льда. Это создает защитный слой, значительно замедляющий процесс охлаждения воды. Лед также препятствует и испарению воды, снижающему её температуру.

Вода очень хорошо поглощает солнечное тепло, поэтому океан хорошо прогревается в тропической зоне и благодаря конвекции и течениям это тепло переносит из одних регионов планеты в другие. Океан выступает в роли теплового аккумулятора, а перенос океанскими течениями тепла из тропических районов в полярные зоны приводит к таянию льдов. Наступает тепловой баланс, кода количество вновь образовавшегося льда в полярных областях равно количеству растаявшего льда. Это ограничивает распространению сплошного льда на поверхности океана за пределами Полярного круга, а плавающие льды не приводят к изменению уровня океана.

Заход материка в заполярную область приводит к нарушению теплового баланса и меняет всю картину данного процесса. В заполярной зоне на поверхности материка начинает накапливаться снег и лед. Континентальные льды могут таять только под воздействием воздушных масс. Воздушные потоки тоже способствуют переносу тепла из тропической зоны в приполярные области планеты, но теплоемкость одного м³ воздуха в 4000 раз ниже теплоемкости одного м³ воды. Поэтому воздушные потоки не столь эффективно растапливают снежный покров материков, и это приводит к накоплению снега и льда на поверхности суши. Объемы воды, осевшие на поверхности материков, изымаются из мирового океана. Уровень воды в океане начинает уменьшаться. Толщина ледового покрова в заполярной зоне континента увеличивается, и ледовый щит под собственным весом начинает растекаться по континенту за пределы заполярной зоны. Площадь ледового покрова Земли увеличивается, а вместе с ней увеличивается и количество отраженного тепла. Вследствие нарушения теплового баланса начинается охлаждение планеты. Земля будет искать новую точку теплового баланса. Вызванное этим похолодание приводит к расширению зоны распространения ледника по поверхности континента далеко за пределы Полярного круга. Именно этот процесс охлаждения планеты и называется оледенением.

Поэтому заход материка в приполярную область Земли и является единственной причиной наступления ледовых эпох.

Механизм этого процесса вполне логичен и понятен, но всех ставит в тупик несоответствие между наблюдаемыми сегодня скоростями движения континентов и продолжительностью циклов оледенения. Все дело в том, что сегодня мы наблюдаем процесс дрейфа материков в сбалансированной системе литосферы Земли, пока они не нагружены ледовыми щитами. А вот когда дополнительный вес ледовых щитов в 45 ÷ 50 миллионов гигатонн или 50×10¹⁵ тонн придавит одну из континентальных литосферных плит, то параметры её движения могут сильно измениться.

То, что кажется очевидным сегодня, еще не значит, что это истинно верно в долгосрочной перспективе.

Чтобы это объяснить, нам придётся начать с геологического строения Земли.

2. Геологическое строение нашей планеты.

На рисунке 1 приведено современное научное представление о внутреннем строении Земли, которое основывается на топографических, батиметрических и гравиметрических данных, а также на наблюдениях горных пород в обнажениях и образцах, поднятых на поверхность с больших глубин в результате вулканической активности. При построении модели учитывались так же анализ сейсмических волн, которые проходят сквозь Землю, и результаты экспериментов с кристаллическими твёрдыми телами при давлениях и температурах, характерных для глубоких недр Земли

Так, в центре планеты находится железно-никелевое ядро, разогретое до температуры порядка 7500°К. Но, благодаря высокому давлению оно находится в твердом кристаллическом состоянии. Его радиус оценивается около 1250 км.

По мере удаления от центра планеты давление уменьшается и высокая температура переводит металл в расплавленное текучее состояние. Толщина этого внешнего расплавленного ядра достигает 2200 км.

На поверхности внешнего ядра плавает вязкая мантия, толщиной около 2900 км., состоящая из силикатов и оксидов. Нижние слои мантии хотя и разогреты выше температуры ее плавления, но тоже из-за высокого давления могут находиться в твердом состоянии. Так же, как и с металлическим ядром, по мере удаления от центра, с падением давления мантия переходит в жидкое состояние.

И наконец, на поверхности расплавленной мантии плавает тонкая Земная кора, состоящая из твердых литосферных плит. Толщина Земной коры не превышает 40 км.

Масса литосферы приблизительно составляет 22,77×10¹⁸ тонн, а это только 0,38% от общей массы планеты 5,976×10²¹ тонн.

Рис. 1. Внутреннее строение Земли

3. Физика Земли.

3.1. Асинхронное вращение земных оболочек.

Предположение о том, что внутренние слои Земли вращаются со скоростью, отличной от скорости вращения внешних слоев, высказал еще в 1692 году Эдмунд Галлей – астроном, известный по комете, названной его именем. В последнее время ученые считали, что ядро вращается с постоянной скоростью, но подтвердить или опровергнуть эту гипотезу не получалось по причине отсутствия адекватных математических методов обработки данных наблюдений [12].

Как видно из рисунка 1, между твердым железно никелевым ядром и твердой литосферой планеты присутствует 5100 километров расплавленного железа внешнего ядра, на котором плавает более легкая мантия Земли, а на расплавленной жидкой фракции мантии плавает твердая литосфера планеты.

Из этого следует, что нашу планету нельзя рассматривать как единый монолитный объект.

Между всеми тремя твердыми оболочками Земли (твердое железное ядро, твердая мантия и литосфера) находится два жидких слоя. Это 2200 километров расплавленного железа и 2900 километров мантии, часть из которой находится в жидком состоянии. Все эти три твердые оболочки взаимодействуют друг с другом только посредством вязкости двух жидких прослоек и электродвижущих сил, создаваемых вращающимся постоянным магнитным полем металлического ядра планеты.

Вращающееся твердое ядро планеты увлекает прилегающие к нему слои расплавленного металла и создает в нем различные течения и вихревые токи.

Скорости вращения жидкого металла внешнего ядра и твердого ядра планеты в районе их контакта будут совпадать, однако, по мере удаления от этого, вращение расплавленного металла будет замедляться. Градиент изменения скорости вращения будет сильно зависеть от вязкости расплава, которая определяется его температурой, химическим составом и давлением, но при толщине слоя в 2200 километров различие в скоростях вращения будет существенно. Необходимо учесть, что вязкость стального расплава при температуре 1600°С вдвое меньше вязкости воды при температуре 18°С [9, c. 73].

Вращение расплава внешнего ядра будет увлекать за собой плавающую на его поверхности твердую мантию.

Подобный эффект будет наблюдаться и в расплавленном слое земной мантии. Вязкость мантии сильно зависит от ее температуры и давления, и при определенных условиях она может быть сопоставима с вязкостью воды.

В отличие от железного внешнего ядра, силикатная мантия по своему составу очень неоднородна. Теплопроводность силикатов мантии намного ниже, чем у железа, поэтому температуры различных участков мантии могут сильно отличаться.

Из всего вышеизложенного следует, что все три твердых оболочки Земли (металлическое ядро, твердая кристаллическая мантия и литосфера) не могут вращаться с одной скоростью как монолитное тело, а вращаются асинхронно – с разными скоростями. Скорости вращения и направление потоков в жидком внешнем ядре и в жидкой части мантии зависят от глубины и района измерения.

Группа ученых под руководством Хрвое Ткалчича (Hrvoje Tkalcic) из Колледжа физических и математических наук Австралийского национального университета оценила скорость вращения внутреннего ядра Земли в течение последних 50 лет и пришла к выводу, что скорость вращения земного ядра не только отличается от скорости вращения мантии, но и изменяется во времени. В 1970-е и в 1990-е годы внутреннее ядро вращалось быстрее мантии, а в 1980-е – медленнее. По предварительным оценкам, существенное возрастание скорости вращения ядра, возможно, происходит в последние несколько лет [12].

3.2. Геодинамо.

Асинхронное вращение земных оболочек приводит и к созданию электромагнитного поля Земли.

Твердое железно никелевое ядро представляет собой постоянный магнит.

В результате асинхронного движения твердого магнитного металлического ядра и электропроводящих слоев расплавленного металлического внешнего ядра получаем глобальный асинхронный двигатель с массивным ротором. Вращающееся магнитное поле земного ядра индуцирует в жидком металлическом внешнем ядре вихревые токи, которые взаимодействуя с магнитным потоком ядра, создают вращающий момент и увлекают расплавленный металл в направлении вращения твердого ядра.

Таким образом, на расплавленный металл ядра будет воздействовать две силы, приводящие его во вращение. Это сила вязкости и электродвижущая сила. Эти же две силы будут приводить во вращение и мантию планеты.

Вязкость жидкого металла будет увлекать за собой земную мантию в месте их непосредственного контакта.

Мантия Земли состоит из силикатов и оксидов металлов. Неоднородность её состава приводит к возникновению в ней электропроводящих структур и слоев. Точно так же, как и в случае с жидким внешним ядром, твердое магнитное ядро и токопроводящие слои мантии образуют глобальный асинхронный двигатель с массивным ротором. Вращающееся магнитное поле земного ядра индуцирует в земной мантии вихревые токи, которые взаимодействуя с магнитным потоком ядра, создают вращающий момент и увлекают мантию в направлении вращения ядра.

Величина электродвижущей силы (ЭДС) индукции, возникающей в проводнике при его движении в магнитном поле, прямо пропорциональна индукции магнитного поля, длине проводника и скорости его перемещения.

Зависимость эта выражается формулой

Е = B×l×v,

где Е – ЭДС индукции;

В – магнитная индукция;

I – длина проводника;

v – скорость.

Из формулы видно, что ЭДС индукции, а соответственно сила вихревых токов в жидком внешнем ядре и в мантии, и создаваемые этими токами электромагнитные поля зависят от скорости движения проводников в магнитном поле. В нашем случае это будет зависеть от разницы скоростей вращения земного ядра и жидкого внешнего ядра, и земного ядра и мантии. Эта разница скоростей называется скольжением внешнего жидкого ядра и мантии по отношению к твердому магнитному ядру.

 Увеличение скольжения приводит к увеличению ЭДС и вихревых токов, а, соответственно, и к усилению электромагнитного поля планеты. Синхронизация скоростей вращения ослабит электромагнитное поле до ноля и в этом случае останется только магнитное поле земного ядра. А вот изменение направления скольжения приведет к реверсу электромагнитного поля, что приведет к перемене электромагнитных полюсов Земли.

3.3. Блуждание магнитных полюсов по поверхности литосферы.

Как уже было сказано, твердое магнитное ядро Земли не имеет жесткой связи с литосферой планеты

Все оболочки Земли имеют различные массы и физические свойства, соответственно и силы гравитации Солнца, Луны и окружающих планет будут воздействовать на них по-разному. Отсутствие жесткой связи между земными оболочками и различная реакция оболочек на окружающие планету гравитационные поля и порождает эффект блуждания магнитных полюсов.

Второй причиной блуждания магнитных полюсов может быть непостоянство вихревых токов во внешнем ядре и в мантии в результате конвективных потоков в них и неоднородности их химического состава, а, соответственно, и непостоянства проводящих слоев.

4. Смещение литосферы как причина смены ледовых эпох.

Согласно современным моделям, твердая земная оболочка – литосфера – представляет собой мозаику из отдельных плит.

«Переосмысление идей А. Вегенера привело к тому, что вместо дрейфа континентов вся литосфера стала рассматриваться как подвижная твердь Земли. Материки в составе литосферных плит (согласно новой гипотезе) пассивно и свободно перемещаются по поверхности земного шара за счет непрерывного движения конвективных потоков вещества в мантии» [1].

4.1. Основные силы, действующие на литосферные плиты материков.

Литосферные плиты материков совместно с Землей участвуют в очень сложном процессе движения, поэтому на них действует множество разнонаправленных сил. Так, Земля вращается вокруг своей оси, и скорость вращения, в зависимости от широты, изменяется от ноля на полюсах до 465 метров в секунду на экваторе. При этом сама Земля движется со скоростью 30 км/с по круговой орбите вокруг Солнца. Солнце, в свою очередь, мчится со скоростью 250 км/с вокруг центра галактики, которая сама летит во Вселенной со скоростью 300 км/с. Столь сложное движение Земли в пространстве порождает большое количество разнонаправленных сил, действующих на литосферные плиты материков, и определяющих направления подлитосферных потоков в земной мантии. Трение между твердой оболочкой планеты и относительно вязким веществом астеносферы становится той силой, которая способна перемещать литосферные плиты континентов.

В процессе изучения центробежно-планетарных мельниц, созданных в Институте геологии и геофизики СО АН СССР, доктор геолого-минералогических наук В. Молчанов установил основные силы, определяющие направление таких подлитосферных потоков в земной мантии [1].

Выделим основные из них:

1. Центробежная сила от вращения Земли вокруг своей оси. Эта сила направлена перпендикулярно оси вращения планеты. Она максимальна на экваторе и будет стремиться к нолю по мере приближения к полюсам.
2. Центробежная сила от движения Земли по орбите. Вектор этой силы лежит в плоскости земной орбиты (эклиптики). Направление этой силы постоянно меняется синхронно с суточным вращением планеты.
3. Инерционные силы от сложения двух центробежных сил. При планетарном движении они действуют в плоскости орбиты и направлены против орбитального вращения. Именно эти силы оторвали от африканской и европейской плит американскую и двигают ее дальше, расширяя Атлантический океан.
4. Сила Кориолиса возникает от сложения относительного и переносного движения планеты. При заданном направлении вращения в планетарной системе Земля-Солнце она направлена с юга на север. Сферическая форма планеты, угол наклона оси ее вращения к плоскости орбиты и сила Кориолиса формируют второе направление подлитосферного потока, который и заставляет материки дрейфовать из южного полушария в северное. Поэтому 2/3 (более 67%) поверхности суши сосредоточено именно в северном полушарии. Максимальное значение сила Кориолиса будет иметь на экваторе, а по мере приближения к полюсу она будет стремиться к нолю.
5. Сила трения между твердой литосферой и вязкой неоднородной массой мантии Земли.

Центробежные силы, согласно закону механики, стремятся сгруппировать материки в виде пояса близ экватора. В то же время, действие силы Кориолиса, ориентированной по нормали к плоскости орбиты, заставляет материки двигаться к Северному полюсу. Однако по мере продвижения их в высокие широты, сила Кориолиса убывает, в то время как центробежная сила, направленная от полюса к экватору, возрастает. Равновесие этих двух противодействующих сил приходится примерно на широту Северного Полярного круга и дальнейшее продвижение материков на север исключается. Полярный круг, по-видимому, является не только географической границей, но и геодинамическим рубежом [1].

Получается очень интересная ситуация.

Два континента, Азия и обе Америка, расположены напротив друг друга относительно оси вращения Земли. Площади этих противолежащих материков сопоставимы. Так площадь Азии 44,57 млн. км², а площадь обеих Америк 42,29 млн. км.² Соответственно и массы их литосферных плит будут приблизительно одинаковы. Под действием сил Кориолиса, направленным в сторону Северного полюса, центры масс этих материков стремятся к геодинамическому рубежу, проходящему предположительно в районе Северного полярного круга.

В настоящий момент центры масс материков расположены гораздо южнее геодинамического рубежа. Получается, что Азия и Америка борются друг с другом за право занять Северный полюс планеты. Эти два континента являются антагонистами в этой борьбе.

Евроазиатская и Североамериканская литосферные плиты сталкиваются в районе Северного полюса и препятствуют друг другу в дальнейшем движении. Под действием сил сжатия их литосферные плиты прогибаются, образуя котловину Северного Ледовитого океана.

В настоящий момент система стабильна, хотя и находится в состоянии напряжения. Все неуравновешенные силы в данной системе компенсируются вязким сопротивлением земной мантии.

4.2. Феномен последнего оледенения – несимметричное распределение ледников по отношению к Северному полюсу планеты.

Есть все основания полагать, что в начале последней ледовой эпохи литосфера Земли занимала несколько другое положение по отношению к ее полюсам вращения и Северный полюс, в то время, находился в месте отличном от его современного положения.

Инсоляция поверхности Земли на одной и той же широте одинакова, следовательно, температурный режим и распределение климатических зон на материках на одинаковой широте должно быть примерно одинаковым. Понятно, что близость океанов, морские течения и перемещение воздушных масс вносят свои коррективы в эту картину, но не способны сильно её изменить. Регрессия мирового океана прервёт глобальный тепловой конвейер Гольфстрима и это, тоже будет способствовать более равномерному распределению ледников по широте. Соответственно, в эпоху глобального похолодания, ледниковые щиты должны формироваться по континентам приблизительно до одной и той же широты. Но, реальное распределение ледников во время последней ледовой эпохи не соответствует этой картине. Для этого достаточно взглянуть на карту распределения ледников в эпоху последнего оледенения Земли на рисунках 2, 3 и 4. Как видно на них, основные объемы льда находились на территории Северной Америки и Северной Европы [7]. Территории Сибири и Дальнего востока оказались почти не затронуты оледенением, что само по себе уже странно при расположении полюса в его нынешнем месте и современным климатическим условиям в этом районе.

Рис. 2. Валдайское оледенение – оледенение в Евразии в период максимума последней ледовой эпохи [10]

Рис. 3. Оледенение Северной Америки в период последней ледовой эпохи

Столь неравномерное распространение ледников в эпоху последнего оледенения по отношению к современному расположению Северного полюса, явно свидетельствует о его нахождении в то время в районе Гренландии, в точке с координатами (приблизительно) 60°ЗД, 74°СШ, как на рисунке 4.

Только при таком расположении континентов по отношению к Северному полюсу картина распространения ледовых щитов в Азии и Америке выглядит логично.

Рис. 4. Предполагаемая точка расположения Северного полюса во время последней ледовой эпохи. Координаты 74°СШ и 60°ЗД.  Линия полярного круга при таком расположении Северного полюса Земли

Из рисунков 2, 3 и 4 четко видно, что объемы материкового льды на территории Северной Америки во много раз превышали таковые на территории Евразии. Материковые льды давят на литосферные плиты материков, тем самым увеличивая их массу. Если центры масс материковых ледников расположены севернее геодинамического рубежа, то результирующая сила от сложения силы Кориолиса и центробежной силы будет стремиться сдвинуть соответствующий ледник вместе с материком в направлении экватора. Неравномерное распределение льдов между материками нарушает баланс сил всей литосферы планеты. Этот дисбаланс и будет в данном случае стремиться сместить Американский континент ближе к экватору.

4.3. Движения литосферы Земли как единого целого.

Идея периодического движения литосферы Земли как единого целого относительно полюсов её вращения была впервые сформулированная в книге Чарльза Хэпгуда в 1953 году.

«На этот вопрос никто не может ответить лучше Эйнштейна, который так подвел итог открытию Хэпгуда:

«В полярном регионе происходит постоянное накопление льда, который размещается вокруг полюса несимметрично. Вращение Земли действует на эти асимметричные массы, создавая центробежный момент, который передается жесткой земной коре. Когда величина такого момента превосходит некоторое критическое значение, он вызывает перемещение земной коры относительно расположенной внутри части тела Земли…» [6, c.4]

4.4. Механизм смены ледовых эпох.

В процессе последнего оледенения основная масса воды, изъятой из океана, была собрана в двух Североамериканских ледниках.

Для того, чтоб обеспечить регрессию мирового океана на 125 метров, дефицит воды в океане должен был составить приблизительно 45,14 миллионов кубических километров. Львиная доля этого объема была аккумулирована в Лаврентийском ледовом щите - 34.8 млн. км³ [7]. Вместе с Кордильерским ледником это составило около 40 млн. км.³ льда.

Основная масса льда была расположена в Северной приполярной части материка, соответственно и центр масс ледника должен был находиться севернее геодинамического рубежа. Поэтому, центробежная сила должна была преобладать над силой Кориолиса и стремиться сдвинуть эту дополнительную массу в сторону геодинамического рубежа. Только в этом случае эта сила будет направлена в сторону экватора. Когда критическая масса льда будет достигнута, то литосферная плита Северной Америки преодолеет все силы сопротивления вязкости мантии и начнет смещаться в сторону экватора, а Евразия, под действием силы Кориолиса двинется в сторону Северного полюса. Это приведет в движение всю литосферу планеты.

Кривая изменения уровня океана в позднем Плейстоцене и Голоцене, приведенная на рисунке 11, показывает, что за последние 450 тысяч лет, всегда, когда уровень океана опускался ниже отметки в минус 125 ÷ 135 метров, происходила резкая смена ледовых эпох. Данное событие неоднократно происходит при одном и том же уровне океана и не имеет четкой временной периодизации, поскольку продолжительность ледовых эпох разная. Продолжительность ледовых эпох приведена в таблице 1 далее. На основании этого можно сделать заключение, что феномен периодической смены ледовых эпох имеет земную природу и связан с массой воды, изъятой из океана и аккумулированной в ледовых щитах континентов. Из этого можно предположить, что критическая масса, способная сдвинуть литосферу планеты, равна приблизительно 40 ÷ 45 миллионам гигатонн или 45×10¹⁵ тонн.

По мере движения Американского континента в сторону экватора составляющая центробежной силы, направленная в сторону экватора, будет ослабевать, а сила Кориолиса будет увеличиваться. Движение будет идти до тех пор, пока эти силы не уравновесят друг друга и система не найдет новую точку равновесия.

Смещение Северной Америки на 16° в Южном направлении по 60 западному меридиану и есть новая точка равновесия, которая установилась около 19 ÷ 21.000 л. н. Это точка современного Северного полюса.

4.5. Начало новой ледовой эпохи.

Смещение литосферы планеты знаменует начало новой ледовой эпохи. Континент, с находящимся на нем ледовым щитом, сползает в направлении экватора и выходит из приполярной зоны. Его место в приполярной зоне занимает противолежащий континент, сместившийся в направлении Северного полюса.

Начинается новая ледовая эпоха.

Новая ледовая эпоха начинается с деградации ледников, сформировавшихся в предыдущей ледовой эпохе и сместившихся ближе к экватору. Параллельно с этим на материке, сдвинувшемся в северном направлении и вошедшем в заполярную зону, начинает формироваться новый ледовый щит. Именно в заполярной части материка зарождается новый ледник и оттуда уже растекается дальше по континенту в сторону экватора.

Североамериканские ледники смещаются на 1778 километров в южном направлении. Это значительно увеличивает их инсоляцию, что и приводит к их аномально быстрому разогреву и таянию.

Соответственно Азия, в этом случае, сместилась на те же 16°, но в северном направлении по 120 меридиану восточной долготы. Климат в этой части континента стал значительно холоднее. Это и привело к вымиранию многих животных и сокращению ареала обитания мамонтов в Азии в период глобального потепления. Северная часть Азии начинает замерзать, что мы и наблюдаем сегодня.

Более детально вопрос разрушения ледовых щитов будет рассмотрен далее в разделе 5 «Технический анализ графика изменения уровня мирового океана».

По мере таяния ледников, Американский континент теряет весь избыточный вес в 45 миллионов гигатонн. Центробежная сила, направленная в сторону экватора, тает вместе с ледниками. Это опять создает дисбаланс сил в литосфере планеты. Сила Кориолиса стремится вернуть материк на прежнее место, где он находился в период прошлого оледенения, но одной её недостаточно. Чтоб преодолеть силы сопротивления азиатской литосферной плиты и вязкость земной мантии, и привести в движение литосферу, необходимо формирование нового ледового щита весом в 45x10¹⁵ тонн на севере азиатского континента, континента антагониста.

По мере роста ледового щита в северной части Сибири и регрессии океана, дополнительный вес будет стремиться сдвинуть литосферную плиту Азии в сторону экватора. После падения уровня океана ниже отметки в минус 130 метров, критическая масса азиатского ледника будет достигнута. Дополнительная масса в 45x10¹⁵ тонн, совместно со стремлением Северной Америки сместится в северном направлении к геодинамическому рубежу после таяния Кордильерского и Лаврентийского ледников, преодолеют силу сопротивления вязкой мантии планеты и маятник литосферы качнется в обратную сторону. Азия сместится в южном направлении и выйдет из приполярной зоны, а Северная Америка сместится в северном направлении и войдет в северную приполярную область.

Начнется новая ледниковая эпоха. Она начнется с таяния Сибирских ледников, трансгрессии океана и формирования новых ледников в Северной Америке.

Похоже, что подобные смещения литосферы мы и наблюдаем последние 450 тысяч лет, как минимум.

4.6. Особенности смещения литосферы на 15 - 20° относительно Северного полюса.

Смещение литосферы планеты на 15 ÷ 20° относительно Северного полюса приводит к чередованию оледенений между континентами антагонистами, поскольку меняются площади территорий континентов, расположенные в приполярных зонах.

На рисунке 5 приведено положение Северного полярного круга при расположении Северного полюса в точке с координатами 74°СШ и 60°ЗД. Как видно, при таком расположении Северного полюса Азия вообще не попадает в заполярную зону, зато туда попадают большие территории Северной Америки вместе с полуостровом Лабрадор. Это объясняет, почему во время последней ледовой эпохи основные ледовые щиты располагались на американском континенте и в Северной Европе.

Рис. 5. Распределение суши материков в заполярной зоне во время последней ледовой эпохи при расположении Северного полюса в точке 74°СШ и 60°ЗД

В то же время смещение точки Северного полюса в его современное положение кардинально меняет распределение поверхности материков в приполярной зоне. Как видно из рисунка 6, в настоящее время весь Север Азии лежит за Северным полярным кругом. Новая ледовая эпоха будет идти в Азии. Именно на территории Сибири будут располагаться самые большие ледовые щиты в начавшейся ледовой эпохе.

Рис. 6. Распределение суши материков в заполярной зоне в настоящий момент

Процесс оледенения Сибири уже давно начался, но, хозяйственная деятельность цивилизации прервала его. За счет сжигания ископаемого топлива концентрация парникового газа СО2 в атмосфере уже превысила 400 частей на миллион, хотя до этого, на пике потепления, не превышала 300, что хорошо видно на рисунке 11 ниже. Это, в свою очередь, продолжило стадию потепления климата. Сегодня мы с вами наблюдаем деградацию Арктических и Антарктических ледников и продолжающуюся трансгрессию океана.

Таким образом, смещение литосферы планеты в конце каждой ледовой эпохи меняет позиции континентов по отношению к полюсам вращения Земли, это приводит к чередованию зон максимального оледенения на материках антагонистах. Эпоха максимального распространения льдов в Северной Америке сменяется эпохой максимального распространения льдов в Северной Азии и наоборот. Североамериканская ледовая эпоха сменяется Азиатской ледовой эпохой.

На рисунках 7, 8 и 9 приведены карты зон распространения ледовых щитов в Северной Америке, Азии и на территории Европы при обоих вариантах расположения Северного полюса.

Белая линия показывает зону максимального распространения ледников в Азиатскую ледовую эпоху, когда Северный полюс расположен в его современной точке. Черная линия показывает зону максимального распространения ледников в Североамериканскую ледовую эпоху, когда Северный полюс находится в точке 74°СШ и 60°ЗД. Это хорошо совпадает с рисунком 3.

Рис. 7. Зоны максимального распространения ледников на территории Северной Америки при обоих вариантах смещения литосферы Земли относительно полюсов её вращения. Легенда: белая линия – зона максимального распространения ледников в Евразии при современном расположении Северного полюса; черная линия – зона максимального распространения ледников при расположении Северного полюса в точке с координатами 74°СШ и 60°ЗД

Рис. 8. Зоны максимального распространения ледников на территории Евразии при обоих вариантах смещения литосферы Земли относительно полюсов её вращения

Как видно из рисунка 8 – Азиатская ледовая эпоха приведет к тому, что практически вся территория современной России будет покрыта ледником. Исходя из этого, современная ситуация со сжиганием ископаемого топлива и повышением содержания СО2 в атмосфере создает положительный эффект для России. Продолжение потепления климата открывает Северный морской путь для морской торговли и создает благоприятные условия для ведения сельского хозяйства на территории страны. Выходит, что альтернативная энергетика не выгодна России в долгосрочной перспективе. Получается, что манипулируя объемами сжигаемого ископаемого топлива и содержания СО2 в атмосфере Земли, можно управлять глобальными климатическими изменениями.

Рис. 9. Зоны Максимального распространения ледников на территории Европы при обоих вариантах смещения литосферы Земли относительно полюсов её вращения

Как можно заметить из рисунка 9, смещение литосферы планеты по 120° ВД (60°ЗД) практически не меняет картину максимального распространения ледников на территории Западной Европы. Европа окружена Атлантическим океаном и Средиземным морем. Этот фактор дополнительно сглаживает эффект от смещения литосферы, поэтому Европа замерзает всегда практически одинаково, при любом положении литосферы Земли.

Из рисунка 9 также хорошо видно, что зоны максимального распространения ледников в различные ледовые эпохи совпадают с результатами исследований Валдайского (около 25 тысяч л. н.) и Днепровского (около 260 тысяч л. н.) оледенений, приведенных на рисунках 2 и 10. Оба они происходили в период двух разных Североамериканских ледовых эпох. Днепровское оледенение было более обширное, чем Валдайское, но, тем не менее, ледовый щит не распространился в Сибири далее полуострова Таймыр. Это полностью укладывается в рамки данной гипотезы относительно зон максимального распространения ледников в разных ледовых эпохах.

Рис. 10. Днепровское оледенение [10]

Анализируя рисунки 2 – Валдайское оледенение и 10 – Днепровское оледенение, нельзя не отметить, что Днепровское оледенение было гораздо мощнее Валдайского. Это может быть подтверждением затухающего колебательного процесса земной литосферы.

Амплитуда смещения литосферы планеты с каждой новой эпохой уменьшается. Соответственно с каждой новой ледовой эпохой уменьшается и зона максимального распространения ледников, а вместе с этим увеличивается и продолжительность ледовой эпохи. Система ищет новую точку равновесия – такого расположения Северного полюса, при котором литосфера планеты будет оставаться в покое максимально продолжительное время.

Изменение продолжительности ледовых эпох можно проследить по кривой изменения уровня океана в позднем Плейстоцене и Голоцене, приведенной на рисунке 11 и сделанной на её основе таблицы 1.

Таблица 1

Как видно из таблицы 1, предпоследняя ледовая эпоха оледенения в Азии длилась на 22.000 лет дольше предыдущей Азиатской ледовой эпохи, а последняя Североамериканская ледовая эпоха длилась на 36.000 лет дольше предыдущей. Из этого можно предположить, что амплитуда смещения литосферы уменьшается с каждым новым циклом. Система ищет точку равновесия.

Рис. 11. Совмещение кривой изменения уровня моря в позднем Плейстоцене и Голоцене с графиком содержания CO2 в атмосфере за последние 400 000 лет по данным анализа керна льда со станции Восток в Антарктиде [15, 16]

4.7. Какие исторические и археологические факты могут подтвердить идею периодического смещения литосферы Земли.

Подтверждением идеи периодического смещения литосферы планеты могут служить следующие факторы:

1. Аномально быстрое таяние ледовых щитов Америки и Евразии при смене ледовых эпох;
2. Время и ареал распространения мамонтов по Азиатскому континенту в период последней ледовой эпохи;
3. Время и обстоятельства неожиданной гибели большого числа мамонтов и других животных в Северной Сибири и на Аляске;
4. Феномен долговременного существования ледовых щитов Гренландии и Антарктиды;
5. Легенды древних народов Америки.
6. Кривая изменения уровня мирового океана (смены ледовых эпох) и её технический анализ.

4.7.1. Аномально быстрое таяние ледовых щитов Америки и Евразии, как подтверждение гипотезы о смещении литосферы Земли.

Разогрев ледников, в соответствии с графиками изменения уровня моря на рисунках 11 и 17, занял около 3 – 4 тысяч лет, а затем началось их бурное таяние, приведшее к трансгрессии мирового океана. В период таяния ледников трансгрессия достигала 30 мм./год. Всего за 10 тысяч лет огромные Североамериканские и Евразийские ледники исчезли с лица планеты. Уровень мирового океана поднялся на 125 метров. Средняя скорость трансгрессии в течение этих 10 тысяч лет составляла около 12,5 мм./год. Сегодня, не взирая на хозяйственную деятельность человека, и разогрев атмосферы планеты, трансгрессия не превышает 3 мм./год.

«Принятые скорости деградации оледенений также не находят даже отдаленных аналогов в природном гляциологическом процессе.

В связи с этим, правомерен вопрос: какова научно обоснованная продолжительность распада и исчезновения ледниковых покровов типа Лаврентийского (Канадского), а также Гренландского и Антарктического? Такие расчеты на основе математического моделирования выполнили П.А. Шумский и М.С. Красс (1983). Их метод основан на эволюционной модели разогрева ледниковых покровов в условиях общих климатических потеплений.

…

Математическое моделирование показывает, что гипотетический ледниковый покров Северной Америки – огромный Лаврентийский ледниковый щит не поддается разрушению и исчезновению при 5% приращивании плюсовых температур, даже в течение многих сотен тысяч лет» [7].

Вполне возможно, что данный феномен связан именно со смещением литосферы планеты относительно ее полюсов. Смещение литосферы на 16° в южном направлении по 60 западному меридиану приводит к перемещению Лаврентийского и Кордильерского ледовых щитов в другие климатические зоны Земли.

Перемещение ледников на 1778 километров в направлении экватора значительно увеличивает их инсоляцию и ускоряет процесс их деградации. Думаю, что подобная модель развития событий, способна разрешить данное противоречие.

Необходимо также учитывать, что сам процесс разрушения ледников и разогрева планеты – это процесс с положительной обратной связью. Таяние ледников уменьшает отражающую солнечный свет поверхность льда, что ускоряет разогрев планеты. Повышение температуры воздуха и разогрев мирового океана насыщают атмосферу водяными парами и увеличивают концентрацию СО2 в атмосфере, а это создает парниковый эффект и тоже ускоряет процесс разогрева. Разогрева планеты разгоняется, но увеличение количества водяного пара в атмосфере приводит и к увеличению осадков, что ускоряет процесс формирования нового ледника в заполярной зоне континента антагониста. На пике трансгрессии, когда уровень океана достигает нулевой отметки, скорости разрушения старого ледового щита и формирования нового уравниваются. Ледники за пределами заполярной зоны полностью разрушаются. Трансгрессия океана останавливается.

Скорость формирования нового ледника в заполярной зоне континента антагониста достигает своего максимума из-за большого количества осадков, вызванных высокой температурой и влажностью воздуха. Начинается новый цикл оледенения и быстрой регрессии океана.

4.7.2. Время и ареал распространения мамонтов по Азиатскому континенту в период последней ледовой эпохи.

Почему мы концентрируем наше внимание на мамонте? Да просто потому, что ареал распространения мамонтов довольно хорошо изучен и мамонтам требовалось около 400 кг растительной пищи в сутки для пропитания. В данном случае они выступают как индикатор благоприятных погодных условий и богатства растительной пищи в регионе их обитания.

Ниже, на рисунке 12, приведено изменение ареала распространения мамонтов в позднем Плейстоцене и Голоцене.

Рассматривая этот вопрос необходимо принять во внимание, что 140.000 лет назад закончилась Азиатская ледовая эпоха и начался процесс деградации ледников в северной части Азии. Через 20.000 лет (120.000 л. н.) трансгрессия океана достигла нулевой отметки. Температура планеты достигла своего максимума и начался новый цикл Североамериканского оледенения. За последующие 10.000 лет сформировались большие Североамериканские ледники. Регрессия океана составила 60 метров (смотри рисунок 11). Средняя температура планеты опустилась на 4 градуса ниже современной температуры. Климатические условия на Земле стали значительно холоднее, чем сегодня. Последующие 90.000 лет средняя температура Земли продолжала опускаться.

Рис. 12. Схемы пригодности климата, для жизни шерстистого мамонта в позднем Плейстоцене и Голоцене. Красный цвет – наиболее подходящий климат для мамонтов, зелёный цвет – наименее подходящий климат для мамонтов, чёрные точки – места находок мамонтов, чёрные линии – северный предел проживания людей современного анатомического типа, чёрные пунктирные линии – спорные границы проживания людей современного анатомического типа [13]

30.000 лет назад средняя температура планеты опустилась на 8°С. ниже современной величины 14,8°C. и достигла своего минимума.

При современном положении Северного полюса Земли весь Север Азии располагается в Заполярной зоне. Даже сегодня, на пике глобального потепления, это зона арктических пустынь и тундры абсолютно непригодная для обитания больших животных. Понижение средней температуры планеты на 8°С. климат на Севере Азии не улучшит и растительности не добавит.

При неизменном географическом положении материков относительно Северного полюса и современных климатических условиях в северной части Сибири феномен распространения мамонтов по территории Северной Азии в период последней ледовой эпохи, 126.000 ÷ 21.000 лет назад, логического объяснения не имеет и является парадоксом.

Зато данный парадокс вполне логичен с позиции смещения литосферы Земли относительно полюсов её вращения.

Предпоследняя ледовая эпоха (254.000 ÷ 140.000 л. н.) сопровождалась оледенением на Севере Азии. 140.000 лет назад масса Азиатского ледника достигла критической величины и привела к смещению Азии в южном направлении. Северный полюс сместился в точку в точку с координатами 74°СШ и 60°ЗД, как на рисунке 4. Сибирь сместилась на 1778 километров южнее и вышла из заполярной зоны (рисунок 5). После разогрева Азиатских ледников и их бурного таяния на просторах Сибири начинается новая жизнь. На обширные равнины Северной Азии, сместившиеся в умеренную климатическую зону и богатые растительной пищей, приходят мамонты. Как видно из рисунка 12, приход мамонтов в Сибирь произошел около 126 тысяч лет назад, после деградации Азиатского ледового щита.

120 тысяч лет назад начинается новый ледниковый период. На территории Северной Америки формируются новые ледники. Идет регрессия океана. Планета остывает, а в Сибири, сместившейся на юг, развивается растительная и животная жизнь. Своего максимума ареал распространения мамонтов достигает в период между 42 и 30 тысячами лет назад. 41 тысячу лет назад начинается заключительная фаза оледенения (точка Е на рисунке 19), максимум последнего оледенения LGM (Last Glacial Maximum). Средняя температура планеты опускается до минимума 6 ÷ 7°С. Ледники появляются в северной Европе и на Севере Сибири. Это приводит к сокращению ареала обитания мамонта в Европейской части материка и смещению его в южном направлении в Зауралье, но самая северная точка Сибири, полуостров Таймыр все еще пригоден для обитания мамонтов, поскольку в этот период его самая северная точка, мыс Челюскин, располагалась на широте 61°49’. Это широта Санкт-Петербурга, зона умеренного климата.

Положение полуострова Таймыр по отношению к Северному Полярному кругу планеты во время последней ледовой эпохи изображено на рисунке 13.

И именно поэтому во время последней ледовой эпохи огромные равнины северной Азии и предгорья Аляски населяли носороги, антилопы, лошади, бизоны, верблюды, ослы, олени, хорьки, сайгаки и еще множество других растительноядных животных. На этих животных охотились различные хищники, включая львов и саблезубых тигров. Многие из перечисленных животных приспособлены только к жизни в умеренном климате. Это лишний раз подтверждает, что вся северная часть восточного полушария находилась в умеренном климатическом поясе во время последней ледовой эпохи.

Рис. 13. Положение мыса Челюскин во время предыдущей ледовой эпохи. Черная линия – это Северный Полярный круг (широта 66°34’) при смещении Северного полюса в точку с координатами 74°СШ и 60°ЗД

Есть и масса других доказательств того, что климат в Сибири во время последней ледовой эпохи был значительно теплее, чем сегодня. «Русские ученые пришли к выводу, что Северный Ледовитый океан был теплым на протяжении большей части последнего ледникового периода. В докладе академиков Сакса, Белова и Лапиной, посвященном различным этапам их океанографических исследований, говорится, что от 32 тысяч до 18 тысяч лет тому назад преобладали особенно теплые условия» [6, c.248]

32÷18.000 лет назад это пик последнего оледенения, но только не в Сибири.

4.7.3. Время и обстоятельства неожиданной гибели большого числа мамонтов в Северной Сибири.

18 тысяч лет назад масса североамериканских ледников достигает критической величины и литосфера планеты начинает скольжение в обратном направлении. Сибирь, в районе полуострова Таймыр, по 120 восточному меридиану, смещается на 16° на Север.

16° это 960 морских миль – 1778 километров. Учитывая то, какие массы задействованы в этом тектоническом процессе, и принимая во внимание моменты инерции этих масс, можно предположить, что движение литосферы могло занять несколько дней, недель или месяцев.

Этот катастрофический процесс должен был сопровождаться сильнейшими землетрясениями, извержениями вулканов и морскими цунами.

Особенно сильное приливное цунами будет на северных равнинах Сибири и на Аляске. Вода Северного ледовитого океана будет стремиться сохранить стабильность и при движении литосферы в северном направлении она начнет заливать большие пространства прибрежных равнин и низменностей северной Азии. Следы подобного события четко прослеживаются на севере Азии и на Аляске. Там и сегодня находят множество тел мамонтов, бизонов и носорогов с признаками неожиданной смерти. Многие тела погибших животных скручены и разорваны на части волной цунами. Разорванные останки многотонных животных разбросаны на большой площади и перемешаны с обломками деревьев.

«…лежат скрученные части животных и деревьев, перемежаясь с прослойками льда и слоями торфа и мха… Бизоны, лошади, волки, медведи, львы… Целые стада животных, по-видимому, погибли вместе, сраженные какой-то общей злой силой… Такие нагромождения тел животных и людей в обычных условиях не образуются…» [6, c.106].

«Мамонты погибли внезапно, при резком похолодании, и в большом количестве. Смерть наступила так быстро, что проглоченная растительность осталась непереваренной…» [6, c.107]. Тысячи туш погибших животных оказались заморожены сразу после смерти и остаются замороженными до настоящего времени.

Все наблюдаемые признаки массовой гибели животных и быстрая заморозка их останков подтверждают гипотезу о смещении литосферы Земли в конце последней ледовой эпохи.

Дополнительным подтверждением подобного развития ситуации может служить и высокая сейсмическая активность, совпадающая по времени с волной цунами и гибелью животных. «в глубинах вечной мерзлоты, иногда вперемежку с нагромождениями костей и бивней, залегают слои вулканического пепла. Нет сомнения, что одновременно с мором происходили вулканические извержения ужасающей силы.

Существуют убедительные доказательства необычно сильного вулканического извержения во время отступления Висконсинского ледяного панциря» [6, c.108].

Это предположение находит свое подтверждение и в результатах замера концентрации пыли в атмосфере Земли за последние 400.000 лет. Данные получены на основании анализа керна льда со станции Восток в Антарктиде [17].

Более наглядно это видно на рисунке 14.

Рис. 14. Совмещение кривой изменения уровня моря в позднем Плейстоцене и Голоцене с графиком изменения концентрации пыли в атмосфере за последние 400 000 лет по данным анализа керна льда со станции Восток в Антарктиде [15, 16]

Резкое увеличение содержания пыли в атмосфере Земли после того, как регрессия океана достигает минус 120 метров, можно объяснить повышением сейсмической активности планеты и усилением вулканической активности. В этот момент масса ледовых щитов континентов достигает критических величин и начинается подвижка литосферных плит. Файл с результатами замеров концентрации пыли позволяет более точно определиться и с датами смены ледовых эпох.

Причем, пиковые значения концентрации пыли в атмосфере Земли наблюдаются на несколько тысяч лет ранее, чем отмечается трансгрессия океана. И это вполне понятно. Высокая концентрация пыли замедляет процесс разогрева ледников. Только после того как атмосфера очистится, начинается разогрев ледников и их таяние. И значительно позже, с лагом в несколько тысяч лет, проявляются заметные изменения уровня моря.

4.7.4. Феномен долговременного существования ледовых щитов Гренландии и Антарктиды.

«Но мы теперь знаем, что когда на севере Евразии и Северной Америки климат был теплым, Антарктида и Гренландия укрылись ледниковыми щитами, размеры которых позднее никогда существенно не уменьшались. Значит, дело не в колебаниях прихода солнечного тепла и общеземных похолоданиях и потеплениях, а в сочетании определенных факторов, приводящих к оледенению в данных конкретных условиях.

Исключительная стабильность гренландского и антарктического ледниковых покровов не свидетельствует в пользу представления о неоднократности развития и исчезновения «великих оледенений» на материках Северного полушария. Непонятно, почему более 10 миллионов лет непрерывно существует гренландский ледниковый щит, в то время как рядом с ним менее чем за 1 миллион лет в силу каких-то совершенно неясных причин неоднократно возникал и исчезал североамериканский» [8].

А может и понятно, если происходило смещение материков антагонистов Северной Америки и Евразии относительно Северного полюса планеты. При смещении материков в пределах 16° Гренландия и Антарктида всегда остаются за Полярным кругом, а вот северная часть Евразии и северная часть Америка периодически выходят далеко за его пределы.

Положение Гренландии и Антарктиды по отношение к Полярному кругу при современном расположении Северного полюса и при его смещении в точку 74°СШ и 60°ЗД показано на рисунках 15 и 16 ниже.

Есть еще одна особенность постоянства ледовых щитов Гренландии и Антарктиды. Объем их ледников ограничен их площадью и окружающим их океаном. Под действием собственного веса материковые льды стекают в океан. Попадая в воду, лед начинает быстро таять. Часть ледяных пластов обламывается и в виде айсбергов уносится течениями в более теплые районы, что только ускоряет их деградацию.

Таким образом, эти две территории практически не влияют на ледовые циклы планеты.

Рис. 15. Миграция Северного полярного круга при смещении литосферы по 60°ЗД (120°ВД) на 16°. Черная линия – это расположение Полярного Круга после смещения литосферы

Рис. 16. Миграция Южного полярного круга при смещении литосферы по 60°ЗД (120°ВД) на 16°. Черная линия – это расположение Полярного Круга после смещения литосферы

4.7.5. Легенды древних народов Америки.

Легенды древних народов Америки рассказывают о четырех периодах развития человечества и указывает природные катастрофы, которые явились причинами гибели каждого из них. А в «Ватиканском Кодексе» A(3738) или (el Códice Vaticano A, el Codex Vaticanus A, el Codex Vaticanus 3738) [11] сохранилась и информация о временных интервалах между описанными катастрофами. Самое уникальное это то, что в течение последних 24.000 лет реально прослеживается 4 глобальных катастрофических события. В отдельных легендах наблюдается расхождение в порядке следования этих событий, но это и не удивительно, учитывая временной интервал.

Один из самых уникальных археологических артефактов древней Америки, «Камень Солнца» ацтеков, изображает все эти глобальные катастрофические события в правильной последовательности.

Первое катастрофическое событие привело к гибели цивилизации в результате сильнейших землетрясений и извержений вулканов. В соответствии с временными интервалами «Ватиканского кодекса», данное событие произошло около 16.231 года до н.э. или в 18.911±300 г. до н.э., при корреляции дат по дате падения «дриасового» метеорита. Обе они, в той или иной мере, попадают на дату смены ледовых эпох в результате смещения литосферы Земли. Данное катастрофическое событие должно было сопровождаться экстраординарной сейсмической активностью Земли, что и нашло свое отражение в хрониках и легендах народов Америки.

Второе катастрофическое событие – сильнейшие ветры и ураганы, приходится на время бурного таяния Североамериканских ледников. Регрессия океана в это время достигала 30 миллиметров в год, поэтому данная климатическая катастрофа вполне прогнозируема и логична.

Третье катастрофическое событие – огненный дождь – падение «дриасового» метеорита. Это уже научно доказанный факт. Есть определенное несоответствие в дате данного события около 2.600 лет. По современным оценкам оно произошло 12.840 ± 300 лет назад или в 10.820 ± 300 лет до н.э. [14], а по легендам народов Америки в - 8.140 году до н.э. Но здесь важен сам факт того, что это реальное историческое событие.

Последняя катастрофа – Всемирный потоп – еще ожидает своего признания.

Все эти совпадения заставляют более серьёзно относиться к легендам народов Америки.

Сохранить такие знания на протяжении 20.000 лет, не имея письменности, просто невозможно. Все это может означать только одно – 20.000 лет назад на территории Америки уже существовала цивилизация, имеющая письменность. Технологические следы этой цивилизации мы находим по всей планете, но особенно много их находится на родине цивилизации – в районе Южной Мексики и Центральной Америки, но это вообще особая тема и ей посвящено несколько отдельных больших работ [2, 3, 4].

Рис. 17. Совмещение временной шкалы событий с «Камня Солнца» ацтеков с графиком изменения уровня мирового океана за последние 24 тысячи лет [17]

5. Технический анализ графика изменения уровня моря за последние 450.000 лет с точки зрения гипотезы о смещении литосферы Земли.

На рисунках 11 и 17 приведены графики изменения уровня мирового океана за последние 450 тысяч лет.

Из анализа этих графиков можно сделать много очень интересных выводов.

1. Колебания уровня океана являются результатом глобальных климатических циклов и изменения объема материковых ледников. Большие массы воды изымаются из океана и аккумулируются в материковых ледовых щитах, соответственно график изменения уровня океана полностью коррелирует с процессом оледенения планеты и ходом ледовых эпох Земли.
2. Процесс оледенения планеты во всех четырех представленных на графике ледовых эпохах проходил по одному и тому же сценарию от его начала до завершения, поэтому детальный разбор закономерностей хода одной ледовой эпохи позволит понять и ход всех остальных.
3. Резкая смена ледовых эпох происходит всегда, когда уровень океана опускается ниже отметки в минус 125 ÷ 135 метров. Поскольку продолжительность ледовых эпох различна, а данное событие неоднократно происходит при одном и том же уровне океана и не имеет четкой временной периодизации, то можно смело утверждать, что оно имеет земную природу и связанно с массой воды, изъятой из океана и аккумулированной в ледовых щитах континентов.
4. Предпоследняя ледовая эпоха 255 – 140 тысяч лет назад это единый процесс. Более детально он представлен на рисунке 18. Как можно заметить, идеальный процесс деградации ледников и трансгрессии океана, изображенный зеленой пунктирной кривой, был прерван каким-то глобальным событием, произошедшим около 240 тысяч лет назад. Возможно, что это было падение небесного тела, приведшее к «ударной зиме» или мощное извержение вулкана с теми же последствиями.

Анализ керна льда со станции Восток в Антарктиде показывает, что около 246.574 л. н. произошло увеличение пыли в атмосфере Земли до 0,378 ppm [16]. Возможно, что результат именно этого катастрофического события и проявился в регрессии океана около 240 тысяч л. н. Бесспорно только то, что процесс разрушения ледника был прерван на 18 тысяч лет внезапно наступившим похолоданием. Но, поскольку 255 тысяч л. н., согласно вышеизложенной гипотезе, уже произошла смена ледовых эпох, и североамериканский ледник сместился в направлении экватора, то, после исчезновения негативных последствий произошедшего события, около 222.000 л. н., процесс разрушения ледника и трансгрессии океана продолжился. Промежуточное похолодание и замедление разогрева планеты позволило сформироваться новому ледовому щиту в заполярной зоне континента, сместившегося в направлении Северного полюса, и аккумулировать часть воды, поэтому и уровень океана после деградации старого ледового щита не достиг нулевой отметки как в трех остальных случаях. Все остальные стадии этой ледовой эпохи полностью соответствуют трем другим эпохам.

Рис. 18. График изменения уровня моря в период предпоследней ледовой эпохи

Рис. 19. График изменения уровня моря во время последней ледовой эпохи

5. На рисунке 11 четко выделяются два экстремальных уровня океана при достижении которых происходит резкая смена климата. Это уровень минус 125 ÷ 135 метров и текущий нулевой уровень моря. На графике изменения уровня моря во время последней ледовой эпохи (рисунок 19) этим уровням соответствуют уровни океана в точках «B / G» и «D».

5.1. После падения уровня океана ниже отметки минус 125 метров происходит глобальное событие, резко изменяющее климатические условия на планете. Данному событию соответствует точки «B / G» на рисунке 19. Новая ледовая эпоха начинается со смещения литосферы и деградации материковых ледовых щитов, образовавшихся в период предыдущей ледовой эпохи, участок B – D на рисунке 19, и параллельно с этим начинает формироваться новый ледовый щит на противоположном континенте, континенте антагонисте.

5.2. При подъеме уровня океана выше отметки минус 10 ÷ 0 метров скорости деградации старого ледового щита и формирования нового уравниваются. К этому моменту старый ледник полностью разрушается, а скорость роста нового достигает максимума. Трансгрессия океана прекращается. Начинается быстрый рост нового ледового щита, новый цикл регрессии океана. Температура планеты начинает понижаться. Это участок D – E на рисунке 19.

6. Существует и третий – экстремальный уровень моря. При падении уровня океана до минус 75 метров процесс роста ледников и регрессии океана практически останавливается. В течение последующих 30 тысяч лет идет процесс охлаждения атмосферы планеты, поверхности суши, ледовых массивов и океана.

7. Смещение литосферы планеты сопровождается повышенной сейсмической активностью. Активная вулканическая деятельность выбрасывает в атмосферу большое количество пепла и пыли. Концентрация пыли в атмосфере резко возрастает после смены ледовых эпох. Повышенное содержание пыли в атмосфере увеличивает отражение солнечного света и замедляет процесс разогрева планеты. Результаты замера концентрации пыли в атмосфере за последние 420 000 лет по данным анализа керна льда со станции Восток в Антарктиде позволяют более точно скорректировать время смены ледовых эпох по её пиковым значениям. Повышенное содержание пыли в атмосфере в моменты высокой сейсмической активности при просадке литосферной плиты континента и при смене ледовых эпох наглядно можно увидеть и на рисунке 11. Такая корректировка приведена в таблице 2.

Таблица 2

Само смещение литосферы планеты не приведет сразу к изменению уровня океана, поэтому между фактом смены ледовых эпох и его результатом, трансгрессией океана, заметен определенный временной лаг. Это вполне логично.

8. Процесс таяния ледников делится на две стадии.

8.1. Первая стадия – участок B – С, занимает от 4 до 10 тысяч лет. В течение этого времени происходит разогрев ледников и медленное повышение температуры планеты. Холодный сухой воздух и высокое содержание пыли в атмосфере препятствуют быстрому разогреву и таянию ледников.

8.2. Вторая стадия – участок С – D. Атмосфера очищается от пыли. Начинается саморазгоняющийся процесс стремительного таяния ледников. Поэтому процесс полного разрушения ледников занимает всего 10 тысяч лет. Вся масса воды, изъятой из океана за предыдущие 60 – 90 тысяч лет и аккумулированной в ледовых щитах, тает и возвращается обратно в океан.

8.2.1. Таяние ледников приводит к сокращению отражающей тепло площади льда на планете. Это увеличивает количество тепла, поглощаемого Землей, и ускоряет процесс таяния льда. Разогрев океана приводит к таянию плавающих льдов. Сокращение плавающего льда ускоряет процесс разогрева океана и планеты в целом.

8.2.2. Разогрев атмосферы способствует увеличению объема водяного пара в ней. Водяной пар – это парниковый газ, задерживающий солнечное тепло в атмосфере Земли. Это еще больше разгоняет процесс разогрева планеты и ускоряет таяние ледников.

8.2.3. Возврат воды в океан приводит к его трансгрессии и увеличению зеркала испарения воды. Это ускоряет насыщение атмосферы водяным паром, увеличивая парниковый эффект.

8.2.4. Разогрев мирового океана насыщает атмосферу углекислым газом. Это ещё один парниковый газ, ускоряющий процесс разогрева планеты. Его концентрация в атмосфере увеличивается со 190 частей на миллион на пике оледенения до 280 после таяния ледников. «Объясняется это отрицательной температурной зависимостью растворимости СО2 в океанических водах и законом Генри, устанавливающим динамическое равновесие между парциальным давлением газа в атмосфере и его концентрацией в гидросфере. Повышение температуры океанических вод приводит к их частичной дегазации и переходу части СО2 из океана в атмосферу, и, наоборот, при похолодании увеличивается растворимость СО2 в океанических водах» [5].

8.2.5. Теплый, влажный воздух приводит к увеличению осадков, что ускоряет процесс разрушения старых ледовых щитов и в то же время ускоряет формирование нового ледника в заполярной зоне континента антагониста.

9. Формирования нового ледового щита фактически начинается в точке «В» и идет параллельно с таянием ледников, образовавшихся в предыдущую ледовую эпоху. Просто этот процесс начинается в заполярной зоне на другом континенте, противолежащем континенту предыдущей ледовой эпохи. Так же, как и процесс таяния ледников, процесс формирования нового ледового щита можно разделить на несколько стадий.

9.1. Первая стадия – участок B – С. В этот период идет медленное охлаждение материка, приблизившегося к Северному полюсу после глобального события, произошедшего в точке «В». Холодный и сухой воздух, а, соответственно, и минимальное количество осадков не способствуют быстрому формированию ледников.

9.2. Вторая стадия – участок С – D. Быстрый разогрев планеты и повышение влажности воздуха увеличивают количество осадков. Увеличение количества осадков ускоряет рост нового ледового щита в заполярной зоне континента. На пике регрессии океана температура планеты и влажность воздуха достигают своего максимума. Соответственно скорость роста нового ледового щита в это время тоже максимальна. Система приходит к точке перелома «D», в которой скорости деградации старого ледника и роста нового уравниваются. К этому моменту, ледники, сместившиеся в сторону экватора, полностью разрушаются. Регрессия океана останавливается. Начинается новый цикл похолодания. Поэтому после стремительной трансгрессии начинается столь же стремительная регрессия океана.

9.3. Третья стадия похолодания. Участок D – E. Самозамедляющийся процесс роста ледников. Вместе с ростом нового ледового щита увеличивается и количество отраженного планетой солнечного тепла. Атмосфера начинает остывать. Избыточная влага из атмосферы выпадает в виде осадков и увеличивает ледовые щиты. По мере снижения температуры атмосферы воздух осушается, уменьшая парниковый эффект. Количество осадков сокращается, что замедляет процесс переноса воды из океана на материк и рост ледовых щитов. Когда регрессия океана достигает минус 75 метров, рост нового ледового щита практически прекращается. Прекращение роста материкового льда и регрессии океана не останавливает процесс охлаждения планеты. Остывающий океан поглощает избыток парникового газа СО2 из атмосферы. В течение последующих 30 тысяч лет происходит медленное падение средней температуры Земли.

Поверхность материков и атмосфера остывают быстрее, чем океан. Когда разница температур между воздухом и водой превышает 10 градусов, то океан начинает парить, образуя густой туман. Начинается следующая стадия ледовой эпохи.

9.4. Четвертая стадия. Участок E – F. Стадия максимального оледенения. Океан представляет собой колоссальный аккумулятор тепла. Понижение температуры воздуха приводит к образованию льда на поверхности воды, что сокращает зеркало испарения океана и замедляет процесс его охлаждения. Разница температур между воздухом и водой быстро увеличивается, интенсифицируя процесс испарения воды и образования густого тумана. Туман конденсируется на холодной поверхности ледовых щитов, что приводит к быстрому их росту. Начинается быстрый перенос воды из океана на материковые ледники. Процесс регрессии океана и роста ледников снова ускоряется.

10. Началом последнего цикла оледенения (LGM) можно считать начало стремительной регрессии океана после остывания атмосферы Земли. Судя по графику на рисунке 19, это произошло около 41 тысячи лет назад (точка «Е»).

11. Есть еще один не совсем понятный момент. Пятая стадия. Участки A – B и F – G. В конце всех ледовых эпох, перед коллапсом системы, наблюдается небольшое повышение уровня моря с последующим дальнейшим его падением. Продолжительность этого цикла от 7 до 15 тысяч лет. Колебание уровня море не превышает 10 метров. Возможно, что причина этого феномена кроется в просадке литосферной плиты материка под тяжестью скопившегося льда. Когда регрессия достигает минус 120 ÷ 125 метров и масса материкового льда достигает критической величины в 45,14 х 10¹⁵ тонн, то литосферная плита материка преодолевает силы сопротивления земной мантии и начинает погружаться глубже в неё. Давление литосферных плит океанического дна на мантию Земли к этому моменту уменьшается на 12 ÷ 13 кГ/см², а давление под литосферной плитой континента возрастает на 200 кг/см². За счет перераспределения давлений в мантии и происходит просадка континента и подъема литосферных плит океанического дна. Погружение литосферной плиты площадью около 20 миллионов квадратных километров на глубину около 150 метров приводит к вытеснению 3 миллионов кубических километров мантии и подъему донных литосферных плит океана. Это и приводит к повышению уровня океана на высоту около 10 метров. Скорее всего, что именно это и является причиной небольшого подъема уровня моря на заключительной стадии оледенения.

Данный геологический процесс должен сопровождаться повышенной сейсмической активностью по всей планете. И результаты замера концентрации пыли в атмосфере за последние 420 000 лет подтверждают это предположение. За несколько тысяч лет до смены всех четырех ледовых эпох наблюдается резкое повышение содержания пыли в атмосфере.

Пиковые значения пыли наблюдались в замерах:

23.412 л. н. (перед сменой эпох 20859 л. н.)

155.983 л. н. (перед сменой эпох 142.440 л. н.)

264.383 л. н. (перед сменой эпох 259.340 л. н.)

339.706 л. н. (перед сменой эпох 334.805 л. н.).

12. Однако процесс охлаждения планеты и переноса воды из океана на ледники это не останавливает. Регрессия океана и рост ледовых щитов продолжается. В итоге масса ледового щита континента достигает второй критической величины, превышение которой и приводит к коллапсу всей системы. Это точка смены ледовых эпох. На рисунке 19 это точки «В» и «G». Дополнительная центробежная сила, создаваемая массой ледового щита и стремящаяся сдвинуть его вместе с литосферной плитой материка в направлении экватора, суммируется с не скомпенсированной силой Кориолиса, стремящейся сдвинуть противолежащий материк в направлении Северного полюса, возникшей после таяния ледового щита предыдущей эпохи (смотри параграф 4.5 выше). Вместе эти силы преодолевают силу сопротивления вязкости земной мантии и приводят в движение всю литосферу планеты. Литосфера планеты проворачивается. Материк с ледовым щитом смещается в направлении экватора и выходит из приполярной зоны, а противолежащий материк заходит в приполярную зону. Смещение ледников в направлении экватора резко увеличивает их инсоляцию и запускает самоускоряющийся процесс их деградации. В заполярной зоне континента, сместившегося в направлении Северного полюса, начинает формироваться новый ледовый щит. Таким образом, смещение литосферы планеты знаменует начало новой ледовой эпохи.

Еще ряд выводов из данного анализа оледенений на Земле.

13. Оледенение начинается только тогда, когда достаточно большой участок суши заходит в заполярную зону планеты. Там начинает формироваться новый ледник и по мере охлаждения планеты оттуда он растекается по континенту.

14. На графике можно обратить внимание, что мы имеем дело с классическим затухающим колебательным процессом. Так, продолжительность ледовой эпохи со временем увеличивается. Первая из приведенных на рисунке 11 (с лева на право) ледовая эпоха имела продолжительность около 92 тысяч лет (432.000 ÷ 340.000 л.н.), вторая 85 (340.000 ÷ 255.000 л.н.), третья 115 (255.000 ÷ 140.000л.н.) и четвертая (последняя) 122 тысячи лет (140.000 ÷ 18.000 л.н.).

Система ищет новую точку баланса. С каждым новым циклом амплитуда смещения литосферы относительно полюсов уменьшается, это увеличивает продолжительность цикла. В итоге литосфера должна найти новую точку баланса (расположения материков относительно Северного полюса Земли).

15. При современной позиции Северной Америки и Евразии идет колебательный процесс смены ледовых эпох. Конфигурация этих двух материков не позволит им найти точку равновесия и прекратить колебательный процесс. Даже когда в приполярной зоне окажутся одинаковые площади суши данных материков и процесс оледенения пойдет на них параллельно, то это приведет только к увеличению продолжительности ледовой эпохи и большей регрессии океана. В долгосрочной перспективе масса Евразийского ледового щита превысит массу североамериканского и «качнет маятник». После продолжительной паузы колебательный процесс смены ледовых эпох запустится снова.

Все это верно при условии, что в этот процесс не вмешается человек.

16. Поэтому ни одна ледовая эпоха по продолжительности не повторяет другую.

17. За последние 450.000 лет содержание СО2 в атмосфере земли на пике потепления не превышало 290 ррм. Трансгрессия океана к этому времени полностью прекращалась и начинала разгоняться регрессия и рост нового ледового щита. 2342 года назад уровень СО2 достиг 284.7 ррм. Рост уровня океана прекратился. Мы уже живем в стадии быстрого роста нового ледового щита на территории Северной Сибири, но, хозяйственная деятельность человека внесла существенные коррективы в этот процесс.

18. Сухопутный переход между Евразией и Америкой за последние 450 тысяч лет закрывался всего 5 раз. Общая продолжительность отсутствия сухопутного перехода между континентами составила всего около 70 тысяч лет.