Способ определения изменения радиуса земли

 

Использование: в сейсмологии для прогнозирования землетрясений. Сущность: изготавливают образец, устанавливают его начальный вес (w₀) и массу (m) в сейсмически спокойный период Земли. Взвешивают этот образец с точностью ±0,01 мкН и интервалом времени между измерениями, достаточным для релаксации микровесов, после чего составляют зависимость уменьшения веса (Δw) образца во времени от приращения радиуса Земли (ΔR) в данной точке земной поверхности, по которой определяют величину радиуса Земли. Технический результат: создание способа непрерывной регистрации изменения радиуса Земли. 1 ил.

Изобретение относится к сейсмологии и может быть использовано для прогнозирования землетрясений.

Аналогов не существует.

Задачей настоящего изобретения является создание способа непрерывной регистрации изменения радиуса Земли как в сторону увеличения от среднего значения, так и в сторону его уменьшения.

Эта задача решается тем, что способ определения изменения радиуса Земли согласно изобретению заключается в том, что сначала изготавливают образец навески из диэлектрического или электропроводящего вещества, затем устанавливают его средний вес и массу и взвешивают этот образец с точностью ±0,1 мкН и интервалом времени между измерениями 5-10 мин, после чего составляют зависимость изменения веса образца во времени, по которой судят об изменении радиуса Земли в данной точке.

Изменение радиуса Земли целесообразно определять из следующего уравнения: где ΔR - изменение радиуса Земли в исследуемой точке, R₀ - среднее значение радиуса Земли в этой же точке, I₀=3,98558338473•10¹⁴ м³/с² - геоцентрическая постоянна гравитации, Δg - изменение ускорения свободного падения, причем изменение ускорения свободного падения определяют по формуле где w_i - текущее значение веса образца, Н, w₀ - средний вес образца, m₀=w₀/g₀ - масса образца,
g₀ - среднее значение ускорения свободного падения в исследуемой точке земной поверхности.

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемым чертежом, на котором изображена кривая, отображающая динамику изменения веса образца, а следовательно, и радиуса Земли, 27 июня 1998 г.

Патентуемый способ определения изменения радиуса Земли заключается в следующем.

Сначала изготавливают образец из диэлектрического или электропроводящего вещества, важнейшим свойством которого является постоянство его массы (m₀), обусловленное либо его природной инертностью к воздействию атмосферных факторов, либо специальной защитой. Затем в исследуемом районе сейсмически активной зоны Земли устанавливают микровесы, показания которых выводят на нуль, берут образец произвольного веса 25-100 мН и производят его круглосуточное взвешивание с точностью до ±0,1 мкН и временным интервалом 5-10 мин, достаточным для релаксации микровесов. Через месяц, в течение которого продолжается регистрация текущих значений веса образца, накапливается достаточный экспериментальный материал для установления среднего веса образца (w₀). Затем для всех измеренных значений веса образца (w_i), накопленных за период наблюдений, рассчитывают изменения веса (Δw_i) по формуле
Δw_i = w_i-w₀, H,
по которым строят кривую функции Δw = f(τ) и рассчитывают изменения ускорения свободного падения (Δg) по формулам:
Δg_i = Δw_i/m₀, м/c²,
где w₀ - средний вес образца, Н,
w_i - текущий вес образца в момент времени τ_i,
m₀ - масса образца.

По полученным значениям изменения ускорения свободного падения (Δg) рассчитывают изменения радиуса Земли (ΔR), которые являются следствием активного энерговыделения в ядре Земли, при этом изменения радиуса Земли рассчитывают по формуле:

где I₀=3,98558338473•10¹⁴ м³/с² - геоцентрическая постоянна гравитации,
R₀ - средний радиус Земли в исследуемой точке земной поверхности.

Вышеизложенное подтверждается исследованиями, проведенными в течение двух лет на микровесах, установленных в Москве.

На чертеже показана динамика развития известного землетрясения в Турции от 27 июня 1998 года, из которой следует, что подготовительный период землетрясения начался в 10 часов 20 минут по московскому времени 26 июня 1998 года, а землетрясение силой 6,3 балла по Рихтеру произошло в 18 часов 27 июня 1998 года с продолжительностью подготовительного периода, равной 31 часу и 40 минутам. При этом средний вес образца составлял w₀=89,0 мН, масса образца составляла m₀= 9,0754742955•10^-3 кг, конечный вес, в момент начала землетрясения w= 88,9825 мН, а максимальное уменьшение веса составило Δw_max = 17,5 мкH.
На чертеже точка 1 соответствует началу уменьшения веса образца и началу подготовительного периода землетрясения; точка 2 - момент достижения наибольшего уменьшения веса образца (Δw_max) и начало землетрясения; участок кривой 1-2 отражает подготовительный период землетрясения продолжительностью 1900 минут, участок кривой 2-3 характеризует уменьшение приращения радиуса Земли (ΔR) и опускание пластов мантии и коры в направлении к исходному положению перед началом подготовки к землетрясению; точка 3 - повторный толчок и новое поднятие пластов мантии и коры; участок кривой 3-4 характеризует продолжительность повторного поднятия пластов мантии и коры, точка 5 - полный возврат пластов мантии и коры к исходному положению, когда ΔR = 0, при этом расчет всех величин проводили в следующей последовательности:




где g₀=9,8156 м/с² - стандартное значение ускорения свободного падения в Москве,
R₀=6371003,6 м - средний радиус Земли.

При реализации патентуемого способа определения изменения радиуса Земли к микровесам может быть подключен компьютер и вся работа по измерению веса образца и обработка результатов может выполняться в круглосуточном автоматическом режиме.

Источники информации
1. Д.Х. Базиев. Основы единой теории физики. М., Педагогика, 1994.

2. Д.Х. Базиев. Электричество Земли. М., Коммерческие технологии, 1997.

Формула изобретения

Способ определения изменения радиуса Земли, отличающийся тем, что изготавливают образец из диэлектрического или электропроводящего вещества, устанавливают его средний вес (W_о) и массу (m) в сейсмически спокойный период Земли, взвешивают этот образец с точностью ±0,01 мкН и интервалом времени между измерениями, достаточным для релаксации микровесов, составляют зависимость изменения веса образца (Δw) во времени от изменения радиуса Земли (ΔR), по которой определяют приращение радиуса Земли (ΔR) из следующего уравнения:

где R_о - средний радиус Земли в исследуемой точке земной поверхности, м;
I_о - 3,98558398473•10¹⁴ м³•с^-2 - постоянная гравитации Земли;
Δg - изменение ускорения свободного падения, причем это изменение ускорения свободного падения (Δg) определяют по формуле

где W_о - средний вес образца, Н;
W_i - текущее значение веса образца;
m - масса образца, кг.

РИСУНКИ

Рисунок 1