Причины глобального изменения силы тяжести

Поскольку Земля не является однородным, не вращающемся шаром, а небесным телом неправильной формы, с непостоянной скоростью вращения, неоднородным распределением плотностей, то, исходя из определения силы тяжести, должны существовать наблюдаемые изменения силы тяжести во времени.

На поверхности Земли сила тяжести может изменяться в зависимости от следующих причин:

• — изменение скорости вращения Земли;
• — перемещение масс в атмосфере;
• — изменение уровня океана;
• — вертикальные движения земной коры;
• — перемещения масс в теле Земли;
• — изменение гравитационной постоянной G со временем.

Произведенные теоретические оценки, согласно [1, с.194], изменения силы тяжести представлены в таблице 1.

Таблица 1

Например, согласно измерениям, проведенным на гравиметрических станциях Италии в период с 1996 по 2000 г., смещение ядра Земли получило отражение в возрастании силы тяжести на 5,5 мкГал [3]. Сезонные изменения уровня Мирового океана вызваны нагреванием (охлаждением) и опреснением (осолонением), что ведет к изменению плотности морской воды. Величина этих изменений сравнительно невелика, но происходящие при этом изменения объема имеют результатом подъемы и спады уровня с годовой периодичностью и величиной в десятки сантиметров [4]. Поле силы тяжести отображает неоднородность внутреннего строения Земли, в особенности ее верхних слоев. В малоподвижных зонах земной коры, в зонах сейсмически устойчивых значения изменений силы тяжести не существенно, в отличие от геосинклинальных областях, т. е. областях с характерными разнонаправленными движениями земной коры.

Глобальные неприливные изменения силы тяжести в основном обусловлены перемещением масс в теле Земли. Эти изменения носят длительный характер, продолжительностью 10³ — 10⁸ лет и имеют порядок в пределах 1· 10^-9 м· с^-2. Размеры площадей, на которых проявляются изменения силы тяжести, зависят от глубины источников изменения силы тяжести. Так, например, волны глобальных изменений силы тяжести длиной более 10⁴ км могут быть вызваны смещением земного ядра относительно мантии и перемещениями масс в мантии, а также повышением уровня Мирового океана [5].