Колебания значений отфильтрованной полусуточной (период 12 ч) гармоники, как оказалось, имеют максимумы в утренние и вечерние часы, которые, по нашему мнению, совпадают с максимальными деформациям при тангенциальных напряжениях во время восхода и захода светил. Это наблюдается на фоне суточной цикличности с температурными максимумами в 12-15 часов. Возрастание амплитуды приливних колебаний с 10 мая до 15 мая отвечает началу фазы сизигийного прилива в твердом теле Земли 15 мая 2001 г. Именно в этот период и распространялись меридиональные деформационные волны, которые фиксировались при наблюдении за продвижением линейного элемента облачного покрова.

Установлено, что 17 мая первый цикл деформаций фиксировался с 10 ч 10 мин до 10 ч 40 мин, второй с 13 ч 10 мин до 13 ч 20 мин, третий с 15 ч 50 мин до 16 ч 35 мин. Около 70% аварий произошло вдоль линии меридиональной направленности шириной не более 100 м. Одна группа аварий прошла в севернее Михайловской площади по улице Косвенной вдоль меридионального участка разлома, выраженного в рельефе местности. Другая группа аварий зафиксирована южнее в районе ул. Ильфа и Петрова, где меридиональная зона также проявляется в рельефе местности. В целом обе группы — это фрагменты одной субмеридиональной линейной зоны тектонических нарушений.

Рассмотрим другой пример. Установлено, что в конце первой декады июня 2002 г. зафиксирован рост мантийных землетрясений, а с 12 по 20 июня активизировался спрединг. Из этого можно сделать вывод, что фиксировались не только плитовые процессы, но и мантийные. Наиболее сильные деформации разрывного характера проявились в Кавказском районе.

В таблице показаны землетрясения, зафиксированные с 7 июня по 7 июля.

Таблица

Параметры землетрясений в Кавказском регионе 07.06.02 — 01.07.02 г.

С 16 по 19 июня, во время активного спрединга наблюдалось увеличение числа землетрясений на Земле, превысившее 18 июня 40 сейсмических событий в день.

Рассмотрим данные по аварийности одесских газопроводов 1619 июня. В этот период наблюдалась отрицательная аномалия аварийности, характеризующая обстановку регионального сжатия. 16 июня в Черноморском регионе зафиксированы деформации в виде деформационной волны. Азимут простирания фронта деформационной волны — 62° совпадал с направлением Бургас-Ждановского неотектонического нарушения.

Днем 23 июня прошла постсейсмическая вторая деформационная волна. В Одессе геодинамическими процессами были спровоцированы аварии газопроводов в пределах отдельного блока, сориентированного в соответствии со спредингом в Красноморском рифте, с направлением зоны вспарывания, трассируемой эпицентрами землетрясений в Кавказском регионе, согласованно с азимутами простирания фронтов деформационных волн 16 и 23 июня 2002 года. Рассмотрим особенности деформационных волн, трассируемых линейными зонами элементов облачного покрова. Как видно на рис. 4.16, 16 июня наблюдалась линейная безоблачная зона темного цвета (повышенной температуры), формируемая нисходящими потоками воздуха и, соответственно, положительной аномалией поля силы тяжести. Такие геодеформации вызвали блокирование пластических геодеформаций и, соответственно, развитие разрывных геодеформаций.

23 июня наблюдалась линейная зона облаков, характеризующаяся восходящими потоками воздуха и, соответственно, отрицательной аномалией поля силы тяжести. Эта зона охватывала район Западного Причерноморья, Крыма, Кавказа. Такие геодеформации вызвали развитие пластических геодеформаций без активизации сейсмических процессов.

Итак, можно предположить, что деформационная волна 16 июня формировалась положительной гравитационной аномалией, а 23 июня отрицательной аномалией поля силы тяжести. Проанализировав фазовую скорость движения волн, совпадение азимутов их распространения и их антиподальность, удалось установить, что такая волна обегает Земную сферу за 14 суток. На основании этого удалось сформулировать тезис о том, что проявления 16 и 23 июня 2002 года можно рассматривать как подошву и гребень гравитационной волны с двухнедельным периодом. Такое наблюдение не противоречит выявленным нами недельной и двухнедельной цикличностям геодеформаций, двухнедельной цикличности угловой скорости вращения Земли, 14,2-дневной цикличности колебательных смещений полюса относительно генерального направления смещения.

Ярким подтверждением различного проявления в разрывах газопроводов гравитационных волн 16 и 23 июня может служить пространственное распределение аварий на территории г. Одессы.

На следующем рисунке 4.18 показана схема этого района с положением мест разгерметизации газопроводов 24 июня 2002 г. Можно отметить, что азимут распространения деформационных волн 16 и 23 июня в обоих случаях согласуется с блоковой делимостью литосферы в северной части города, однако пластические геодеформации для рассматриваемого региона, как и землетрясения на Кавказе, были характерны для 22-24 июня, а 16 июня был характерен спре-динг и активизация микросейсмичности на Европейском континенте.

Рассмотрим другой пример распространения прогрессивных гравитационных волн. Известно, что геодинамические и сейсмические феномены сопровождаются специфическими явлениями погоды — линейными элементами облачного покрова. Такие переменные деформации земной коры могут быть связаны с изменениями в мантии и ядре Земли, вызывая вариации гравитационного полюса Земли, формируя локальные аномалии, как стабильные, так и те, что двигаются в пространстве в виде фронта волны деформации.

Такие зоны могут эпизодически возникать в любых районах, в результате чего может формироваться кучево-дождевая облачность (СЬ) значительного вертикального развития. Пространственные масштабы зоны возникновения таких феноменов имеют локальные размеры и привязаны к зонам формирования землетрясения или к зонам, которые проявляются в виде пластических деформаций.

Как пример рассмотрен эпизод прохождения фронта гравитационной волныв районе Пиренейского полуострова 12-13.11.2001. После проявления пластических геодеформаций здесь зарегистрировано землетрясение (16.11.01, М=2,9, Н=10 км).

Рассматриваемый период можно отождествлять с началом интенсивных процессов столкновения Африканской и Евразийской плит 13 ноября с последующим разрушением сплошности Африканской тектонической плиты.

Каталог землетрясений с эпицентрами в районах зон спрединга 7-12 ноября 2001 г.

Таблица

При прохождении деформационной волны кучево-дождевая облачность начала формироваться под воздействием фронта деформационной волны в ночную пору в зоне формирования очага землетрясения. Волна распространялась в юго-восточном направлении со скоростью около 100 км/час. Фазовая скорость деформационной волны в этом случае и в случае, приведенном выше, совпадают.

Установлено, что в первой декаде ноября 2001 года аварии газопроводов, отражающие интенсивность пластических деформаций прекратились, а процессы, отражающие непластические деформации — активизировались. 8 ноября в 0 час. 25 мин. произошло обрушение части здания № 24 по ул. Ген. Цветаева, 9 ноября в 15 час. 20 мин. и в 16 час. 00 мин. зафиксированы очень редкие (в 2001 году) аварии газопроводов в местах выхода из земли, объясняемые горизонтальными движениями земной коры.

Наибольший интерес вызывает факт разрыва аммиакопровода Одесса-Тольяти 11 ноября 2001 года. Утром 11 ноября в Днепропетровской области на 1679 километре аммиакопровода "Тольятти-Одесса" была зафиксирована утечка аммиака. Авария на магистрали произошла в районе поселка Мироновка Никопольского района. Важным подтверждением того, что авария имеет геодинамическую природу, является то, что такие аварии — явление очень редкое, и в то же время в указанном месте аварии происходили неоднократно. Так, 19 мая 2004 в 11:10 на 1632 км аммиакопровода "Тольятти-Одесса" произошла авария — из-за повреждения трубы вдоль сварного шва.

В последние годы совместно с системой классических геодезических наблюдений за деформациями земной поверхности, сформировалось новое научное направление. Это мониторинг геодеформаций по пространственным изменениям поверхности Мирового океана.

В процессе многолетних исследований быстрых вариаций гравитационного поля Земли, по данным наблюдений за изменениями в подвижных сферах Земли — атмосфере и гидросфере, отмечено, что в этих проявлениях существуют так называемые критические масштабы. Линейные зоны, связанные с аномалиями гравитационного поля Земли, трассируют структуры с пространственным масштабом, как правило, не менее 150 км. Деформации, трассируемые гравитационными аномалиями, судя по косвенным признакам, представляют собой как отражение быс-тропротекающей динамики блоковой структуры литосферы, так и процессы прохождения по поверхности Земли поверхностных волн, проявляющихся деформациями блоковой структуры поверхности Земли. Прохождение таких волн определяется основными азимутами делимости литосферы.

Анализируя результаты исследований различных авторов связи между рельефом поверхности океана с рельефом дна, опосредованно через гравитационное поле Земли, мы попытались сформулировать обобщенные представления по теории блоковых движений литосферы. Основной нерешенной проблемой данной теории является отсутствие объяснения причин дифференцированного проявления гравитационных аномалий при переходе от размера блоковых структур менее 150 км и более 150 км. Как уже упоминалось, проявления аномалий гравитационного поля Земли в виде линейных элементов облачного покрова трассируют элементы блоковой структуры литосфеы с пространственными размерами более 150 км. В океане топография дна, связанная с блоковым строением земной коры, коррелируется с вариациями уровенной поверхности океана (опосредованно через гравитационное поле) исключительно для пространственных размеров структур менее 150 км. Это положение обосновывается и развивается многими исследователями. Установлено, что стабильный во времени рельеф морского дна коррелируется со стабильными во времени аномалиями рельефа поверхности Мирового океана.

Среди множества моделей для океанских районов авторами в списке литературы предлагаются следующие:

1) бескомпенсационная, которая предполагает, что океаническая кора достаточно мощная, чтобы поддерживать океанические хребты, и, следовательно, не деформируется ими;

2) с "легкой" местной компенсацией, которая предполагает, что под возвышающимися хребтами залегают коренные породы с меньшей, чем в безаномальных районах, плотностью;

3) с "плоской региональной" компенсацией, которая предполагает, что "механическая литосфера", верхней частью которой является земная кора, ведет себя как эластичная поверхность, способная выдерживать напряжения, вызываемые массой подводных хребтов.

Ни одна из перечисленных гипотез не позволяет объяснить принципиальные изменения характера проявления геоиндикаторов при преодолении пространственного масштаба 150x150 км. Как уже упоминалось, батиметрические аномалии, как и аномалии геоида, хорошо коррелированы на длинах волн от 15 до 200 км. В данном исследовании нами анализируются причины этого феномена. В основу положена теория К. Ф. Тяпкина о блоковой структуре земной коры и известные положения теории изостазии. Возможно при размере блоков менее 150 км блоковое строение земной коры имеет "клавишную" структуру, точнее структуру, подобную шахматной доске, что формирует шахматную структуру аномалий гравитационного поля, перемежающееся гравитационное поле с размерами отдельных структурных элементов 75x75 км и менее, не способных формировать в атмосфере устойчивые линейные элементы.

В то же время в Мировом океане, по-видимому, благодаря существенной вязкости воды, формируются корреляционно связанные ПОЛЯ давления в гидросфере и поля рельефа морского дна с размерами блоков менее 150 км.

В атмосфере эпизодически могут фиксироваться проявления блоковой структуры с масштабами, превышающими 150x150 км. Могут возникать ситуации, когда и мегаблоки с размерами 2500x2500 км могут испытывать движения типа "клавишных". На рисунке 4.20 показана ситуация 8 мая 2001 года, когда на территории Евразии проявлена блоковая структура в виде положительной аномалии атмосферного давления — положительной аномалии изопотенциальной поверхности в атмосфере. Геодинамическая ситуация в период формирования этой аномалии детально рассмотрена в диссертационной работе И. JI. Учитель.

Отдельно рассмотрим ситуацию, связанную с быстрыми вертикальными движениями блока земной коры с размерами 600x600 км в районе Северного моря. Этот блок хорактери-зуется положительной аномалией силы тяжести — рис.3.17. По данным альтиметрических измерений, 21 ноября аномалий топографии поверхности океана в пределах этого блока не фиксировалось. 25-27 ноября 2005 г. в районе Британских островов и Северного моря произошло опускание поверхности океана на 50 см, (с учетом процессов в столбе атмосферного воздуха — на 90 см). Предполагается, что это связано с резким опусканием блока и кратковременным снижением значений гравитационного поля в пределах блоковой структуры 600X600 км.

Это, в свою очередь, привело к соответствующей реакции атмосферы — образованию области низкого давления в атмосфере в границах этого блока — образованию циклона.

Были изучены геодинамические условия, предшествующие появлению гравитационной аномалии 26 ноября. Установлено, что 25-27 ноября 2005 г. зафиксированы уменьшения до нуля ускорения вращения Земли вокруг своей оси.