Може да се кликне

Според съвременните теории литосферни плочи цялата литосфера е разделена на отделни блокове от тесни и активни зони - дълбоки разломи - движещи се в пластичния слой на горната мантия една спрямо друга със скорост 2-3 cm годишно. Тези блокове се наричат литосферни плочи.

Алфред Вегенер за първи път предложи хоризонтално движение на блокове от земната кора през 20-те години на миналия век като част от хипотезата за „континенталния дрейф“, но тази хипотеза не получи подкрепа по това време.

Едва през 60-те години на миналия век изследванията на океанското дъно предоставят неоспорими доказателства за хоризонталното движение на плочите и процесите на разширяване на океаните поради образуването (разпространението) на океанската кора. Възраждането на идеите за преобладаващата роля на хоризонталните движения се случи в рамките на "мобилистичното" направление, чието развитие доведе до развитието съвременна теориятектоника на плочите. Основните положения на тектониката на плочите са формулирани през 1967-68 г. от група американски геофизици - W. J. Morgan, C. Le Pichon, J. Oliver, J. Isaacs, L. Sykes в развитието на по-ранни (1961-62) идеи за Американски учени Г. Хес и Р. Дигтс за разширяването (разпръскването) на океанското дъно.

Твърди се, че учените не са напълно сигурни какво причинява тези промени и как са определени границите. тектонични плочи. Има безброй различни теории, но нито една от тях не обяснява напълно всички аспекти на тектоничната активност.

Да разберем поне как си го представят сега.

Вегенер пише: „През 1910 г. за първи път ми хрумна идеята за преместване на континентите ... когато бях поразен от сходството на очертанията на бреговете от двете страни на Атлантическия океан.“ Той предположи, че в ранния палеозой на Земята е имало два големи континента - Лавразия и Гондвана.

Лавразия беше северният континент, който включваше териториите на съвременна Европа, Азия без Индия и Северна Америка. южен континент- Гондвана обединява съвременните територии на Южна Америка, Африка, Антарктика, Австралия и Индустан.

Между Гондвана и Лавразия беше първото море - Тетис, подобно на огромен залив. Останалото пространство на Земята беше заето от океана Панталаса.

Преди около 200 милиона години Гондвана и Лавразия са обединени в един континент - Пангея (Пан - универсален, Ге - земя)

Преди около 180 милиона години континентът Пангея отново започна да се разделя на съставни части, които се смесиха на повърхността на нашата планета. Разделението стана по следния начин: първо се появиха Лавразия и Гондвана, след това Лавразия се раздели, а след това и Гондвана. Поради разделянето и разминаването на части от Пангея се образуват океани. Младите океани могат да се считат за Атлантически и Индийски; стар - Тихо. Северният ледовит океан се изолира с увеличаването на земната маса в Северното полукълбо.

А. Вегенер намери много доказателства за съществуването на един единствен континент на Земята. Съществуването в Африка и в Южна Америкаостанки от древни животни - листозаври. Това бяха влечуги, подобни на малки хипопотами, които живееха само в сладководни резервоари. Така че, за да плувате огромни разстояния на солено морска водате не можаха. Той откри подобни доказателства в растителния свят.

Интерес към хипотезата за движението на континентите през 30-те години на ХХ век. леко намалява, но през 60-те години отново се възражда, когато в резултат на проучвания на релефа и геологията на океанското дъно са получени данни, показващи процесите на разширяване (разпространяване) на океанската кора и „гмуркането“ на някои части от кората под други (субдукция).

Структурата на континенталния рифт

Горната каменна част на планетата е разделена на две черупки, които се различават значително по реологични свойства: твърда и крехка литосфера и подлежаща пластична и подвижна астеносфера.
Основата на литосферата е изотерма, приблизително равна на 1300°C, което съответства на температурата на топене (солидус) на материала на мантията при литостатично налягане, съществуващо на дълбочини от няколко стотици километра. Скалите, лежащи в Земята над тази изотерма, са доста студени и се държат като твърд материал, докато подлежащите скали със същия състав са доста нагрети и се деформират относително лесно.

Литосферата е разделена на плочи, постоянно движещи се по повърхността на пластичната астеносфера. Литосферата е разделена на 8 големи плочи, десетки средни плочи и много малки. Между големите и средните плочи има пояси, съставени от мозайка от малки корови плочи.

Границите на плочите са области на сеизмична, тектонска и магматична активност; вътрешните области на плочите са слабо сеизмични и се характеризират със слаба проява на ендогенни процеси.
Повече от 90% от повърхността на Земята попада върху 8 големи литосферни плочи:

Някои литосферни плочи са съставени изключително от океанска кора (например Тихоокеанската плоча), други включват фрагменти както от океанска, така и от континентална кора.

Диаграма на образуване на разрив

Има три вида относителни движения на плочата: дивергенция (дивергенция), конвергенция (конвергенция) и срязващи движения.

Различните граници са граници, по които плочите се раздалечават. Геодинамичната обстановка, при която протича процесът на хоризонтално разтягане на земната кора, придружен от появата на разширени линейно удължени пукнатини или котловини с форма на дерета, се нарича рифтинг. Тези граници са ограничени до континентални разриви и средноокеански хребети в океански басейни. Терминът "рифт" (от англ. rift - празнина, пукнатина, празнина) се прилага за големи линейни структури с дълбок произход, образувани при разтягане на земната кора. По структура те са грабеновидни структури. Рифтовете могат да бъдат положени както върху континенталната, така и върху океанската кора, образувайки единна глобална система, ориентирана спрямо оста на геоида. В този случай еволюцията на континенталните разриви може да доведе до прекъсване на непрекъснатостта на континенталната кора и превръщането на този разрив в океански разрив (ако разширяването на разрива спре преди етапа на разкъсване на континенталната кора, то е изпълнен със седименти, превръщайки се в авлакоген).

Процесът на разширяване на плочите в зоните на океанските разриви (средноокеански хребети) е придружен от образуването на нова океанска кора поради магматични базалтови стопилки, идващи от астеносферата. Този процес на образуване на нова океанска кора поради нахлуването на мантийно вещество се нарича спрединг (от англ. spread – разпространявам, разгъвам).

Структурата на средноокеанския хребет. 1 - астеносфера, 2 - ултрабазични скали, 3 - основни скали (габроиди), 4 - комплекс от успоредни диги, 5 - базалти на океанското дъно, 6 - сегменти на океанската кора, образувани по различно време (I-V, когато стареят), 7 - почти- повърхностна магматична камера (с ултраосновна магма в долната част и основна в горната част), 8 - седименти на океанското дъно (1-3, докато се натрупват)

В хода на разпространението всеки импулс на разтягане се придружава от приток на нова порция мантийни стопилки, които при втвърдяване изграждат ръбовете на плочите, отклоняващи се от оста на MOR. Именно в тези зони се образува млада океанска кора.

Сблъсък на континентални и океански литосферни плочи

Субдукцията е процес на потъване на океанска плоча под континентална или друга океанска. Зоните на субдукция са ограничени до аксиалните части на дълбоководни ровове, свързани с островни дъги (които са елементи на активни граници). Границите на субдукция представляват около 80% от дължината на всички конвергентни граници.

При сблъсъка на континентална и океанска плоча естествено явление е потъването на океанската (по-тежка) плоча под ръба на континенталната; когато два океански се сблъскат, по-старият (т.е. по-хладният и по-плътен) от тях потъва.

Зоните на субдукция имат характерен строеж: характерните им елементи са дълбоководна корита - вулканична островна дъга - заден дъгов басейн. В зоната на огъване и навлизане на потъващата плоча се образува дълбоководен изкоп. Тъй като тази плоча потъва, тя започва да губи вода (която се намира в изобилие в седименти и минерали), последната, както е известно, значително намалява точката на топене на скалите, което води до образуването на центрове на топене, които захранват вулканите на островната дъга . В задната част на вулканичната дъга обикновено се получава известно разширение, което обуславя образуването на басейн на задната дъга. В зоната на басейна на задната дъга разширението може да бъде толкова значително, че да доведе до разкъсване на кората на плочата и отваряне на басейна с океанска кора (т.нар. процес на разпространение на задната дъга).

Обемът на океанската кора, абсорбирана в зоните на субдукция, е равен на обема на кората, образувана в зоните на разпространение. Тази разпоредба подчертава мнението за постоянството на обема на Земята. Но подобно мнение не е единственото и категорично доказано. Възможно е обемът на плана да се променя пулсиращо или да има намаляване на намаляването му поради охлаждане.

Потъването на субдуциращата плоча в мантията се проследява от огнища на земетресения, които възникват при контакта на плочите и вътре в субдуциращата плоча (която е по-студена и следователно по-крехка от околните скали на мантията). Тази сеизмична фокусна зона се нарича зона Benioff-Zavaritsky. В зоните на субдукция започва процесът на образуване на нова континентална кора. Много по-рядко срещан процес на взаимодействие между континенталната и океанската плоча е процесът на обдукция - изтласкване на част от океанската литосфера върху ръба на континенталната плоча. Трябва да се подчертае, че в хода на този процес океанската плоча се разслоява, като напредва само горната й част - кората и няколко километра от горната мантия.

Сблъсък на континентални литосферни плочи

Когато се сблъскат континентални плочи, чиято кора е по-лека от веществото на мантията и в резултат на това не може да потъне в нея, процесът на сблъсък продължава. В хода на сблъсък краищата на сблъскващи се континентални плочи се смачкват, смачкват и се образуват системи от големи тласъци, което води до растеж на планински структури със сложна структура на гънки. Класически пример за такъв процес е сблъсъкът на Индустанската плоча с Евразийската, придружен от израстването на грандиозните планински системи на Хималаите и Тибет. Процесът на сблъсък заменя процеса на субдукция, завършвайки затварянето на океанския басейн. В същото време, в началото на процеса на сблъсък, когато краищата на континентите вече са се приближили, сблъсъкът се комбинира с процеса на субдукция (останките от океанската кора продължават да потъват под ръба на континента). Колизионните процеси се характеризират с мащабен регионален метаморфизъм и интрузивен гранитоиден магматизъм. Тези процеси водят до създаването на нова континентална кора (с типичния за нея слой гранит-гнайс).

Основната причина за движението на плочите е мантийната конвекция, причинена от топлината на мантията и гравитационните течения.

Източникът на енергия за тези течения е температурната разлика между централните райони на Земята и температурата на нейните близки до повърхността части. В същото време основната част от ендогенната топлина се освобождава на границата на ядрото и мантията по време на процеса на дълбока диференциация, което определя разпадането на първичното хондритно вещество, по време на което металната част се втурва към центъра, увеличавайки ядрото на планетата, а силикатната част е концентрирана в мантията, където допълнително претърпява диференциация.

Скалите, нагрети в централните зони на Земята, се разширяват, плътността им намалява и те изплуват, отстъпвайки място на спускащи се по-студени и следователно по-тежки маси, които вече са предали част от топлината в близките до повърхността зони. Този процес на пренос на топлина протича непрекъснато, което води до образуването на подредени затворени конвективни клетки. В същото време в горната част на клетката потокът на материята протича в почти хоризонтална равнина и именно тази част от потока определя хоризонталното движение на материята на астеносферата и плочите, разположени върху нея. Като цяло, възходящите клонове на конвективните клетки са разположени под зоните на дивергентни граници (MOR и континентални разриви), докато низходящите клонове са разположени под зоните на конвергентни граници. По този начин основната причина за движението на литосферните плочи е "влаченето" от конвективни течения. Освен това върху плочите действат редица други фактори. По-специално, повърхността на астеносферата се оказва малко повдигната над зоните на възходящи клони и по-ниска в зоните на потъване, което определя гравитационното "плъзгане" на литосферната плоча, разположена върху наклонена пластична повърхност. Освен това има процеси на издърпване на тежката студена океанска литосфера в зоните на субдукция в горещата и в резултат на това по-малко плътна астеносфера, както и хидравлично вклиняване от базалти в зоните на MOR.

Основните движещи сили на тектониката на плочите се прилагат към дъното на вътрешноплощните части на литосферата: сили на съпротивление на мантията FDO под океаните и FDC под континентите, чиято величина зависи главно от скоростта на астеносферния ток и последното се определя от вискозитета и дебелината на астеносферния слой. Тъй като дебелината на астеносферата под континентите е много по-малка и вискозитетът е много по-висок, отколкото под океаните, величината на FDC силата е почти с порядък по-малка от величината на FDO. Под континентите, особено техните древни части (континентални щитове), астеносферата почти се вклинява, така че континентите изглеждат „седнали на сушата“. Тъй като повечето от литосферните плочи на съвременната Земя включват както океански, така и континентални части, трябва да се очаква, че наличието на континент в състава на плочата в общия случай трябва да „забави“ движението на цялата плоча. Така всъщност се случва (най-бързо се движат почти чисто океанските плочи Тихоокеанската, Кокосовата и Наската; най-бавно са Евразийската, Северноамериканската, Южноамериканската, Антарктическата и Африканската, значителна част от чиято площ е заета от континенти). И накрая, при конвергентните граници на плочите, където тежките и студени ръбове на литосферните плочи (плочи) потъват в мантията, тяхната отрицателна плаваемост създава FNB сила (отрицателна плаваемост). Действието на последното води до факта, че субдуктиращата част на плочата потъва в астеносферата и дърпа цялата плоча заедно с нея, като по този начин увеличава скоростта на нейното движение. Очевидно силата на FNB действа епизодично и само в определени геодинамични условия, например в случаите на срутване на плочи през описания по-горе участък от 670 km.

По този начин механизмите, които привеждат литосферните плочи в движение, могат условно да бъдат причислени към следните две групи: 1) свързани със силите на „влачене“ на мантията (механизъм за влачене на мантията), приложени към всяка точка от дъното на плочите, в фигурата - силите на FDO и FDC; 2), свързани със силите, приложени към ръбовете на плочите (механизъм на ръба), на фигурата - силите FRP и FNB. Ролята на този или онзи задвижващ механизъм, както и тези или онези сили, се оценяват индивидуално за всяка литосферна плоча.

Съвкупността от тези процеси отразява общия геодинамичен процес, обхващащ области от повърхността до дълбоките зони на Земята. Понастоящем се развива двуклетъчна затвореноклетъчна мантийна конвекция в мантията на Земята (според модела на конвекция през мантията) или отделна конвекция в горната и долната мантия с натрупване на плочи под зоните на субдукция (според двустранната мантия). модел на ниво). Вероятните полюси на издигането на мантийното вещество се намират в североизточна Африка (приблизително под зоната на свързване на африканските, сомалийските и арабските плочи) и в района на Великденския остров (под средния хребет Тихи океан– източно тихоокеанско издигане). Екваторът на потъването на мантията минава по продължение на приблизително непрекъсната верига от конвергентни граници на плочи по периферията на Тихия океан и източната част на Индийския океан. конвекция) или (според алтернативен модел) конвекция ще стане през мантията поради колапса на плочи през 670 км участък. Това може да доведе до сблъсък на континентите и образуването на нов суперконтинент, петият в историята на Земята.

Движенията на плочите се подчиняват на законите на сферичната геометрия и могат да бъдат описани въз основа на теоремата на Ойлер. Теоремата за въртене на Ойлер гласи, че всяко въртене на триизмерното пространство има ос. Така въртенето може да се опише с три параметъра: координатите на оста на въртене (например нейната ширина и дължина) и ъгъла на въртене. Въз основа на това положение може да се реконструира положението на континентите в минали геоложки епохи. Анализът на движенията на континентите доведе до извода, че на всеки 400-600 милиона години те се обединяват в единен суперконтинент, който се разпада допълнително. В резултат на разделянето на такъв суперконтинент Пангея, което се случи преди 200-150 милиона години, се образуваха съвременни континенти.

Тектониката на плочите е първата обща геоложка концепция, която може да бъде тествана. Такава проверка е направена. През 70-те години. беше организирана програма за дълбоководни сондажи. Като част от тази програма няколкостотин кладенци бяха пробити от сондажния кораб Glomar Challenger, който показа добро съответствие на възрастта, оценена от магнитни аномалии, с възрастта, определена от базалти или от седиментни хоризонти. Схемата на разпределение на разновъзрастните участъци на океанската кора е показана на фиг.:

Възрастта на океанската кора според магнитните аномалии (Kenneth, 1987): 1 - области с липса на данни и суха земя; 2–8 - възраст: 2 - Холоцен, Плейстоцен, Плиоцен (0–5 Ma); 3 - Миоцен (5–23 Ma); 4 - Олигоцен (23–38 Ma); 5 - Еоцен (38–53 Ma); 6 - Палеоцен (53–65 Ma) 7 - Креда (65–135 Ma) 8 - Юра (135–190 Ma)

В края на 80-те години. завърши друг експеримент за тестване на движението на литосферните плочи. Тя се основава на базови измервания спрямо далечни квазари. Бяха избрани точки на две плочи, в които с помощта на съвременни радиотелескопи бяха определени разстоянието до квазарите и ъгълът им на деклинация и съответно бяха изчислени разстоянията между точките на две плочи, т.е. беше определена базовата линия. Точността на определянето беше няколко сантиметра. Няколко години по-късно измерванията бяха повторени. Беше получено много добро сближаване на резултатите, изчислени от магнитни аномалии, с данни, определени от базовите линии.

Схема, илюстрираща резултатите от измерванията на взаимното изместване на литосферните плочи, получени по метода на интерферометрията с изключително дълга базова линия - ISDB (Carter, Robertson, 1987). Движението на плочите променя дължината на основната линия между радиотелескопите, разположени на различни плочи. Картата на Северното полукълбо показва базовите линии, от които ISDB измерва достатъчно данни, за да направи надеждна оценка на скоростта на промяна на тяхната дължина (в сантиметри на година). Числата в скоби показват количеството на изместване на плочата, изчислено от теоретичния модел. В почти всички случаи изчислените и измерените стойности са много близки.

По този начин тектониката на литосферните плочи е тествана през годините чрез редица независими методи. Той е признат от световната научна общност като парадигма на геологията в момента.

Познавайки положението на полюсите и скоростта на текущото движение на литосферните плочи, скоростта на разширяване и поглъщане на океанското дъно, е възможно да се очертае пътя на движение на континентите в бъдеще и да си представите тяхното положение за определено време период от време.

Такава прогноза направиха американските геолози Р. Диц и Дж. Холдън. След 50 милиона години, според техните предположения, Атлантическият океан и Индийски океанище нараства за сметка на Тихия океан, Африка ще се измества на север и поради това Средиземно море постепенно ще се ликвидира. Гибралтарският проток ще изчезне, а „преобърнатата“ Испания ще затвори Бискайския залив. Африка ще бъде разцепена от големите африкански разломи и източната й част ще се измести на североизток. Червено море ще се разшири толкова много, че ще отдели Синайския полуостров от Африка, Арабия ще се премести на североизток и ще затвори Персийския залив. Индия все повече ще се придвижва към Азия, което означава, че Хималайските планини ще растат. Калифорния ще се отдели от Северна Америка по разлома Сан Андреас и на това място ще започне да се образува нов океански басейн. Значителни промени ще настъпят в южното полукълбо. Австралия ще пресече екватора и ще влезе в контакт с Евразия. Тази прогноза изисква значително уточняване. Много неща тук все още са спорни и неясни.

източници

http://www.pegmatite.ru/My_Collection/mineralogy/6tr.htm

http://www.grandars.ru/shkola/geografiya/dvizhenie-litosfernyh-plit.html

http://kafgeo.igpu.ru/web-text-books/geology/platehistory.htm

http://stepnoy-sledopyt.narod.ru/geologia/dvizh/dvizh.htm

И да ви напомня, но ето някои интересни и този. Вижте и Оригиналната статия е на уебсайта InfoGlaz.rfЛинк към статията, от която е направено това копие -

Дрейфът на първата изследователска експедиция, ръководена от Иван Папанин, започва през май 1937 г. 9 месеца работа, наблюдения и изследвания на станцията на Северния полюс приключиха, когато леден къс се срути в Гренландско море и учените трябваше да ограничат дейността си. Целият Съветски съюз наблюдава епичното спасяване на четиримата Папанини.

Иван Дмитриевич Папанин

Идеологът на тази експедиция беше Ото Юлиевич Шмид. След одобрението на Сталин той бързо намери хора за този проект - всички те не бяха нови в арктическите кампании. Ефективният екип се състоеше от четирима души: Иван Папанин, Ернст Кренкел, Евгений Федоров и Пьотър Ширшов. Ръководител на експедицията беше Иван Дмитриевич Папанин.

Въпреки че е роден на брега на Черно море в Севастопол в семейството на моряк, той свързва живота си с моретата на Северния ледовит океан. За първи път Папанин е изпратен в Далечния север през 1925 г., за да построи радиостанция в Якутия. През 1931 г. той участва в пътуването на ледоразбивача Малигин до архипелага Земя на Франц Йосиф, година по-късно се завръща на архипелага като ръководител на полева радиостанция, а след това създава научна обсерватория и радиоцентър на нос Челюскин.

П.П. Ширшов

Хидробиологът и хидрологът Пьотр Петрович Ширшов също не беше нов в арктическите експедиции. Завършва Одеския институт за обществено образование, служител е в Ботаническата градина на Академията на науките, но е привлечен от пътуването и през 1932 г. е нает в експедиция на ледоразбивача А. Сибиряков", а година по-късно става участник в трагичния полет на Челюскин.

Е.К. Федоров

Най-младият член на експедицията беше Евгений Константинович Федоров. Завършва Ленинградския университет през 1934 г. и посвещава живота си на геофизиката и хидрометеорологията. Федоров е бил запознат с Иван Папанин още преди тази експедиция "Северен полюс - 1". Работи като магнитолог в полярната станция в залива Тихая на FJL, а след това в обсерваторията на нос Челюскин, където Иван Папанин е негов шеф. След тези зимувания Федоров беше включен в отбора за дрифт на лед.

ТОВА. Кренкел

Виртуозният радиооператор Ернст Теодорович Кренкел през 1921 г. завършва курсове за радиотелеграфисти. На последните изпити той показа толкова висока скорост на морзовата азбука, че веднага беше изпратен в радиостанцията в Люберци. От 1924 г. Кренкел работи в Арктика - първо в Маточкин Шар, след това в още няколко полярни станции на Новая и Северна Земля. Освен това той участва в експедиции на "Георгий Седов" и "Сибиряков" и през 1930 г. успява да постави световен рекорд, като се свързва с американската антарктическа станция от Арктика.

Куче Весело

Друг пълноправен участник в експедицията е кучето Весели. Той беше представен от зимуващите на остров Рудолф, от който самолетите направиха хвърляне към полюса. Той разведряваше монотонния живот на ледения къс и беше душата на експедицията. Крадливото куче никога не си е отказвало удоволствието понякога да се промъкне в склад с храна и да открадне нещо годно за ядене. Освен да оживява атмосферата, основното задължение на Весели беше да предупреждава за приближаването на бели мечки, с което се справяше много добре.

В експедицията нямаше лекар. Неговите задължения бяха възложени на Ширшов.

При подготовката на експедицията се опитахме да вземем предвид всичко възможно - от условията на работа на оборудването до битовите дреболии. Папанините били снабдени със солиден запас от провизии, полева лаборатория, вятърна мелница, генерираща енергия, и радиостанция за връзка със земята. въпреки това основна характеристикаТази експедиция се състоеше в това, че беше подготвена въз основа на теоретични идеи за условията на престой на ледения къс. Но без практика беше трудно да си представим как може да завърши експедицията и, най-важното, как изобщо да извадим учените от ледения блок.

Палатка служи като жилище и лаборатория за къмпинг по време на дрифта. Конструкцията беше малка - 4 на 2,5 метра. Беше изолиран на принципа на пухено яке: рамката беше покрита с три калъфа: вътрешният беше от платно, средният беше от коприна, напълнена с пух, външният беше от тънък черен брезент, напоен във водоустойчив състав. Еленови кожи лежаха на платнения под на палатката като изолация.

Папанините си спомнят, че вътре е много пренаселено и се страхуват да не наранят нещо - в палатката се съхраняват и лабораторни проби, издигнати от дълбините на Северния ледовит океан и алкохолизирани в колби.

Папанин приготвя вечеря

Изискванията към храненето на полярните изследователи бяха доста строги - всеки ден диетата на всеки трябваше да се състои от храна с калорично съдържание до 7000 kcal. В същото време храната трябваше да бъде не само питателна, но и да съдържа значително количество витамини - главно витамин С. Концентрирани смеси за супи бяха специално разработени за хранене на експедицията - нещо като сегашни кубчета бульон, само че по-здравословни и богати . Един пакет от такава смес беше достатъчен, за да сготви добра супа за четирима членове на експедицията. Освен супи, от такива смеси могат да се приготвят каши и компоти. Дори котлети бяха приготвени сухи за експедицията - общо бяха разработени около 40 вида инстантни концентрати - това изискваше само вряща вода и цялата храна беше готова за 2-5 минути.

В допълнение към обичайните ястия, в диетата на полярните изследователи се появиха напълно нови продукти с интересен вкус: по-специално крекери, състоящи се от 23 процента месо и "солен шоколад с примес на месо и пилешки прах". Освен концентрати, хората от Папанин имаха в диетата си масло, сирене и дори колбаси. За членовете на експедицията бяха осигурени и витаминозни таблетки и сладкиши.

Всички съдове са направени на принципа, че един артикул пасва в друг, за да спести място. Това впоследствие започна да се използва от производителите на ястия не само експедиционни, но и обикновени, домакински.

Почти веднага след кацането върху ледения блок започна работа. Петър Ширшов извърши измервания на дълбочина, взе проби от почвата, водата на различни дълбочини, определи нейната температура, соленост и съдържание на кислород в нея. Всички проби веднага са обработени в полевата лаборатория. Евгений Федоров отговаряше за метеорологичните наблюдения. Измерени са атмосферно налягане, температура, относителна влажност, посока и скорост на вятъра. Цялата информация беше предадена по радиото на остров Рудолф. Тези комуникационни сесии се провеждат 4 пъти на ден.

За връзка със земята централната радиолаборатория в Ленинград изработи две радиостанции по специална поръчка - мощна 80-ватова и 20-ватова аварийна. Основният източник на енергия за тях беше вятърна мелница (освен нея имаше ръчен двигател). Цялото това оборудване (общото му тегло беше около 0,5 тона) беше направено под личния надзор на Кренкел и ръководството на радиоинженера Н.Н. Стромилова.

Трудностите започват през януари 1938 г. Леденикът се отнесе на юг и падна в лошо време. На него се появи пукнатина и размерът му бързо намаля. Въпреки това полярните изследователи се опитаха да запазят спокойствие и спазваха обичайния дневен режим.

„В палатката, нашата хубава стара жилищна палатка, чайникът кипеше, вечерята се приготвяше. Изведнъж, в разгара на приятните приготовления, се чу рязко побутване и скърцащо шумолене. Изглеждаше, че коприна или лен се разкъсват някъде наблизо “, спомня си Кренкел как ледът се напука.

„Дмитрич (Иван Папанин) не можеше да спи. Той пушеше (първият признак на вълнение) и се занимаваше с домакински задължения. Понякога поглеждаше с копнеж високоговорителя, окачен на тавана. При натискане високоговорителят леко се клатеше и тракаше. На сутринта Папанин предложи да играем шах. Играха обмислено, спокойно, с пълното съзнание за важността на свършената работа. И изведнъж през грохота на вятъра отново се разнесе необичаен шум. Леденият къс се разтърси конвулсивно. Все пак решихме да не спираме играта“, написа той за момента, в който леденият къс се пропука точно под палатката.

След това Кренкел доста небрежно предава съобщението на Папанин по радиото: „В резултат на шестдневна буря в 8 часа сутринта на 1 февруари в района на гарата полето беше разкъсано с пукнатини от половин километър до пет. Намираме се върху фрагмент от поле с дължина 300 метра и ширина 200 метра (първоначалният размер на ледения къс беше приблизително 2 на 5 километра). Отсечени две бази, също и технически склад с второстепенно имущество. Спасено е всичко ценно от складовете за горива и консумативи. Под жилищната палатка се пропука. Ще се преместим в снежната къща. Координатите ще информират допълнително днес; Ако връзката е прекъсната, моля, не се притеснявайте.

Корабите "Таймир" и "Мурман" вече са се придвижили до полярните изследователи, но не беше лесно да се стигне до станцията поради трудната ледена обстановка. Самолетите също не можаха да вземат полярните изследователи от ледения къс - платформата за кацането им на леда се срути, а един самолет, изпратен от самия кораб, се изгуби и беше създадена спасителна експедиция, за да го търси. Корабите успяха да пробият до станцията само когато се образува полиния, те получиха значителни щети в леда по пътя.

19 февруари в 13:40 "Мурман" и "Таймир" акостираха в леденото поле на 1,5 километра от полярната станция. Те взеха на борда всички членове на експедицията и тяхното оборудване. Последното съобщение на експедицията беше следното: „...В този час напускаме ледения къс с координати 70 градуса 54 минути север, 19 градуса 48 минути вятър и преминаваме над 2500 км за 274 дни дрейф. Нашата радиостанция първа съобщи новината за покоряването на Северния полюс, осигури надеждна връзка с Родината и тази телеграма приключва своята работа. На 21 февруари папанините се прехвърлиха на ледоразбивача Ермак, който ги достави в Ленинград на 16 март.

Научните резултати, получени в уникален дрейф, бяха представени на Общото събрание на Академията на науките на СССР на 6 март 1938 г. и бяха високо оценени от специалистите. Всички членове на експедицията бяха удостоени с научни степени и звания Герои. съветски съюз. С това звание са удостоени и пилоти – А.Д. Алексеев, П.Г. Головин, И.П. Мазурук и М.И. Шевелев.

Благодарение на тази първа експедиция станаха възможни следващите - през 50-те години на миналия век последва експедиция Северен полюс - 2, а скоро подобни зимувания станаха постоянни. През 2015 г. се проведе последната експедиция "Северен полюс".

На този ден, 21 май 1937 г. - преди 79 години, експедицията на И. Папанин, Е. Кренкел, П. Ширшов, Е. Федоров каца на ледовете на Северния ледовит океан близо до Северния полюс и разгръща първата полярна станция " Северен полюс-1".

В продължение на десетилетия хиляди отчаяни пътешественици и изследователи на Севера се стремят да стигнат до Северния полюс, опитвайки се на всяка цена да издигнат знамето на страната си там, отбелязвайки победата на своя народ над суровите и могъщи сили на природата.

С появата на авиацията се появиха нови възможности за достигане до Северния полюс. Като например полетите на Р. Амундсен и Р. Бърд на самолети и полетите на дирижаблите "Норвегия" и "Италия". Но за сериозни научни изследвания в Арктика тези експедиции бяха краткотрайни и не особено значими. Истинският пробив беше успешното завършване на първата въздушна съветска експедиция на висока ширина и кацането на плаващия лед през 1937 г. на героичната "четворка" под ръководството на И. Д. Папанин.

И така, О.Ю. Шмид ръководи въздушната част от прехвърлянето до полюса, а И. Д. Папанин отговаря за морската му част и зимуването на дрейфуващата станция "SP-1". Експедицията планираше да кацне в района на Северния полюс за една година, през която трябваше да събере огромно количество различни научни данни по метеорология, геофизика и хидробиология. Пет самолета излетяха от Москва на 22 март. Полетът завършва на 21 май 1937 г.

В 11:35 ч. флагманският самолет под управлението на командира на летателния отряд Герой на Съветския съюз М.В. Водопянов кацна на леда, прелитайки 20 км отвъд Северния полюс. И последният от самолетите кацна едва на 5 юни, толкова тежки бяха условията за полет и кацане. На 6 юни знамето на СССР е издигнато над Северния полюс и самолетите потеглят на връщане.

Четирима смели изследователи останаха на ледения къс с палатка за живеене и работа, две радиостанции, свързани с антена, работилница, метеорологична кабина, теодолит за измерване на височината на слънцето и складове, изградени от лед. В експедицията участваха: П.П. Ширшов - хидробиолог, глациолог; Е.К. Федоров - метеоролог-геофизик; ТОВА. Кренкел - радист и и.д. Папанин е началник на станцията. Имаше месеци на изтощителна работа, тежък живот. Но това беше време на масов героизъм, висока духовност и нетърпелив стремеж напред.

Всеки ден престой на Северния полюс донесе нови открития на изследователите, а първото от тях беше дълбочината на водата под леда на 4290 метра. Ежедневно в определени периоди на наблюдение са вземани почвени проби, измервани са дълбочини и скорост на дрейф, определяни са координати, извършвани са магнитни измервания, хидроложки и метеорологични наблюдения.

Скоро беше открит дрейфът на ледения къс, върху който се намираше лагерът на изследователите. Нейните скитания започнаха в района на Северния полюс, след което леденикът се втурна на юг със скорост от 20 км на ден.

Месец след кацането на папанините на ледения къс (както кръстиха смелата четворка по целия свят), когато в Кремъл се състоя тържествена среща на участниците в Първата в света въздушна експедиция до Северния полюс, беше прочетен указ извън награждаване O.Yu. Шмид и И.Д. Папанин със званието Герой на Съветския съюз, останалите участници в дрифта бяха наградени с ордени на Ленин. Леденикът, върху който се намираше лагерът Папанин, след 274 дни се превърна във фрагмент с ширина не повече от 30 метра с няколко пукнатини.

Взето е решение за евакуация на експедицията. Зад него беше път от 2500 км през Северния ледовит океан и Гренландско море. На 19 февруари 1938 г. полярниците са извадени от ледения блок от ледоразбивачите "Таймир" и "Мурман". На 15 март полярниците са доставени в Ленинград.

Научните резултати, получени в уникален дрейф, бяха представени на Общото събрание на Академията на науките на СССР на 6 март 1938 г. и бяха високо оценени от специалистите. научен съставекспедициите са удостоени с научни степени. Иван Дмитриевич Папанин получава титлата доктор на географските науки.

С героичния дрейф на папанините започна систематичното развитие на целия арктически басейн, което направи редовно корабоплаване в Северния морски път. Въпреки всички гигантски препятствия и трудности на съдбата, хората на Папанин с личната си смелост написаха една от най-ярките страници в историята на развитието на Арктика.

Дрифтинг- движение на кораба спрямо водната повърхност под въздействието на вятъра. Надстройката на кораба се влияе от аеродинамична сила на вятъра - R. Rx; Ру - компоненти на силата Р. Рх - проекцията на силата Р върху диаметралната равнина на кораба, променя относителната скорост с ∆V и се отчита от относителното изоставане. Знакът на ∆V се определя от ъгъла на посоката на вятъра qw: попътен вятър - скоростта се увеличава, отклонение - скоростта намалява.

Компонентата Pu - проекцията на силата P върху равнината на рамките, кара кораба да се движи от IR линията със скорост Vdr. Така корабът се движи със скорост V = Vo + Vdr по пътя, където Vo = Vl - Kl

Ъгълът между северната част на истинския меридиан и линията на следата - ъгълът на следата по време на дрейф - PU α. Ъгъл между правата истински курси линията на пътя, поради влиянието на вятъра върху кораба, - ъгъл на дрейфа - α.

PU α = IR + α.

Знакът на ъгъла на дрейфа се определя от ъгъла на посоката на вятъра:
- вятър наляво - корабът духа надясно: α - знак плюс;
- вятър към десния борд - корабът духа наляво: α - знак минус.

Ъглите на дрейфа се определят емпирично и се въвеждат в "Референтните таблици на навигатора" за по-нататъшно разглеждане по време на процеса на навигация.

Аргументите за избор на ъгъл на дрейфа са съотношенията на скоростта на вятъра (W в m/s) и скоростта на кораба (V във възли) и ъгъла на посоката на вятъра qw - ъгълът между диаметралната равнина на кораба и посоката на текущата линия на вятъра. За определяне на посоката на вятъра се използва мнемонично правило: "вятърът духа в компаса" - това означава, че посоката на вятъра показва откъде "духа". Например: северен вятър - от север, вятър 230° от посока 230°, т.е. от югозапад, вятър 315° от посока 315° - от северозапад и т.н.

Например: подводницата следва истинския курс IK=70.0° със скорост 6 възела, посока на вятъра 130°, скорост W= 12m/s. Съотношение W/V=12/6=2. Ъгъл на насрещния вятър 60° десен борд. От таблицата на ъгъла на дрейфа α =4.0°. Вятър към десния борд - знак минус за ъгъла на дрейфа. Така ъгълът на отклонение a=-4,0°

Земна скорост на кораба V = Vo / cosα = Vo secα, следователно при ъгли на дрейф α ≤ 5°, sec α 5°).

Метод на отчитане на дрейфа за ръчно графично изчисление

Изчисляване на пътя на кораба:

1. От "Референтните таблици на навигатора" според ъгъла на посоката на вятъра qw и съотношението на вятъра и скоростта на кораба W/V изберете ъгъла на дрейфа α.
2. Изчислете пътя на кораба: PU α= IR + α и го нанесете на картата от началната точка на отчитане на дрейфа, ако α > 5°, тогава истинският курс и линиите на пътя се нанасят на картата.
3. На линията на коловоза е направен надпис: КК 63,0°(+2,0°) α = +3,0°.

1. От началната точка на картата поставете линията на пътя PU α, по която е необходимо да следвате.
2. Изберете ъгъла на отклонение α от референтните таблици на навигатора.
3. Определете знака на ъгъла на дрейфа от ъгъла на посоката на вятъра.
4. Изчислете истинския курс и курса по компаса на дадения на кормчията кораб: IK = PU α -α; KK \u003d IR - Δ K.

Изчисляване на изчисленото място в даден момент от време:

Ако α ≤ 5,0°

1. За да изчислите изчислимото място в даден момент, фиксирайте времето T2 и показанието на лага OL2.
2. Изчислете изминатото разстояние по изоставането: Sl \u003d (OL2 - OL1) * клас.
3. Отделете разстоянието Sl, изминато от началната точка по линията на пътя, получената точка е номерираното място в момента T2

Ако α > 5°

1. Оставете настрана разстоянието Sl, изминато по изоставането от началната точка по IR линията.
2. Получената точка на IR трябва да бъде разрушена по перпендикуляра на истинския ход на PU α - точка T2 / OL2 - необходимото номерирано място в момента T2.

Точка на линията на коловоза може да бъде присвоена или чрез координати, или спрямо всеки обект (навигационен ориентир) според даден пеленг, разстояние от ориентира, ъгъл на насочване спрямо ориентира, например траверс. За да изчислите времето и да преброите забавянето, трябва:

Ако α ≤ 5,0°

1. Поставете дадена точка C1 (C2, C3) върху линията на пътя на стартера, като използвате един от посочените методи.
2. Измерете разстоянието Sl, изминато от кораба по относителния дневник от началната точка до дадената точка.
3. Изчислете ROL, с който броячът на изминатото разстояние от лага ще се промени: ROL = Sl / cl.
4. Изчислете времето за плаване от началната точка до дадената: t=Sl / V0
5. Изчислете необходимото време и лаг отчитане: Т2 = T1 + t; OL2=OL1+ ROL.

Ако α >5°

1. Поставете дадена точка C1(C2, C3) върху линията на пътя PUα.
2. дадена точка C1 (C2, C3) разрушете по перпендикуляра на IC към линията на истинския ход - получената точка A1 (A2, A3).
3. Измерете разстоянието Sl по IR линията от началната точка до ТОЧКА A1 (A2, A3).
4. Изчислете времето на плаване t и ROL, с които ще се промени броячът на разстоянието на изоставане: t=Sl/V0; ROL=Sl / Cl
5. Изчислете необходимото време и отчитане на закъснение Т2 = T1 + t; OL2=OL1 + ROL.