防震减灾吧 关注：1,714贴子：54,737
作用在地球上两类四种天体引力变化对地球的影响
关凤晨
地球在宇宙中，时刻受天体引力变化作用的影响。为了更好地研究天体引力对地球的具体影响过程特征，我们首先应建立一个等效质量天球对地球影响的关系模型。
根据任意相应天体（或天体系统）及其对地球引力的天文背景，总能建立起一个相应模型系统。为了更好说明等效质量天球对地球地表重力和内部压力以及外天体引力和地球的自转关系等，我们选取以银河系中心为背景现时期的等效质量天球对地球影响的模型（如图一所示）。
当把地球看成是由可塑性优异的流体物质组成时，并把地球自转离心力分解到等效质量天球上，那么，等效质量天球作用下的静态流（液）体地球，具有如下特征：1、地球表面各个点的重力相等，并与等效质量天球作用下的地球表面形状无关；2、地球内部压力的等势面，与心径（地球表面到地球中心点的直线距离）和深径（地球表面指向地球中心点的深度距离）的比值有关，即深径和心径比值相等的点在一个等势面上；3、等效质量天球对地球中心的引力代数和等于零，4、地球中心点的重力加速度和引力都等于零。
以上四点特性非常重要，这是我们研究以流体地球物理学为基础的，天文地球动力学最为基本的东西。①
然而，作用在地球上的天体引力时刻在发生变化，在图一所示的等效质量天球对地球的影响图上，我们根据天体引力变化特征，把天体引力变化分为两类四种：两类是指天体引力的绝对变化和相对变化；四种是指天体引力绝对变化中的等效质量天球均匀的膨胀变化和收缩变化（在等效质量天球中的发生天体引力绝对变化时，引起地球总包容体体积变化）；以及天体引力相对变化中的经度间相对不平衡天体引力变化和纬度间相对不平衡天体引力变化（在等效质量天球中的天体引力相对变化时，地球包容体总体积不变，但区域体积有变化）。
一、天体引力的绝对变化
天体引力的绝对变化的物理意义表现在引起地球包容体的总体体积发生变化。如果等效质量天球可以无限的均匀膨胀下去，那么地球将变成密度至高无上的一个点；如果等效质量天球可以有限的均匀收缩到一定的程度时，那么地球将被撕成碎片。
理论上，理想的等效质量天球的膨胀与收缩，只是影响地球包容体总体积收缩与膨胀。然而客观实际的天体引力背景变化远非如此简单，考察现实天空背景，不仅有地球包容体体积变化，而且同时还有复杂的周期性变化。
在我们目前的目前的理论和现实中，地球与日月的距离远近变化，引起了地球自转速度和地球总包容体的变化，可以看成等效质量天球膨胀与收缩变化的一部分。
月亮，距离地球的远近变化，引起地球包容体体积和地球自转速度的变化；太阳，距离地月系远近变化不仅引起地球自转速度的变化而且还影响到地月之间距离的变化，以此类推：月亮、太阳之外的天体或天体系统对地球包容体体积和自转速度的影响，更加趋向复杂。
二、天体引力的相对变化
在这里理论上，作用在地球是的天体引力相对变化，不是引起地球包容体总体体积的发生变化，但是有地球局部的拉涨或压缩的体积发生变化问题。
关凤晨
地球在宇宙中，时刻受天体引力变化作用的影响。为了更好地研究天体引力对地球的具体影响过程特征，我们首先应建立一个等效质量天球对地球影响的关系模型。
根据任意相应天体（或天体系统）及其对地球引力的天文背景，总能建立起一个相应模型系统。为了更好说明等效质量天球对地球地表重力和内部压力以及外天体引力和地球的自转关系等，我们选取以银河系中心为背景现时期的等效质量天球对地球影响的模型（如图一所示）。
当把地球看成是由可塑性优异的流体物质组成时，并把地球自转离心力分解到等效质量天球上，那么，等效质量天球作用下的静态流（液）体地球，具有如下特征：1、地球表面各个点的重力相等，并与等效质量天球作用下的地球表面形状无关；2、地球内部压力的等势面，与心径（地球表面到地球中心点的直线距离）和深径（地球表面指向地球中心点的深度距离）的比值有关，即深径和心径比值相等的点在一个等势面上；3、等效质量天球对地球中心的引力代数和等于零，4、地球中心点的重力加速度和引力都等于零。
以上四点特性非常重要，这是我们研究以流体地球物理学为基础的，天文地球动力学最为基本的东西。①
然而，作用在地球上的天体引力时刻在发生变化，在图一所示的等效质量天球对地球的影响图上，我们根据天体引力变化特征，把天体引力变化分为两类四种：两类是指天体引力的绝对变化和相对变化；四种是指天体引力绝对变化中的等效质量天球均匀的膨胀变化和收缩变化（在等效质量天球中的发生天体引力绝对变化时，引起地球总包容体体积变化）；以及天体引力相对变化中的经度间相对不平衡天体引力变化和纬度间相对不平衡天体引力变化（在等效质量天球中的天体引力相对变化时，地球包容体总体积不变，但区域体积有变化）。
一、天体引力的绝对变化
天体引力的绝对变化的物理意义表现在引起地球包容体的总体体积发生变化。如果等效质量天球可以无限的均匀膨胀下去，那么地球将变成密度至高无上的一个点；如果等效质量天球可以有限的均匀收缩到一定的程度时，那么地球将被撕成碎片。
理论上，理想的等效质量天球的膨胀与收缩，只是影响地球包容体总体积收缩与膨胀。然而客观实际的天体引力背景变化远非如此简单，考察现实天空背景，不仅有地球包容体体积变化，而且同时还有复杂的周期性变化。
在我们目前的目前的理论和现实中，地球与日月的距离远近变化，引起了地球自转速度和地球总包容体的变化，可以看成等效质量天球膨胀与收缩变化的一部分。
月亮，距离地球的远近变化，引起地球包容体体积和地球自转速度的变化；太阳，距离地月系远近变化不仅引起地球自转速度的变化而且还影响到地月之间距离的变化，以此类推：月亮、太阳之外的天体或天体系统对地球包容体体积和自转速度的影响，更加趋向复杂。
二、天体引力的相对变化
在这里理论上，作用在地球是的天体引力相对变化，不是引起地球包容体总体体积的发生变化，但是有地球局部的拉涨或压缩的体积发生变化问题。
在等效质量天球条件下的，经度间相对不平衡天体引力变化和纬度间相对不平衡天体引力变化，即不同的天体或天体系统的相对变化，对内地核、地幔、地壳等的位置体积压力应力变动的影响引起地球表面的区域间的排气（液）吸气（液），从而使背景天体（系统）引起地球表面上的火山、地震、山脉的形成以及海陆变迁等问题的侧重点是不一样的。
首先，地球在宇宙中运行，时刻受不平衡天体引力变化作用的影响，地球为了保证自身的总体平衡，要用内地核的运动来平衡外天体引力对地球的不平衡的影响，因此内地核运动和地壳大陆海洋等运动都是有规律的。②
1）、经度间相对不平衡天体引力对地球的影响。
日月对地球产生经度间相对不平衡天体引力变化，不仅引起地球表面海洋产生潮汐现象，而且还有固体潮和大气潮；内地核为了平衡各类引力潮，产生的位移距离是非常值得探讨的。
日月对地球上经度间相对不平衡天体引力变化，引起内地核在赤道平面内运动，是有规律的：当农历十五时，日月分在地球两侧，此时内地核在地球中心；当农历初一时，日月在地球的同一侧，此时内地核偏离地球中心最远（如图二所示）。
那么，内地核在初一时偏离的距离应该有多远？一般地，地球平均潮差四米高，但是参与潮水运动的质量很大（再加上地球上的固体潮和大气潮），内地核密度虽然高但总质量小，故内地核的位移应远远大于四米潮差的距离。地球内部尽管压力大，但内地核的运动只与质量和位置有关，与压力无关。另外，现在都推测内外地核的过度层有一百多公里（这是因内地核运动而测不准的权宜之计）。故而，我们现在保守估计，日月作用下的初一时刻内地核的最大位移应该超过五十公里（这里还没有考虑太阳系的其它行星乃至于银河系中心对地球经度间不平衡天体引力的影响问题）。
2）、纬度间相对不平衡天体引力对地球的影响。
太阳每年都在地球南北回归线之间运动，这就使地球上产生纬度间相对不平衡天体引力变化，这个变化使得内地核沿着地轴方向南北运动②，通过对潮汐的年纪变化分析，估计内地核的位移距离应在十公里左右。
但是，银河系中心的相对地球的南北变化，引起的纬度间相对不平衡天体引力变化而引起内地核的南北位移距离应超过一百四十公里以上的距离。因为现在地球南北不对称的形状、北极和南半球中纬地带多海洋而南极和北半球中纬地带多陆地等现象的本质原因，是以银河系中心为背景的纬度间相对不平衡天体引力作用的结果（参阅图一）。
纬度间相对不平衡天体引力变化，不仅是影响地球纬度间体积的位置变化，还有地球表面水平东西方向的变化。
我们先以太阳在南北回归线之间运动的纬度间相对不平衡天体引力变化，产生的纬度间差动力为例，来阐述其现实的物理意义。
太阳对地球纬度间相对不平衡的天体引力变化引起纬度之间的差动力：
F日(X1,X2)=1[COS3.83X1+COS(0.9862X2+φ)]COSX1（如图三所示）
事实上，所有对地球有纬度间相对不平衡天体引力变化的天体（包括银河系中心）都应有如下通式：
F通式=A[COSω1X1+COS（ω2X2+φ）]COSX1
首先，地球在宇宙中运行，时刻受不平衡天体引力变化作用的影响，地球为了保证自身的总体平衡，要用内地核的运动来平衡外天体引力对地球的不平衡的影响，因此内地核运动和地壳大陆海洋等运动都是有规律的。②
1）、经度间相对不平衡天体引力对地球的影响。
日月对地球产生经度间相对不平衡天体引力变化，不仅引起地球表面海洋产生潮汐现象，而且还有固体潮和大气潮；内地核为了平衡各类引力潮，产生的位移距离是非常值得探讨的。
日月对地球上经度间相对不平衡天体引力变化，引起内地核在赤道平面内运动，是有规律的：当农历十五时，日月分在地球两侧，此时内地核在地球中心；当农历初一时，日月在地球的同一侧，此时内地核偏离地球中心最远（如图二所示）。
那么，内地核在初一时偏离的距离应该有多远？一般地，地球平均潮差四米高，但是参与潮水运动的质量很大（再加上地球上的固体潮和大气潮），内地核密度虽然高但总质量小，故内地核的位移应远远大于四米潮差的距离。地球内部尽管压力大，但内地核的运动只与质量和位置有关，与压力无关。另外，现在都推测内外地核的过度层有一百多公里（这是因内地核运动而测不准的权宜之计）。故而，我们现在保守估计，日月作用下的初一时刻内地核的最大位移应该超过五十公里（这里还没有考虑太阳系的其它行星乃至于银河系中心对地球经度间不平衡天体引力的影响问题）。
2）、纬度间相对不平衡天体引力对地球的影响。
太阳每年都在地球南北回归线之间运动，这就使地球上产生纬度间相对不平衡天体引力变化，这个变化使得内地核沿着地轴方向南北运动②，通过对潮汐的年纪变化分析，估计内地核的位移距离应在十公里左右。
但是，银河系中心的相对地球的南北变化，引起的纬度间相对不平衡天体引力变化而引起内地核的南北位移距离应超过一百四十公里以上的距离。因为现在地球南北不对称的形状、北极和南半球中纬地带多海洋而南极和北半球中纬地带多陆地等现象的本质原因，是以银河系中心为背景的纬度间相对不平衡天体引力作用的结果（参阅图一）。
纬度间相对不平衡天体引力变化，不仅是影响地球纬度间体积的位置变化，还有地球表面水平东西方向的变化。
我们先以太阳在南北回归线之间运动的纬度间相对不平衡天体引力变化，产生的纬度间差动力为例，来阐述其现实的物理意义。
太阳对地球纬度间相对不平衡的天体引力变化引起纬度之间的差动力：
F日(X1,X2)=1[COS3.83X1+COS(0.9862X2+φ)]COSX1（如图三所示）
事实上，所有对地球有纬度间相对不平衡天体引力变化的天体（包括银河系中心）都应有如下通式：
F通式=A[COSω1X1+COS（ω2X2+φ）]COSX1
只不过是天体变化的周期和其质量不同产生的引力大小也不同。
这个通式特性，不仅适合地球上动力学特征，在其它相应的星球上也适用（就是说：其它天体对地球南北纬度位置变化产生地球上纬度间差动力变化，那么地球和其它天体相对该天体的南北纬度变化，也要影响该天体的纬度差动力变化）。特别是中值基线的存在（图三上最右侧那条曲线），标志着赤道的自转速度大于两极。由于地球的大气受太阳光辐射的影响使得地球表面上赤道附近的大气向东涛动没有像太阳、木星、土星表面大气运动的明显（正确的地球动力学理论，不仅能解释地球上的动力学问题，而且相同的力学方法也能解释其它相应天体的动力学问题）。
特别是银河系中心对地球的纬度间相对不平衡天体引力变化，却使得岩石圈的地质结构产生明显的“S”扭曲（如图四所示）。这个扭曲与太阳冬至的一致。
对于地球在早期形成时，是由各种不同结构的天体创击后经过不断自我调节组合而成的。从而使得现在地球的物质组成，既有流动性很强的大气、海洋和外地核，也有刚度较强的地壳和内地核，也有有一定刚度且还有一定流动性的上地幔。所以，纬度间不平衡天体引力变化，在引起地球包容体局部体积变化时，也可以引起地球表面物质南北方向的运动。
典型的例子是以银河系中心为背景的纬度间相对不平衡天体引力变化使得喜马拉雅山脉的隆起。这就是说以银河系中心为背景的纬度间相对不平衡天体引力变化不仅控制海陆分布和地壳上岩石圈层结构的“S”扭曲问题，而且还有对地壳和上地幔的结构南北运动也有决定性的影响的问题。
另外值得一提的是，地球之外天体的同纬（度）、相会相合、以及太阳系较大天体（如木星土星）逆行或逆行顺行转换期间，与地震的频率和震级有很好的相关性。2011年3月11日的日本地震就是一个典型例子。2019年，土星木星太阳相会时刻应该有较大的地震。
总之，作用在地球上的两类四种天体引力变化，对地球包容体总体积和区域性体积的变化、内地核的运动、地球的吸气（液）排气（液）、以及地震等、甚至地球地壳岩石圈上的断层褶皱背向斜侵蚀与沉积等地质地貌，都是地球演变进化一定历史时期的产物。在以上事件中对其有影响的天体应包括太阳月亮、太阳系的九大行星、以及银河系中心等。其中以银河系中心为背景的纬度间不平衡天体引力变化，对地球的海陆变迁起着重要控制作用。
宇宙运行的规律记录在地球的岩石中，也影响地球和其它宇宙中天体的结构。我们需要运用综合、类比、平衡等方法手段，去分析和总结，不断去寻找其客观规律，服务于人类社会的生产实践。
参考文献
① 第四届流体地球科学研讨会论文摘要集79页； ②第六届流体地球科学研讨会论文摘要集128页
这个通式特性，不仅适合地球上动力学特征，在其它相应的星球上也适用（就是说：其它天体对地球南北纬度位置变化产生地球上纬度间差动力变化，那么地球和其它天体相对该天体的南北纬度变化，也要影响该天体的纬度差动力变化）。特别是中值基线的存在（图三上最右侧那条曲线），标志着赤道的自转速度大于两极。由于地球的大气受太阳光辐射的影响使得地球表面上赤道附近的大气向东涛动没有像太阳、木星、土星表面大气运动的明显（正确的地球动力学理论，不仅能解释地球上的动力学问题，而且相同的力学方法也能解释其它相应天体的动力学问题）。
特别是银河系中心对地球的纬度间相对不平衡天体引力变化，却使得岩石圈的地质结构产生明显的“S”扭曲（如图四所示）。这个扭曲与太阳冬至的一致。
对于地球在早期形成时，是由各种不同结构的天体创击后经过不断自我调节组合而成的。从而使得现在地球的物质组成，既有流动性很强的大气、海洋和外地核，也有刚度较强的地壳和内地核，也有有一定刚度且还有一定流动性的上地幔。所以，纬度间不平衡天体引力变化，在引起地球包容体局部体积变化时，也可以引起地球表面物质南北方向的运动。
典型的例子是以银河系中心为背景的纬度间相对不平衡天体引力变化使得喜马拉雅山脉的隆起。这就是说以银河系中心为背景的纬度间相对不平衡天体引力变化不仅控制海陆分布和地壳上岩石圈层结构的“S”扭曲问题，而且还有对地壳和上地幔的结构南北运动也有决定性的影响的问题。
另外值得一提的是，地球之外天体的同纬（度）、相会相合、以及太阳系较大天体（如木星土星）逆行或逆行顺行转换期间，与地震的频率和震级有很好的相关性。2011年3月11日的日本地震就是一个典型例子。2019年，土星木星太阳相会时刻应该有较大的地震。
总之，作用在地球上的两类四种天体引力变化，对地球包容体总体积和区域性体积的变化、内地核的运动、地球的吸气（液）排气（液）、以及地震等、甚至地球地壳岩石圈上的断层褶皱背向斜侵蚀与沉积等地质地貌，都是地球演变进化一定历史时期的产物。在以上事件中对其有影响的天体应包括太阳月亮、太阳系的九大行星、以及银河系中心等。其中以银河系中心为背景的纬度间不平衡天体引力变化，对地球的海陆变迁起着重要控制作用。
宇宙运行的规律记录在地球的岩石中，也影响地球和其它宇宙中天体的结构。我们需要运用综合、类比、平衡等方法手段，去分析和总结，不断去寻找其客观规律，服务于人类社会的生产实践。
参考文献
① 第四届流体地球科学研讨会论文摘要集79页； ②第六届流体地球科学研讨会论文摘要集128页
