РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК |
Вестник Отделения наук о Земле РАН |
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ |
||
ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ |
||
КОМИТЕТ |
Карл Вайпрехт - австрийский геофизик |
Наша планета образована твердым телом Земли, мировым океаном (гидросферой), атмосферой (газообразной оболочкой) и магнитосферой. Все вместе они составляют среду, в которой существует человечество, среду, от которой мы целиком зависим. Поэтому изучение законов, по которым живет и развивается Земля, кардинальная задача науки. Решению такой задачи посвятила себя планетарная геофизика- комплекс наук, которые изучают физические процессы, охватывающие нашу планету, ту или иную оболочку в целом или в масштабе крупных ее регионов.
Объект исследования планетарной геофизики неделим, изучаемые явления – ураганы и землетрясения, глубинное строение недр Земли и извержения вулканов, полярные сияния и приливы, оледенение и магнитные бури, океанские течения и движения земной коры – не признают государственных границ. Вот почему именно ученые, изучающие Землю, оказались среди тех, кому в первую очередь необходимо объединение усилий, ведь без активного сотрудничества геофизиков всех наций каждый из них не был бы в состоянии делать обоснованные выводы о том, что он исследует.
Впервые идею международных исследований Земли высказал австрийский геофизик Карл Вайпрехт еще в 1875 г. Он писал: «Новые знания по геофизике ограничены из-за отсутствия одновременных наблюдений в разных точках, которые позволили бы сделать сравнения…. Но это будет возможно лишь, когда страны, считающие себя передовыми в отношении научного прогресса, решатся работать сообща, полностью исключив всякое национальное соперничество». По призыву К. Вайпрехта был организован Первый международный полярный год (МПГ).
Арктика в МПГ |
Первый международный полярный год (МПГ) проводился в период с августа 1882 г. по август 1883 г. В основе его программы лежало изучение погоды в высоких широтах Севера, сильно влияющего на климат всей Земли, движение дрейфующих льдов, исследование геомагнитных явлений и полярных сияний. В первом МПГ участвовало 12 государств. Было организовано 13 станций на Северном и 2 станции на Южном полушариях. Во время полярного года были организованы многочисленные экспедиции; русские – на Новую Землю и на о. Сагастырь (в дельте реки Лены); американские – на Аляску и в залив Леди Франклин; немецкие – на Баффиновой Земле; австрийская – на о. Ян-Майен; шведская – на Шпицберген; финская – в Соданкюле; норвежская – в Боссекопе; датская – в Гренландии; голландская экспедиция работала на о. Диксон и на судах в Карском море; в Канаде работала английская экспедиция. Результаты наблюдений всех экспедиций были обработаны и к 1898 г. опубликованы в 36 томах, которые послужили материалом для дальнейших исследований по метеорологии климата полярных областей, изучению северных морей, геомагнетизму и полярным сияниям. Тяготы, которыми сопровождалась работа в суровых условиях Арктики, были не бесплодны. Результаты первого МПГ были опубликованы в 36 томов. Впервые они включали уникальные сведения о дрейфующих льдах, условиях погоды, геомагнитных явлениях, полярных сияниях и многие другие сведения, которые легли в основу дальнейшей многолетней деятельности геофизиков.
Руководители арктических исследований: чл.-корр. АН СССР В.Ю. Визе, директор Арктического института Р.Л. Самойлович, академик О.Ю.Шмидт |
Второй международный полярный год. Прошло 50 лет со времени проведения первого МПГ. За это время научные познания значительно расширились , была создана новая аппаратура, улучшилась техника измерений. Возникла идея о проведения второго международного полярного года, который продолжался с августа 1932 г. по сентябрь 1933 г. Во втором МПГ приняли участие ученые 44 стран. Проведение мероприятий по полярному году со стороны СССР возлагалось на Академию наук СССР и на Арктический институт, возглавляемый академиком О.Ю.Шмидтом.
Работы осуществлялись более чем на 100 станциях. Исследование атмосферы проводилось с применением радиозонда, разработанного профессором П.А.Молчановым. Приступила к работе высочайшая в мире гидрометеорологическая и гляциологическая обсерватория на леднике Федченко и самая северная тогда полярная станция на Земле Франца-Иосифа. Результаты, полученные в период второго МПГ колоссальны. Были построены первые карты погоды, охватывающие все северное полушарие. Измерены глубины Ледовитого океана, определена мощность ледникового покрова в различных точках Антарктиды, открыты закономерности возникновения полярных сияний и их связи с солнечной активностью, установлена скорость протекания геомагнитных явлений. Но полностью использованию материалов помешала вторая мировая война.
После проведения Второго международного полярного года прошло 25 лет. Развитие науки и техники приобрело еще больший размах. Появилась потребность в новых сведениях по планетарной геофизике. Новые средства исследования, такие как радиолокатор, ракета, радиоактивные изотопы, электронные вычислительные машины, телеметрические системы, радиотелескопы дали в руки ученых невиданные возможности. Профессор Леон Беркнер, член Международного совета научных союзов (МСНС), в 1952 году от имени МСНС предложил провести новые геофизические исследования, которые охватили бы наблюдениями всю Землю в целом. Намерение провести очередные после Международного полярного года исследования быстро трансформировалось в идею Международного геофизического года (МГГ), который явился одним из крупнейших научных проектов 20 столетия. В изучении Земли приняли участие 67 стран:Аргентина, Австралия, Австрия, Бельгия, Боливия, Бразилия, Болгария, Бирма, Канада, Цейлон, Чили, Колумбия, Куба, Чехославакия, Дания, Доминиканская республика. Эквадор, Египет, Эфиопия, Финляндия, Тайвань, Франция, ГДР, ФРГ, Гана, Греция, Гватемала и др. Период проведения МГГс 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1958 г. впоследствии был продлен до конца 1959 г. Предложение провести столь широкое по вовлеченным в него дисциплинам мероприятие было поддержано авторитетными научными организациями – Международным геодезическим и геофизическим союзом, Международным астрономическим союзом и Всемирной метеорологической организацией.
Заседание бюро Специального комитета МГГ в Брюсселе. В центре – генеральный секретарь М. Николе (Бельгия), справа – вице-президент Л.Беркнер (США), член бюро (впоследствии вице-президент) В.В.Белоусов (СССР), крайний справа – президент комитета С.Чепмен (Великобритания). 1957 г. |
Для координации работ, разработки общей программы исследований, распределения ролей между всеми участниками был создан международный орган – Специальный комитет по проведению МГГ во главе с проф. С. Чепменом (Великобритания). Вице-президентом комитета сначала был проф. Л. Беркнер (США), а затем советский ученый чл.-корр. АН СССР В.В.Белоусов
Комитетом была утверждена эмблема МГГ, изображающая Землю, повернутая к зрителю своей наименее изученной стороной – Антарктидой.
Эмблема МГГ |
СССР принял активное участие в грандиозном событии. Это был период политической оттепели в нашей стране, открылась возможность советским ученым принимать участие в работах по международным проектам. В 1954 году решением Правительства СССР был создан специальный орган для координации научных исследований в нашей стране – Междуведомственный комитет по подготовке и проведению МГГ при Президиуме АН СССР, сокращенно Советский комитет МГГ (ныне Геофизический центр РАН). Комитет возглавил сначала академик Г.А. Гамбурцев, а после его кончины вице-президент АН СССР академик И.П.Бардин, заместителями были назначены члены-корреспонденты АН СССР В.В. Белоусов и Ю.Д. Буланже, профессор Н.В.Пушков и академик АН ГССР Ф.Ф. Давитая. Ученым секретарем комитета стала профессор В.А. Троицкая.
ученый секретарь МГК В.А.Троицкая |
В соответствии с тематикой научных исследований были образованы следующие научные рабочие группы,которые отвечали за проведение научно-исследовательских работ и за осуществление координации деятельности научных учреждений при подготовке и проведении МГГ:по мировым данным (председатель Э.И.Могилевский), по метеорологии (П.К.Евсеев), по земному магнетизму (Ю.Д.Калинин), по земным токам (В.А.Троицкая), по изучению полярных сияний и свечения ночного неба (А.И.Лебединский), по ионосфере (Н.П.Бенькова), по изучению метеоров (В.В.Федынский), по солнечной активности (Э.Р.Мустель), по космическим лучам (С.Н.Вернов), по определению широт и долгот (А.А.Михайлов), по гляциологии и геокриологии (Г.А.Авсюк), по океанографии (В.Г.Корт), по гравиметрии (Ю.Д.Буланже), по сейсмологии (Е.Ф.Саваренский). В программу исследований МГГ по предложению В.В.Белоусова были включены работы по изучению переходных зон от континентов к океанам. Была создана Тихоокеанская комплексная геолого-геофизическая экспедиция (начальник Е.И.Гальперин).
Рабочие группы разработали детальный план участия нашей страны в МГГ, скоординировав его с планами других стран и общими задачами. Деятельность Комитета освещалась в специальном информационном бюллетене, первый номер которого вышел в 1956г.
Работа нашей страны по программе МГГ началась с сообщения академика И. П. Бардина с трибуны ассамблеи СК МГГ о планах советских ученых запустить по программе МГГ первый искусственный спутник Земли. Специальный комитет МГГ заседал в старинном барселонском дворце, где четыре с половиной века до этого Колумб докладывал королеве Изабелле о своем плавании в Новый Свет. Запуск первого ИСЗ стал центральным событием МГГ; впервые ученые получили возможность взглянуть на Землю «со стороны»
Академик И.П.Бардин на пресс-конференции о запуске спутника СССР в период МГГ. Барселона, 1956г. |
Программа исследований была многогранной. Она предусматривала изучение метеорологических явлений и физики атмосферы, постоянного и переменного магнитного поля Земли, полярных сияний и свечений ночного неба, ионосферы и законов распространения радиоволн, метеоров и космических лучей, несущих информацию о физической обстановке на ближних и дальних подступах к планете. Программа включала изучение строения внутренних областей Земли и ее сейсмических характеристик, гляциологические исследования горных и покровных оледенений в обоих полушариях Земли, в том числе, разумеется, в Арктике и Антарктике, всестороннее изучение физических процессов в мировом океане, а также исследования вариаций силы тяжести на поверхности планеты, колебаний широт и долгот и точные определения фигуры Земли. Многие из наблюдений, в особенности, те, что входят в комплекс геомагнитных и аэрономических дисциплин, требуют синхронизации, ибо причины, вызывающие их, взаимно связаны, сложно переплетены. Таким образом, одновременность для работ в этих областях знания – необходимое условие успеха.
1 июля 1957 г. на 4 тысячах научных станциях, расположенных по всем континентам, около 30 тысяч специалистов были готовы к всесторонним геофизическим наблюдениям. Одним из наиболее многочисленных отрядов геофизиков во всем мире был советский. Почти 500 наших станций и обсерваторий, разбросанных на огромных простоpax от Земли Франца-Иосифа до Кушки, от Балтики до Чукотки и далеко в Антарктиде, приступили к изучению планетарных физических процессов по единой со своими зарубежными коллегами программе. В программе исследований приняли участие научные корабли: «Витязь» и австралийская «Диамантина», «Михаил Ломоносов» и американский «Ист-Уинд», единственная в мире немагнитная шхуна «Заря», немецкий (ФРГ) «Гаусс», французcкая «Жанна Д'Арк», английский «Эксплорер».
Немагнитная шхуна Заря |
На борт десятков научно-исследовательских судов поднимали образцы донных пород и пробы морской воды; в плавучих лабораториях измеряли скорость течений и интенсивность магнитного поля Земли, с палубы судов радиолокаторы следили за полетом в небе шаров-зондов с метеорологическими приборами. В самых высоких широтах Арктики работали советские ученые на дрейфующих станциях «Северный полюс»
Высокоширотная обсерватория МГГ- дрейфующая станция СП-7- в Центральной Арктике |
В западном секторе Арктики работали американские полярники на дрейфующих станциях «Альфа» и «Браво».
В глубинных районах покрытого льдом острова Гренландия проводила исследования датско-швейцарско - французско - западногерманская экспедиция. Польские ученые изучали геофизические явления на Шпицбергене; каждые 5 минут фотографировались полярные сияния, четыре раза в сутки регистрировались температура и скорость ветра, и все это по единому плану, где бы ни находились участники МГГ : на Полярном Урале или на Аляске, на мысе Шмидта или на мысе Нордкин. На противоположном краю света, в Антарктиде, работали экспедиции Советского Союза, США, Великобритании, Франции, Бельгии, Австралии, Новой Зеландии, Японии, Норвегии, Аргентины и др.
В 1956 г. впервые со времен Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева представители нашей страны приступили к изучению самого неведомого континента Антарктиде. На берегу моря Дейвиса была создана обсерватория Мирный, а за ней и остальные пять южнополярных станций. Особенно нелегкими условиями отличались среди них внутриконтинентальные форпосты науки: Пионерская, расположенная на высоте более 2700 м над уровнем моря; Комсомольская, удаленная на 870 км от побережья; Восток в районе Южного геомагнитного полюса.
Советские и американские ученые в Антарктике |
Тут нашим исследователям предстояло перенести длительную полярную ночь, 70—80-градусные морозы, кислородную недостаточность, связанную с высокогорьем. Но здесь ежедневно в любую погоду, даже при ураганном ветре, запускали метеорологические шары-зонды, измеряли магнитное поле Земли, изучали особенности распространения радиоволн, накопление и перенос снега. А с других концов Антарктиды аналогичные данные поступали от американских полярников со станции Амундсен-Скотт, расположенной на самом Южном географическом полюсе, с баз Литл-Америка и Мак-Мердо, со станций Элсуэрт и Уилкс на побережье, с внутриконтинентальной станции Бэрд. Непрерывно приходила информация от британских геофизиков со станций Шеклтон и Халли-Бей, австралийских — со станций Маусон и Дейвис, французских — со станций Дюмон д'Юрвиль и Шарко, бельгийских — со станции Король Бодуэн, японских — со станции Сева.
За 30 месяцев МГГ ученые собрали огромное количество фактов, которые зарегистрированы на сотнях тысяч бланков и таблиц, карт и графиков, сейсмограмм и магнитограмм, на километрах фото- и кинопленки. Эти материалы были уникальными, и для их хранения были созданы мировые центры данных. Минуло 30 месяцев неустанной научной вахты. МГГ завершился, в Мировые центры данных поступили все итоги наблюдений за разнообразнейшими проявлениями геофизических процессов. Теперь предстояло, проанализировать и обработать первичные материалы. Результаты исследований были огромны.
Пресс-конференция, посвященная итогам МГГ. Выступает В.В. Белоусов. Сидят А.Д.Повзнер, Н.В. Шебалин, Н.В.Пушков, В.А.Магницкий, 1963 г. |
Была выявлена картина огромного и сложного механизма явлений в атмосфере. Так, коллектив Главной геофизической обсерватории им. Воейкова в Ленинграде создал под руководством члена-корреспондента АН СССР М. И. Будыко «Атлас теплового баланса». В этой книге Земли содержатся сведения о том, сколько солнечной энергии поступает на поверхность Земли, сколько отражается атмосферой, сушей, Мировым океаном, какие превращения она претерпевает повсюду — от полюсов и до экватора.
Оказалось, что вдоль побережья Антарктиды и в районе Северного полюса солнечная радиация значительно интенсивнее, чем на экваторе. Объясняется это тем, что здесь в атмосфере меньше водяных паров, которые в экваториальной области активно поглощают лучи Солнца. Установлено, что на высотах от 10 до 20 км над землей существуют струйные течения — мощные воздушные «реки» шириной в сотни километров со скоростями в сотни километров в час.
Созданная в дни МГГ глобальная сеть метеостанций, связанных общей программой и обязанностью обмениваться результатами наблюдений, впервые позволила анализировать метеоданные Земли. Использование быстродействующих электронных вычислительных машин помогло обрабатывать крупные массивы метеоданных и за короткое время выдавать прогноз.
Во время МГГ были начаты, а после него продолжены исследования химических превращений в атмосфере Земли, ее радиоактивности, фотохимических свойств озона, измерения аэрозолей. Все эти факторы играют немалую роль в образовании климата. В результате возникло обоснованное предположение, согласно которому связанный с человеческой деятельностью рост содержания окиси углерода, метана и закиси азота в атмосфере может в ближайшие десятилетия вызвать существенное потепление в приземном слое атмосферы и похолодание стратосферы.
Одним из открытий океанологов в эти дни оказалось течение Кромвелла. Со скоростью около 1,5 м/с течение движется на глубинах более 100 м с запада на восток в Тихом океане, пока, преодолев более 4,5 тыс. км, не исчезнет у Галапагосских островов.
Совсем по-иному стало выглядеть на картах морское дно. Если раньше его представляли как довольно однообразную равнину, то теперь оказалось, что под водной оболочкой скрыты горные страны, о которых люди не имели понятия. Важным открытием было обнаружение новой формы рельефа морского дня. Сначала на карты лег подводный хребет, тянущийся посередине Атлантического океана. Потом нашли его продолжение, которое, как оказалось, огибает Африку и вступает в Индийский океан. Последовало открытие Срединно-Индоокеанского подводного хребта. В Тихом океане был открыт Восточно-Тихоокеанский хребет, прослеживаемый от Командорских до Гавайских островов, а оттуда — вплоть до берегов Южной Америки. Стало ясно, что срединно-океанический хребет — гигантская рифтовая структура, опоясывающая весь земной шар. Здесь, магма, поднимающаяся из земных недр, изливается на поверхность Земли, образуя новую земную кору. Такое общее для всех океанов образование не могло быть случайностью, и его открытие дало пищу для создания новых теорий истории геологического развития Земли.
Исследования по гляциологической программе МГГ показали, сколько всего на Земле льда, увеличиваются или сокращаются ледники, как они влияют на климат и в какой мере климат на них. Оказалось, что толщина величайшего из горных ледников - ледника Федченко на Памире местами достигает 900 м. А в глубине Антарктиды максимальная мощность ледяного купола превышает 4300 м. В среднем же для всего шестого континента толщина слоя льда составляет около 2 км. Это ледяное «покрывало» весит Зx1016 т. В хребте Кодар (Становое нагорье в Забайкалье) обнаружен и исследован новый ледниковый район. А всего объем льда на Земле близок к 30 млн. км3.
Совместные работы ученых СССР, Индии и Италии позволили собрать ценнейшие сведения о строении земной коры Памира и Гималаев. На океанах методом глубинного зондирования силами ученых разных стран были «просвечены» недра, лежащие под морским дном. Американские и австралийские сейсмологи провели тысячекилометровые сейсмические разрезы вдоль территории своих стран. Было установлено, что твердое тело Земли неоднородно. Доказано, что земная кора состоит из трех различных слоев: верхнего, осадочного, толщиной до 20 км в осадочных впадинах, «гранитного» (в кавычках, потому, что он не обязательно состоит из гранита) и слоя, подобного по качествам базальту. Мощность «гранитного» слоя составляет 10—-20 км, а «базальтового» — около 10—15 км. Нижняя граница «базальтового» слоя, названная границей Мохоровичича, служит пределом всей земной коры в целом. Причем под континентами и под океанами ее мощность различна: на материках в среднем она составляет 35 км, под горными хребтами даже достигает 70 км, а в океанах она не превышает и 5—15 км.
Огромное значение в программе МГГ играла проблема солнечно-земных связей. Именно поэтому МГГ был приурочен к периоду высокой солнечной активности, наступающему в среднем раз в 11 лет. Ранее считалось, что на большой высоте атмосфера состоит из незаряженных частиц. Во время проведения МГГ было установлено, что газовые частицы здесь несут электрический заряд и удерживаются около планеты ее магнитным полем, которое постоянно взаимодействует с Солнцем.
Изменилось также представление о магнитном поле Земли. Раньше полагали, что в 30—60 тыс. км от центра планеты магнитного поля Земли уже нет. Советские и американские ракеты с эмблемой МГГ на борту впервые сообщили о том, что и на расстоянии в 90 тыс. км от нашей планеты ее магнитное поле все еще ощущается. Кроме того, аппаратура запущенных спутников обнаружила, что заряженные частицы в космосе образуют вокруг Земли пояса радиации, насыщенные протонами и электронами. Ближайший к планете пояс охватывает ее примерно между 35° северной и 35° южной геомагнитной широты. Он населен протонами с энергией в десятки и сотни миллионов электронвольт и электронами - сотни тысяч электронвольт. Наиболее плотно в нем сконцентрированы частицы над экватором на высотах около 3600 км над Землей. В 10—15 тыс. км от поверхности планеты был открыт второй радиационный пояс, концентрация частиц в нем резко меняется в зависимости от активности Солнца.
Специалисты, исследующие ионосферу, электропроводящий слой атмосферы, поглощающий и отражающий радиоволны, во время магнитной бури обнаружили дополнительный слой заряженных частиц. Оказалось, что эта недолго существующая прослойка была порождена рентгеновским излучением, вызванным вспышкой на Солнце.
Были изучены условия, при которых полярные сияния сопровождаются на Крайнем Севере и Крайнем Юге нарушением радиосвязи на всех частотах. Стало известно, что причиной их возникновения являются, в основном, электроны и протоны с энергиями.
Уже более 300 лет ученые знают, что Земля представляет собой огромный магнит, на магнитное поле которого наложены магнитные аномалии различного масштаба. Проведенные на борту спутников измерения показали, что интенсивность магнитного поля аномалий, выявленных на Земле, ощущается даже на больших высотах и ослабевает с удалением от планеты очень медленно. Следовательно, источники аномалии находятся, скорее всего, в глубине планеты, в ее ядре.
Для проведения магнитной съемки морей и океанов в соответствии с программой МГГ находилась в плавании шхуна «Заря». Пройдя за два с половиной года около 100 тыс. км, она шесть раз пересекала в различных широтах Атлантику, пять раз — Индийский океан, обнаружив неизвестные дотоле магнитные аномалии.
Все итоги геофизических исследований Земли в период МГГ здесь перечислить невозможно. Их дальнейшим логическим продолжением и развитием были проведенные через несколько лет после МГГ и с учетом его достижений специализированные и более узкие, но зато углубленные научные мероприятия. Здесь же важно подчеркнуть, что МГГ оказался столь плодотворным только благодаря установившемуся в то время духу сотрудничества ученых всех стран, принимавших в нем участие. Поэтому МГГ вошел в историю науки и в историю человечества как одно из самых гуманных и благородных начинаний.
Ведущие геофизики мира:М. Николе (Бельгия), Ж.Кулон (Франция), Л. Беркнер (США), В.В. Белоусов (СССР), С. Чепмен (Великобритания). Беркли, США 1963г. |
Трудами тысяч специалистов в различных странах за 30 месяцев МГГ был накоплен невиданный в истории свод фактов о жизни нашей планеты. Эти данные воплощены в огромном количестве бланков и таблиц, графиков и карт, в километрах фото- и кинопленки, на которых запечатлены все физические процессы, характеризующие Землю. Такие материалы уникальны: они созданы в единственном экземпляре непосредственно в ходе наблюдений. Они бесценны: если пропадет даже незначительная их часть, нарушится непрерывность ряда наблюдений и сделать точные выводы станет затруднительно. Одна из важнейших идей МГГ — обеспечить широчайшему кругу ученых доступ к его результатам, чтобы стало возможным их сопоставление, без чего нельзя ожидать достоверных выводов о процессах, охватывающих Землю в целом.
Национальные Комитеты МГГ двух ведущих стран — СССР и США — согласились организовать у себя учреждения, никогда не имевшие до того себе подобных: Мировые центры данных (МЦД). Один из них (МЦД А) разбросан по нескольким городам США, другой (МЦД Б) находится в Москве в Геофизическом центре РАН. В обоих МЦД сосредоточены результаты наблюдений по всем разделам геофизики, входившим в программу МГГ. Ученые всех стран имеют возможность выбрать в какой из МЦД они хотят послать материалы своих наблюдений. Эти центры безвозмездно обмениваются между собой копиями всего, что ими получено от наблюдателей. Специалисты всех стран получают возможность получить из любого МЦД интересующие его материалы. Лишь за 3 года после начала МГГ в МЦД поступило со всех континентов около 1 млн. единиц хранения. Так был создан самый полный в истории науки архив, содержащий данные о всех сторонах физической жизни планеты. Это позволило впервые «интернационализировать» круг специалистов, которые заняты анализом и обработкой данных, сделать его шире, чем круг непосредственных наблюдателей.
Данные, собранные в ходе исследований, сделанные на их основании выводы требовали опубликования. Научная продукция МГГ печаталась в виде журнальных статей, отдельных сборников и книг во многих странах. Однако потребовалось и общее издание. В Англии издали международные «Анналы МГГ», печатавшиеся ряд лет и содержавшие сначала программы согласованных наблюдений, описание принятых приборов, единую методику работ, а затем и первые результаты наблюдений. В нашей стране результаты исследований печатались в организованной Советским комитетом серии трудов «Результаты МГГ».
С окончанием МГГ стало ясно, что дальнейшее изучение планеты остается международным и глобальным. Необходимо научное сотрудничество как на стадии подготовки эксперимента, так и в ходе его проведения и анализа результатов.
В последовавший за МГГ период были проведены следующие проекты:Международный год спокойного Солнца (1964—1965), предложенный советскими учеными Проект верхней мантии (1961—1971), Международный геодинамический проект (1971—1980), Международный год активного Солнца (1969—1971), Программа исследования глобальных атмосферных процессов (1970-е годы), Международные исследования магнитосферы (1976—1979), Международный антарктический гляциологический проект, океанологическая экспедиция ПОЛИМОДЕ (1977— 1978), ЭЛАС (изучение электропроводности астеносферы (1978—1985), Международный год солнечного максимума (1979—1981).
Под руководством чл.-корр. АН СССР В. В. Белоусова были проведены Советская Восточно-Африканская геолого-геофизическая экспедиция (1967—1969 гг.) и Советская геолого-геофизическая экспедиция в Исландию (1971—1973 гг.). В Сомали в 1968—1970 гг. успешно работала Советская экспедиция по изучению метеоров. Международный проект «Геотраверс», Международная программа «Литосфера» и Международный проект «Континентальные окраины» продолжаются в наши дни.
Остановимся более подробно на некоторых проектах по твердой Земле.
Современный этап развития наук о Земле характеризуется особым вниманием к исследованию глубинного строения планеты, вызванным необходимостью решения теоретических проблем геодинамики, более эффективного прогнозирования скрытых на глубине полезных ископаемых, изучения вопросов сейсмической опасности, предсказания и уменьшения ущерба от стихийных бедствий, а также изучению проблем, связанных с сохранением окружающей среды. Поэтому одним из важных научных направлений в области наук о Земле является изучение глубинных причин геологических явлений с целью оценки, прогноза и уменьшения опасности от природных катастроф.
На Генеральной ассамблее Международного геодезического и геофизического союза в 1960 г. был принят международный проект «Верхняя мантия», предложенный чл.-корр. АН СССР В.В.Белоусовым. В исследованиях приняли участие 53 страны. Программа была посвящена изучению внутреннего строения Земли, установлению роли процессов, протекающих в астеносфере (пластичном слое в верхней мантии, содержащем первичные магматические очаги, питающие вулканы), формированию и развитию структур земной коры. Исследования по проекту привели к разработке новой теории в науках о Земле – «плитовой тектонике», предусматривающей направленное движение литосферных плит по астеносферному слою. В рифтовых структурах океанов, где наиболее тонкая литосфера, рождается новая кора в результате внедрения магмы, а в глубоководных желобах окраин континентов литосфера погружается, обусловливая извержения вулканов и сейсмическую активность.
Следующим проектом, охватывающим изучение недр Земли, был Геодинамический проект. Программа проекта предусматривала изучение физических свойств земных недр, эндогенных процессов, приводящих к формированию полезных ископаемых, исследование медленных вековых колебаний суши и моря, расположение океанов и континентов в прошлом, развитие рифтовых структур континентов и океанов. Изучению зоны перехода от континента к океану был посвящен проект «Геотраверс» (руководитель проекта А.Г.Родников.), направленный на изучение глубинного строения недр Земли в западной части Тихого океана в регионах Охотского, Японского и Филиппинского морей. В совместных исследованиях приняли участие ученые университетов и научных институтов России, Японии и Китая.
Руководитель международного проекта "Геотраверс" А.Г. Родников . Токио 1987г. |
Были построены глубинные разрезы земной коры и верхней мантии на основе комплексной интерпретации геолого-геофизических данных. Работа была направлена на решение фундаментальной проблемы глубинного строения активных континентальных окраин Дальнего Востока, которые характеризуются высокой сейсмичностью, вулканизмом и природными катаклизмами, опасными для проживающего здесь населения. Были установлены связи формирования осадочных впадин с субдукционными зонами и астеносферными диапирами, определяющая роль астеносферных расплавов, насыщенных флюидами в формировании полезных ископаемых островных дуг. Важность изучения континентальных окраин привела к возникновению нового международного проекта «InterMARGINS», действующего с 2003 года и объединяющего 20 стран.
Задача всех этих программ, проектов, экспедиций состоит в том, чтобы лучше познать различные физические аспекты жизни нашей планеты. Так, сейсмологи, геологи, гравиметристы, геодезисты, вулканологи собрали обширный свод данных, позволивших сделать новые выводы о строении твердого тела Земли, свойствах ее мантии и более глубоких областей. Специалисты по геомагнетизму и аэрономии усовершенствовали наши знания, касающиеся взаимодействия Земли с Солнцем и окружающим космическим пространством.
В 1961г. Комитет МГГ был преобразован в Междуведомственный геофизический комитет при Президиуме АН СССР. Председателем Комитета был назначен В.В.Белоусов. В 1992 г. Междуведомственный геофизический комитет АН СССР был реорганизован в Геофизический центр Российской Академии наук (ГЦ РАН) на правах научно-исследовательского института. В1990-2004 гг. директором ГЦ РАН был чл.-корр. РАН Г.А. Соболев. С 2005 г. Геофизический центр РАН возглавляет академик РАН А.Д. Гвишиани. Основной целью ГЦ РАН является выполнение фундаментальных научных исследований и прикладных разработок в области геофизики и геоинформатики.
Основными направлениями ГЦ РАН стали:
-проведение теоретических и прикладных исследований по геоинформатике;
-информационное обеспечение планетарных геофизических исследований,включая выполнение функций Мирового центра данных по физике твердой Земли;
-комплексные исследования геофизических полей и процессов, протекающих в различных оболочках Земли, проводимые по международным геофизическим проектам;
-выполнение функций базовой организации Национального геофизического комитета Российской Федерации и Российского комитета CODATA.