Особливості фізичних полів Землі

Геофізичні поля Землі – це особлива форма матерії, яка забезпечує зв'язок земних масивів гірських порід в єдині системи, здійснює передачу дії одних тіл на інші, втримує гідросферу та атмосферу, підтримує процеси перенесення енергії, які необхідні для існування життя на Землі.

До фізичних полів Землі належать: гравітаційне, магнітне, теплове, електромагнітне, сейсмічне, радіаційне. Через фізичні поля здійснюється взаємодія Землі як планети з Сонцем і з усім космічним простором. В межах Землі і навколоземного фізичного простору природні фізичні поля прийнято називати геофізичними, що підкреслює їх безпосередній зв'язок з нашою планетою.

Життя на Землі з’явилося і розвивалося в умовах переважного впливу гравітаційного, геомагнітного, радіаційного і теплового полів. Гравітаційне поле, якщо і змінювалося на протязі історії існування планети, то, вочевидь, не дуже швидко. Це дозволяє припустити, що Земля існувала при відносно стабільному гравітаційному полі.

Магнітне поле зазнало більших змін, що носили стрибкоподібний характер. Про це свідчать дрейф магнітних полюсів, зміни магнітної полярності. Це підтверджують дані палеомагнітних досліджень.

Загальна гравітаційна, магнітна і температурна ситуація на Землі в процесі еволюції біосфери забезпечила стабільне існування і пристосування живих організмів. В цей же час невпинно зростає техногенний енергетичний вплив на все живе на Землі. Цей вплив обумовлений зростаючим рівнем електромагнітного забруднення середовища. Наявність електромагнітного забруднення середовища в широкому частотному діапазоні,  в ділянці радіо- і більш високих частот, здійснює непередбачуваний вплив на біосферу і особливо на людину. Це забруднення стає дуже небезпечним у випадку управління людиною літаками, атомними електричними станціями, космічними кораблями.

Існують певні зв’язки між різними фізичними полями. Кожне поле відрізняється від іншого умовами виникнення та дією на навколишнє середовище. В існуванні полів є багато спільного, враховуючи те, що у них одні і ті ж середовища розповсюдження, є можливим одночасне існування декількох фізичних полів.

Пов’язані між собою зміни сейсмічного, гравітаційного поля. Можна продемонструвати експерименти, що підтверджують зв'язок гравітаційного і магнітного полів. Не існують відособлено між собою магнітне і електричне поля. Вони є компонентами єдиного електромагнітного поля. Магнітне поле має також певні складові: магнітне поле, яке утворене  в надрах Землі; зовнішнє магнітне поле; магнітні поля природних і штучних об’єктів. Електричні поля рухомих зарядів є джерелами магнітного поля. Не тільки електричне поле частинки, що рухається генерує магнітне поле, а й змінне магнітне поле індукує вихрове електричне поле.

Є певні зв’язки між тепловим і радіаційним полем Землі. Енергія розпаду радіоактивних елементів вносить великий вклад у формування теплового потоку. До джерел цих полів можна віднести і енергію Сонця, і внутрішню енергію земних надр. Зміни в енергії сонячної активності впливають як на теплове, так і на радіаційні поля.

Процес поширення в просторі електромагнітного поля – електромагнітна хвиля. Саме такими хвилями є і видиме світло, і радіохвилі, і теплове інфрачервоне випромінювання. Отже, поширення теплового поля при випромінюванні також пов’язане з електромагнітним полем. Енергія електромагнітного поля може переходити і в теплову енергію.

Всі закономірності фізичних полів не залежать від їх походження, природного або штучного. Серед природних фізичних полів окремі складові досить тісно пов’язані. Саме така взаємодія визначає стан сучасної геобіосфери та саме існування життя на Землі. Перевищення якогось допустимого рівня в котромусь з відомих фізичних полів може нести загрозу для життя людини і всього живого на Землі.

Якщо проаналізувати техногенний вплив на фізичні поля, то найбільш стійким до впливу людини є гравітаційне поле, оскільки воно пов’язане із масою планети. Хоч за роки діяльності людей відбулися зміни, пов’язані з перерозподілом маси в приповерхневому шарі Землі: десь люди ці маси забирають, будуючи кар’єри, шахти, а десь їх збільшують, створюючи терикони, водосховища і т.п. В результаті перебудовується структура гравітаційного поля Землі. Люди, переводячи великі кількості вугілля, нафти, газу, торфу та інших корисних копалин в тепло, все-таки зменшують загальну масу Землі.

Теплове поле Землі менше захищене від впливу людини. Штучне опалення планети з допомогою потужних ТЕС і АЕС, створення штучних водосховищ, розорювання степів, знищення лісів спотворило теплове поле Землі. На тепловий режим Землі впливає також викид в атмосферу великих кількостей вуглекислого газу, що поступово приводить до парникового ефекту.

На магнітне і електричне поля основний вплив виявляє велика кількість комунікацій зв’язку і потужні ліній електропередач, які охоплюють всю планету. Важливе місце при цьому займають великі генератори електромагнітних сигналів космічного і земного призначення, системи кабельного зв’язку.

Радіаційні поля Землі дуже змінилися після відкриття людьми явища радіоактивності, побудови АЕС і також в зв’язку з ліквідацією великих аварій на АЕС, випробуваннями  зброї на ядерних полігонах.

У ХХ столітті діяльність людини зробила більший вплив на Землю, ніж окремі фізичні поля. Тому для безпечного існування на нашій планеті необхідністю повинно стати дбайливе господарське ставлення до природи.