Основною метою нашого дослідження є: 1– проведення кореляційного аналізу між висотами геоїда і топографічними висотами в сучасну епоху, використовуючи розрахункові коефіцієнти ковзної кореляції (ККК); 2– екстраполювання отриманої моделі кореляційного зв’язку на минулі геологічні епохи і визначення палеогеоїда за відомими висотами поверхні літосфери, отриманими з моделей палеореконструкцій континентів paleoDEM (Scotese and Wright, 2018); 3–за отриманими наборами даних висот палеогеоїдів виконати обчислення змін руху полюса “True Polar Wander” (TPW) внаслідок переміщення літосферних плит. Методика. Для дослідження кореляційного зв’язку між висотами геоїда і висотами поверхні літосфери використовували дані для трапецій розміром 1ºх1º за моделлю EGM2008 та топографічні висоти ETOPO1, а також моделі палеореконструкцій paleoDEM . Переміщення центру околу ковзання здійснювалось через 1º по широті і довготі в межах гріду 3ºх3º та 9ºх9º, що передає глобальний характер кореляційної залежності і нівелює її локальні прояви. Екстраполюючи сучасну модель кореляційного зв’язку на минулі геологічні епохи ми досліджуємо динамічну палеогеографічну еволюцію та її вплив на структуру геоїда. Для дослідження динаміки зміни фігури літосфери Землі і висот палегеоїдів та положення полюса використана ідея апроксимації їх поверхонь семипараметризованим двовісним еліпсоїдом. Результати. За обчисленими значеннями ККК побудована карта кореляційного зв'язку між висотами геоїда і висотами топографічної поверхні для сучасної епохи. Ми детально розглядаємо кореляційний аналіз на прикладі різних епох – 200, 400 і 540 млн. років тому і на проміжку від сучасної епохи до 540 млн. років з інтервалом в 5 млн. р. з використанням моделей палеогеоїдів, щоб висунути гіпотезу про секулярний рух полюсів обертання Землі та пов'язану з ним динаміку літосфери. Наукова новизна. Здійснено моделювання висот палеогеоїдів для подальшої оцінки переміщення полюса Землі. Ми також обговорюємо вплив гравітаційних і обертальних сил на внутрішню структуру Землі, від літосфери до внутрішнього ядра, припускаючи циклічну геодинамічну нестабільність, що проявляється у вигляді вікових варіацій форми Землі і гравітаційного поля. Наші висновки вказують на тонке розуміння взаємозв'язку між тектонічною активністю та аномаліями палеогеоїдів, припускаючи мінімальний прямий вплив рухів літосферних плит на зміни висоти геоїдів, але значний непрямий вплив через конвекцію мантії протягом геологічного часу. Практичне значення. Це дослідження не лише дає глибше уявлення про історичну конфігурацію геоїда і континентів Землі, але й поглиблює наше розуміння динамічних процесів, що формують теперішню і майбутню геодинамічну еволюцію планети.
- Тяпкин К. Ф., Довбнич М. М. (2009). Новая ротационная гипотеза структурообразования и ее геолого-математическое обоснование: монография. Донецк: «Ноулидж», 342 с. http://www.evgengusev.narod.ru/fluidolit/tyapkin-2009.html
- Церклевич А. Л. (2013). Кореляційний аналіз гравітаційного поля і топографії планет земної групи. Геодинаміка. №1(14). 11-20. https://doi.org/10.23939/jgd2013.01.011
- Церклевич А. Л., Фис М. М., Шило Є. О., Заяць О. С. (2022). Планетарна геодинаміка: фігура, гравітаційне поле, внутрішня будова Землі і планет земної групи: монографія. Львів: Видавництво Львівська політехніка. 336 с.
- Adhikari, S., Caron, L., Steinberger, B., Reager, J. T., Kjeldsen, K. K., Marzeion, B., Larour, E., & Ivins, E. R. (2018). What drives 20th century polar motion? Earth and Planetary Science Letters, 502, 126–132. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2018.08.059
- Chase C. , Sprowl D. (1983). The modern geoid and ancient plate boundaries. Earth and Planetary Science Letters. 62(3). 314-320. https://doi.org/10.1016/0012-821X(83)90002-X
- Courtillot V. (2007). True Polar Wander. Encyclopedia of Geomagnetism and Paleomagnetism. Spring. 956–969. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4423-6_308
- Courtillot, V., & Besse, J. (2004). A long-term octupolar component in the geomagnetic field? (0–200 Million Years B.P.). Geophysical Monograph Series, 145, 59–74. https://doi.org/10.1029/145GM05
- ETOPO1 Global Relief Model. National Centers for EnvironmentalInformation. URL: https://www. ngdc.noaa.govmgg//global/global. html.
- Gold, T. (1955). Instability of the Earth's axis of rotation. Nature, 175: 526–529. https://doi.org/10.1038/175526a0
- Lambeck, K., 1980. The Earth's Variable Rotation: Geophysical Causes and Consequences. Cambridge: Cambridge University Press, 449 pp.
- Pavlis N. K. et al. (2008) An Earth Gravitational Model to Degree 2160:EGM2008. Geophysical Research Abstracts. Vol. 10. EGU2008–A–01891, EGU General Assembly. 2008. P. 2. https://doi.org/10.23939/jgd2012.01.042
- Ricard Y., Spada G., Sabadini R.(1993). Polar wandering of a dynamic earth. Geophysical Journal International, 113 (2),284-298. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1993.tb00888.x
- Scotese, C. R. (2017). Atlas of Oceans & Continents: Plate Tectonics, 1.5 by – Today. PALEOMAP
- Scotese and N. Wright. (2018). PALEOMAP Paleodigital Elevation Models (PaleoDEMS) for the Phanerozoic PALEOMAP Project / URL: https://www.earthbyte.org/paleodem- resourcescotese -and-wright-2018/
- Stacey, F. D., & Davis, P. M. (2008). Physics of the Earth. Cambridge University Press.
- Steinberger, B., Seidel, M.-L., & Torsvik, T. (2017). Limited true polar wander as evidence that Earth’s nonhydrostatic shape is persistently triaxial. Geophysical Research Letters, 44, 827–834. https://doi.org/10.1002/2016GL071937
- Tserklevych, A. L., Zayats, O. S., & Shylo, Y. O. (2016). Approximation of the physical surface of the earth by biaxial and triaxial ellipsoid. Geodynamics, (1), 40-49.