Что такое дрейф? Типы дрейфа

В настоящее время значение слова «дрейф» можно применить сразу в нескольких областях науки. Данный термин распространяется и на географию, и на оптику, и на анатомию, и на многие другие сферы деятельности.

Дрейф материков

В 1912 году немецкий ученый Альфред Вегенер предложил эвристическую теорию бесконечного перемещения континентальных масс. Такие выводы геолог сделал, исходя из собственных наблюдений и открытий. Что такое дрейф материков? Вегенер предполагал, что континенты находятся в постоянном движении, однако скорость настолько мала, что ее невозможно ощутить. В начале 20 века такой доклад вызвал массу критики и насмешек со стороны ученого мира.

Стоит отметить, что континентальный дрейф был открыт еще задолго до немецкого геолога. В 1620-х годах небезызвестный энтузиаст Фрэнсис Бэкон отмечал в своих рукописных трудах некие совпадения в очертании побережья Америки и Африки. На основе его заметок спустя десятки лет идею о перемещении материков выдвинул француз Франко Плаке, а затем и немец Теодор Лилиенталь. В 1858 году американский теолог Антонио Снидер предложил более радикальную теорию о том, что после остывания Земли поверхность не выдержала давления и раскололась на части.

Долгое время дрейф континентов не был доказан. В большей части Европы и США данная теория до сих пор отвергается. Тем не менее в начале 1960-х советские ученые пришли к выводу, что суждения Вегенера являются достоверными. В свою очередь, концепцию фиксизма продолжали отстаивать известные русские геологи М. Усов и С. Обручев.

Теория дрейфа континентов

В начале 20 века Альфред Вегенер совершал кругосветные путешествия с целью познания сущности и истоков всего живого на планете. На основе многочисленных данных в результате экспедиций немецкий геолог определил, что у всех континентов схожее структурное строение. Мало того, ученый доказал общность ископаемой фауны и флоры материков в прошлом. Также параллели можно было провести и по климатическим зонам.

По мнению Вегенера, на поверхности планеты сначала возник гранитный слой. С течением времени наросты породы сконцентрировались в большой праконтинент, названный Пангеей. Это формирование датируется 500 млн лет до н.э. Именно тогда образовался единый праокеан. В результате тектонических перемещений Пангея стала раскалываться на мелкие части. Так появился континентальный дрейф.

Движение материков достигается центробежными силами вращения Земли. Немаловажным фактором является притяжение Солнца и Луны. Благодаря этому произошло отдаление от Евразии Северной Америки, а затем и Африки. Гигантскую расщелину заполнил Атлантический океан. Следствием раскола Пангеи стали горные хребты Анд и Кордильер.

В результате дрейфа континенты Африки и Европы столкнулись между собой, образовав Альпы, Гималаи, Карпаты и прочие горные цепи. По гипотезе Вегенера, главными точками вращения материков были полюса Земли.

Дрейф льдов

Не секрет, что замерзшие массы воды передвигаются по морям и океанам благодаря внутреннему течению. Но что такое дрейф льда? Это отнюдь не свободное перемещение по водной глади. В данном случае это движение айсбергов в океане или море под действием ветров и различных течений.

Больше всего льда дрейфует в Арктике, где исследования не прекращаются ни на день. Такие перемещения представлены в основном антициклоническим движением, иными словами, по часовой стрелке. В итоге подобного круговорота льды выходят из Ледовитого океана к берегам Гренландии тремя потоками. На такой путь маленькому айсбергу понадобится от 1 до 5 лет в зависимости о начальной точки откола. Траектория перемещения зависит от гренландского течения.

Первым за уникальным явлением стал наблюдать ученый Ф. Нансен еще в 1893 году. Тогда судно «Фрам» дрейфовало от Новосибирского побережья до Гренландского моря. Нансен отслеживал связь между характеристиками льда на протяжении всего 3-летнего пути экспедиции. В итоге ученый выявил два важных правила: скорость дрейфа айсберга составляет приблизительно 2 % от скорости сопутствующего ветра, а направление движения лежит на 30 градусов правее течения. Данные Нансена впоследствии подтвердил советский профессор Владимир Визе.

Барический дрейф льдов

Это уникальное природное явление с 1913 по 1940 год в водах Гренландии изучали десятки экспедиций, и каждый раз ученые сходились во мнении, что Нансен оказался прав в своих трудах и догадках. В конце 1930-х Советский Союз запустил в Арктику целую сеть метеостанций. Проект возглавил ученый Н. Зубов.

По полученным данным ему и его команде удалось выявить закономерность дрейфа, который происходит по изобарам. Как оказалось, течение в гренландских водах крайне слабое, зато очень сильный ветер. Именно он и подгонял льдины к берегам больших островов. Так был открыт барический дрейф. Он отвечал двум правилам:

1. Направления движения льда и изобар совпадают. При этом давление значительно повышено в правой области.

2. Скорость перемещения обратно пропорциональна дистанции между изобарами.

Что касается угла в 30 градусов, то это отклонение происходит под влиянием силы Кориолиса и трения.

Дрейф генов: определение

В организме человека на клеточном уровне происходят миллионы автоматических процессов. Одним из самых интересных и уникальных из них считается генетический дрейф. Это едва ли не единственный механизм, который обуславливается случайными статическими явлениями. Так что такое дрейф генов? Это хаотичное изменение частоты аллелей генов, то есть вариаций популяции.

Механизм явления заключается в процедуре размножения, в результате которой образуется огромное количество половых клеток, называемых гаметами. Эти клетки не способны формировать зиготы, однако есть редкие исключения. Именно из них в популяции образуются уникальные виды. Стоит отметить, что смещение диапазона частот аллелей возможно только относительно одного предыдущего поколения.

Благодаря дрейфу происходит эволюция видов в локальных популяциях. Важно понимать, что такое изменение частот возникает независимо от каких-либо факторов.

Дрейф генов: популяционные волны

Данный процесс ни в коем случае не влияет на численность видов, так как за подъемами всегда следуют спады. Многие ученые до сих пор задаются вопросом о том, что такое дрейф генов относительно эволюции. На это в своих исследованиях попытался ответить русский ученый С. Четвериков. Он обратил внимание на закономерные колебания в численности популяций. В ходе опытов было выявлено, что именно эти процессы играют определяющую роль в эволюции всего живого на планете. Колебания численности получили название популяционные волны.

Генетическая структура человека построена таким образом, чтобы в нужный момент произвести на свет потомство – новую особь аналогичного вида. У животных и растений популяционные волны зависят от территориального признака. В определенной зоне могут появляться только виды с исходным генетическим кодом. Тем не менее за эволюцию в фауне и флоре отвечают именно аллели.

Дрейф генов: молекулярная эволюция

Конечным результатом явления будет полное исчезновение из популяции одной аллели и закрепление в ней другой. Чем выше уровень дрейфа генов, тем быстрее происходит молекулярная эволюция вида. Как показывают исследования, вероятность фиксации движущейся аллели равна частоте популяции.

Примечательно, что каждая подобная молекула гена возникла когда-то в результате мутации. Эволюционные скачки происходят с частотой примерно 10-5 на ген/гамету. Логично предположить, что чем меньше уровень популяции, тем ниже вероятность новой мутации.

Тем не менее многие ученые уверены, что степень эволюции не зависит от численности вида и количества дрейфующих генов. Американские исследователи Поллинг и Цукеркандл выявили, что нейтральные аллели перемещаются с постоянной скоростью. Это касается любых видов.

Дрейф электронов

Этот процесс представляет собой движение заряженных частиц под действием статического поля. Перемещение может быть беспорядочным и закономерным. Все зависит от проводимости электрического поля.

Дрейф частиц в газах и металлах под действием тока определяется тепловым движением. В таком случае предугадать скорость и направление перемещения не удастся. Дело в том, что тепловое воздействие не образует единого макроскопического потока заряженных частиц. Здесь связь электронов с полем характеризуется интенсивностью и плотностью среды. В плазме частицы находятся под действием магнитного поля, поэтому движение будет однородным и закономерным.

Скорость дрейфа зарядов в электрическом поле намного выше, чем ионов. Это обуславливается более сильным импульсом среды.

Дрейф в постоянном токе

В усилителе ПТ есть одна главная проблема – самопроизвольный сброс напряжения. Это явление получило название дрейф нуля. В результате отключения тока на выходе усилителя значение показателя падает до начального. Дрейф нуля чаще всего наблюдается при отсутствии входного сигнала.

Причинами такого отключению могут быть:

- неисправность источника питания;
- нестабильность резисторов или транзисторов;
- низкочастотные шумы;
- высокая температура среды;
- наводки или помехи.

Наиболее редким и сложным следствием отключения тока в УПТ может стать гальваническая связь между каскадами. Она быстро передает изменения сигналов, поэтому нестабильность на входе практически не отследить.

Для нейтрализации дрейфа нуля можно использовать термокомпенсирующие компоненты, глубокие ООС, преобразователи постоянного тока, механизм детектирования состояний. Нелишним будет изменить балансную схему УПТ.

Дрейф глаза

Данный процесс обусловлен плавным медленным смещением глазного яблока. Другими словами, это непроизвольная фиксация центральной части сетчатки на каком-либо объекте. Логично напрашивается вопрос о том, что такое дрейф глаза и каковы его причины.

Для ответа на него необходимо понять, что у человеческой сетчатки есть 3 типа движений, которые даже не ощущаются: постоянный тремор, рывковая фиксация и плавное перемещение. Первое состояние является нормой. Частота сокращения глазных мышц составляет до 80 Гц. Второе состояние также в пределах нормы. Механизм контролируется внезапной реакцией. Третье состояние допускается только вместе с первыми двумя, но не отдельно. Его причиной может стать отрицание сетчаткой механизма обратной связи.

Корабельный дрейф

Смещение судна с курса происходит чаще всего под действием сильных ветров. Главной характеристикой такого дрейфа является угол между линиями истинного и ложного направления маршрута.

Снос судна может происходить под влиянием течения. Дрейфом обозначается и смещение в положении «на якоре», когда груз ползет по дну.

Самым опасным последствием такого сноса является вероятность выхода судна на скалы или мелководье. Для исключения подобной ситуации необходимо направить корабль носом против ветра.