Солнечно-Земные Зв'язки і на человека

Сибірська аерокосмічна академия.

Їм. Академіка М. Ф. Решетнева.

Інститут фінансів України й бизнеса.

Кафедра інформації та сертификации.

Курсова робота з курсу «Концепції Сучасного Естествознания».

Тема: «Солнечно-Земные Зв’язки і Їх Вплив На Человека».

Виконав: студент групи У-11.

Бурих Д. Г.

Науковий руководитель:

Доц., к.х.н.

Жереб В.П.

[pic].

р. Красноярськ, 2002 г.

Бурих Д.Г., студент групи У-11. «Солнечно-Земные Зв’язки і на людини» — курсова робота з дисципліни «Концепції Сучасного Природознавства». — Красноярськ: САА — ИФБ, 2002 р. — 27 листов.

В курсової роботі представлені загальні інформацію про Сонце, його характеристики, а як і процеси що відбуваються на Сонце, саме, Сонячна активність: сонячні плями, сонячні спалахи і сонячні волокна. Їх впливом геть Землю, зокрема людини. Курсова робота складена з урахуванням огляду доступною літератури. У курсової роботі міститься 2 малювання та список літератури з 6 найменувань джерел. Зміст Запровадження 4 1. Наша зірка — Сонце 5 1.1. Характеристика Сонця 5 1.2. Будова Сонця 6 2. Сонячно — Земні Зв’язки (Фізичний аспект) 8 3. Сонячна активність 13 3.1. Найважливіші прояви й індекси сонячної активності 13 3.2. Цикли сонячної активності 16 3.3. Вплив Сонячної активності на людини 18 Укладання 26.

Інтерес учених звернулися до проблемі сонячно — земних зв’язків зумовлений кількома причинами. Насамперед принаймні з’ясування фізичних сторін впливу Сонця на Землю виявилося величезне прикладне значення цієї проблеми для радіозв'язку, магнітної навігації, безпеки космічних польотів, прогнозування погоди й так далее.

Природа Сонця та її значення за наших реалій — невичерпна тема. Про його вплив на Землю люди здогадувалися ще давнину, в результаті чого народжувалися легенди і міфи, у яких Сонце відігравало головну роль. Воно обожествлялось у багатьох релігіях. Дослідження Сонця — особливий розділ астрофізики зі своїми інструментальної базою, відносини із своїми методами. Роль отриманих результатів виняткова, як астрофізики (розуміння природи єдиною зірки, яка перебуває таким близьким), так геофізики (основа величезної кількості космічних впливів). Постійний інтерес до Сонцю виявляють астрономи, лікарі, метеорологи, зв’язківці, навігатори і інші видатні спеціалісти, професійна діяльність яких залежить від ступеня активності нашого денного світила, у якому «також бувають плями » .

Перше опис плям у російських літописах датується 1371 і 1385 роками, коли спостерігачі помітили їх крізь дим лісових пожеж. Історія боротьби поглядів на природу процесів на Сонце пов’язані з удаваними нам зараз майже неймовірними драматичними колізіями. А нас цікавить питання, який вплив надає діяльність Сонця нашу здоров’я, як сонячні бурі, плями і спалахи впливають нашу самочувствие.

1. Наша зірка — Солнце.

1.1. Характеристика Солнца.

З усієї навколишнього нас незліченної безлічі зірок незрівнянно найважливішу роль нашому житті грає Сонце. Ця найближча до нас зірка забезпечує нашу планету домінуючій частиною енергії, якої ми маємо Землі. Завдяки сонцю і земної атмосфері лежить на поверхні землі температура та інші умови такі, які що є, а чи не космічний холод, що робить нашу планету комфортною для які живуть ній живих істот. Навіть щодо мізерні зміни потоку енергії, переданої Сонцем Землі, що відбувається при сонячних спалахи, істотно позначаються земних умовах. З іншого боку, Сонце за своїми властивостями є типовою для свого класу зіркою, і осягаючи процеси, що відбуваються на Сонце, ми краще розуміємо і те, що відбувається на дуже далекі від нас звездах.

Астрономічними методами було обмірювано, що орбіта Землі віддалений від Сонця середньому становив r=150 мільйонів кілометрів. Ця орбіта має формулу еліпса, отож у різні моменти часу відстань від Землі до Сонця кілька змінюється; змінюється від і швидкість руху Землі з її орбіті. Як відомо, період обертання Землі навколо Сонця одно одномуг., точніше, 365,2522 діб. Найближче до Сонцю Земля підходить у грудні, і тоді ж період швидкість руху Землі з її орбіті максимальна, хоча варіації швидкості (загалом 35 км/с) і відстані між Землею і Сонцем дуже невеликі (1,7%). Кутовий розмір Сонця, видимий з Землі, становить середньому a=32,05 кутових хвилин. Радіус Сонця становить 697 тисяч кілометрів. Маса Сонця 2*1030 кг. Середня щільність Сонця становить 1,41*103 кг/м3, тобто. в 1,41 рази більше щільності води. Проте розподіл щільності за глибиною Сонця неоднорідне, й розмір середньої щільності невідь що показова. З іншого боку, згадавши, до яких жахливих величин зростає тиск великих глибинах земних океанів, ми якісно зрозуміємо, що приміром із тиском і щільністю принаймні наближення до центра Сонця (щільність сонячного речовини — газу — прямо залежить тиску, тоді як вода практично несжимаема).

Здається, дивно говорити про розподілі щільності за глибиною небесного тіла, віддаленого ми на півтори сотні мільйонів кілометрів. Але одне із парадоксів природничонаукових досліджень у тому, що публікація про внутрішньому будову Сонця маємо, очевидно, набагато краща уявлення, ніж про внутрішній будову Землі. До речі, хімічний елемент гелій був спочатку відкритий на Сонце, а потім уже потім виявлено Землі. Полягає сонце приблизно за ѕ з водню, на ј з гелію, з низькою добавкою (майже двом%) важчих элементов.

1.2. Будова Солнца.

[pic] |Мал.1 Будова сонця. |.

Яскрава світна поверхню Сонця, видима неозброєним оком, має температуру порядку 6000о градусів і називається фотосферой. Фотосфера абсолютно непрозора, пояснення, що під нею речовина недоступно ніяким спостереженням. Над фотосферой розташовується сонячна атмосфера: в розквіті 2- 3 тисячі кілометрів — досить щільний тонку шар — хромосфера, який одержав свою назву через те, що він буває видно на час затемнень як тонка рожева окантовка Сонця. З висот порядку 10 тисячі кілометрів починається розріджена, але неоднорідна і дивно гаряча (1−2 млн. градусів) корона Сонця. Вона простирається до відстаней на кілька сонячних радіусів. |Агрегатний стан речовини на Сонце: при таких температурах (6000о і | |вище) це може лише плазма, тобто ионизованный газ. Плазмі притаманний| |низку досить специфічних властивостей. Хоча і вона загалом електрично нейтральна,| |проте має електропровідністю, й за наявності магнітного поля | |співіснує разом із: з одного боку, магнітне полі обмежує | |рухливість плазми — заряджені частки переміщаються вздовж його силових | |ліній й важче — впоперек; з іншого боку, якщо хмарі плазми вдалося | |відірватися основної області, вона захоплює магнітне полі у себе. Це | |явище образно називають вмороженностью магнітного поля була в плазму. Ще один | |характерне властивість плазми: вона поглинає електромагнітні коливання, | |частота яких набагато нижчий плазмової частоти. У результаті, якщо щільність | |плазми залежить від висоти (немає неоднородностей), то більш | |довгохвильові електромагнітні коливання (радіохвилі) походять від більш | |високих верств сонячної атмосфери. Аналогічна ситуація існує й | |іоносфері Землі, яка настільки ж є плазмою. | | |.

2. Сонячно — Земні Зв’язки (Фізичний аспект).

Система прямих чи опосередкованих фізичних перетинів поміж гелиоі геофізичними процесами. Земля одержує вигоду від Сонця як світ і тепло, щоб забезпечити необхідний рівень освещённости і середньої температури її поверхні, а й піддається комбінованому впливу ультрафіолетового і рентгенівського випромінювання, сонячного вітру, сонячних космічного проміння. Варіації потужності цих факторів за зміни рівня сонячної активності викликають ланцюжок взаємозалежних явищ в міжпланетному просторі, в магнітосфері, іоносфері, нейтральній атмосфері, біосфері, гідросфері й, можливо, літосфері Землі. Вивчення цих явищ і як суть проблеми Солнечно-Земных зв’язків. У принципі, Земля надає деяке зворотне (по крайнього заходу, гравітаційне) вплив на Сонце, проте вони мізерно мало, отже зазвичай розглядають лише вплив сонячної активності на Землю. Це вплив зводиться або до переносу від поверхні Сонця до Землі енергії, выделяющейся в нестаціонарних процесах на Сонце (енергетичний аспект Солнечно-Земные зв’язку), або перерозподілу вже накопиченої енергії в магнітосфері, іоносфері і нейтральній атмосфері Землі (інформаційний аспект). Перерозподіл енергії може статися або плавно (ритмічні коливання геофізичних параметрів), або стрибкоподібно (триггерный механизм).

Уявлення про Солнечно-Земных зв’язках складалися поступово, на основі окремих здогадів та відкриттів. Так було в кінці ХІХ ст. К. О. Биркелан (Биркеланд; Норвегія) вперше висловив припущення, що Сонце крім хвильового випромінювання випускає ще й частки. У 1915 р. А. Л. Чижевский звернув увагу до циклічну зв’язок між розвитком деяких епідемій і пятнообразовательной діяльністю Сонця. Синхронність багатьох гелиоі геофізичних явищ (і навіть форма кометних хвостів) наводила на думку, що у міжпланетному просторі є агент, передавальний сонячні обурення до Землі. Цим агентом виявився сонячний вітер, існування якого експериментально було доведено на початку 1960;х рр. шляхом прямих вимірів з допомогою автоматичних міжпланетних станцій. Відкриття сонячного вітру разом із нагромадженими даними про інші проявах сонячної активності послужило підвалинами дослідження фізики СонячноЗемних связей.

Послідовність подій у системі Сонце-Земля можна простежити, спостерігаючи ланцюжок явищ, супроводжуючих потужну спалах на Сонце — вище прояв сонячної активності. Наслідки спалахи починають позначатися в навколоземному просторі майже разом з подіями на Сонце (час поширення електромагнітних хвиль від поверхні Сонця до Землі - трохи більше 8 хвилин). Зокрема, ультрафіолетове і рентгенівське випромінювання викликає додаткову іонізацію верхньої атмосфери, що зумовлює погіршення чи навіть повного припинення радіозв'язку (ефект Деллинджера) на освітленій боці Земли.

Зазвичай потужна спалах супроводжується испусканием великої кількості прискорених частинок — сонячних космічного проміння (СКЛ). Найбільш енергійні з них починають приходити до Землі через трохи більше 10 хв після максимуму спалахи. Підвищений потік СКЛ у Землі можна спостерігати кілька десятків годин. Вторгнення СКЛ в іоносферу полярних широт викликає додаткову іонізацію і, погіршення радіозв'язку на коротких. Є дані про те, що СКЛ значною мірою сприяють спустошення озонного шару Землі. Посилені потоки СКЛ є теж одна з головних джерел радіаційну небезпеку для екіпажів і устаткування космічних кораблей.

Спалах генерує потужну ударну хвилю і викидає в міжпланетне простір хмару плазми. Ударне хвиля і хмару плазми за 1.5−2 діб досягають Землі та викликають магнітну бурю, зниження інтенсивності галактичних космічного проміння, посилення полярного сяйва, обурення іоносфери й дуже далее.

Є статистичні дані про те, що за 2−4 діб після магнітної бурі відбувається помітна перебудова барического поля тропосфери. Це спричиняє збільшення нестабільності атмосфери, порушення характеру циркуляції повітря (розвитку циклонів та інших. метеоявлений). Світові магнітні бурі є крайню ступінь возмущённости магнітосфери загалом. Слабші (а більш часті) обурення, звані суббурями, розвиваються в магнітосфері полярних областей. Ще слабші обурення виникають поблизу кордону магнітосфери з сонячним вітром. Причиною обурень двох типів є флуктуації потужності сонячного вітру. Причому у магнітосфері генерується широкий, спектр електромагнітних хвиль з частотами 0,001 — 10,0 гц, які вільно доходять до поверхні Земли.

Під час магнітних бур інтенсивність цього низькочастотного випромінювання зростає у 10−100 раз. Велику роль геомагнітних збурюваннях грає міжпланетне магнітне полі, і його південний компонент, перпендикулярний площині екліптики. Зі зміною знака радіального компонента міжпланетного магнітного поля пов’язані асиметрія потоків СКЛ, вторгающихся в полярні області, зміна конвекції магнитосферной плазми й інших явлений.

Статистично встановлено зв’язок між рівнем сонячної і геомагнітної возмущённости і ходом низки процесів в біосфері Землі (динамікою популяції тварин, епідемій, епізоотій, кількістю сердечносудинних кризов та інших.). Найімовірнішою причиною виникнення такої зв’язку є низькочастотні коливання електромагнітного поля Землі. Про це свідчить лабораторними експериментами з вивчення дії електромагнітних полів природною напруженості і частоти на млекопитающих.

[pic].

Рис. 2 Схема сонячно-земних связей.

Хоча все ланки ланцюжка Солнечно-Земных зв’язків однаково вивчені, загалом картина Солнечно-Земных зв’язків представляється якісно ясною. Кількісне дослідження цим складним проблеми з погано відомими (чи взагалі невідомими) початковими і граничними умовами утруднено зза незнання конкретних фізичних механізмів, які забезпечують передачу енергії між окремими звеньями.

Поруч із пошуками фізичних механізмів проводяться дослідження інформаційного аспекти Солнечно-Земных зв’язків. Зв’язки виявляються подвійно, в залежність від того, плавно чи стрибкоподібно відбувається перерозподіл енергії сонячних обурень всередині магнітосфери. У першому випадку СонячноЗемні зв’язку виявляється у формі ритмічних коливань геофізичних параметром (11-річних, 27-дневных та інших.). Стрибкоподібні зміни пов’язують із так званим триггерным механізмом, який вживають щодо процесам чи системам, які у нестійкому стані, близький до критичного. І тут невеличке зміна критичного параметра (тиску, сили струму, концентрації частинок тощо.) призводить до якісному зміни ходу цього явища чи викликає нове явище. Наприклад можна зазначити явище освіти внетропических циклонів при геомагнітних збурюваннях. Енергія геомагнітного обурення перетворюється на енергію інфрачервоних променів. Останнє створює невеличкий додатковий розігрів тропосфери, у результаті якого розвивається її вертикальна нестійкість. У цьому енергія розвиненою нестійкості може на два порядку перевищувати енергію початкового возмущения.

Новим методом дослідження Солнечно-Земных зв’язків є активні експерименти в магнітосфері і іоносфері із моделювання ефектів, що викликаються сонячної активністю. Для діагностики стану магнітосфери і іоносфери використовуються пучки електронів, хмари натрію чи барію (випущені з борту ракети). Для безпосереднього на іоносферу використовуються радіохвилі короткохвильового діапазону. Головне перевагу активних експериментів — можливість контролювати деякі початкові умови (параметри пучка електронів, міць і частоту радіохвиль тощо.). Це дозволяє впевненіше будувати висновки про фізичних процесах на заданої висоті, а разом із спостереженнями інших висотах — про механізм магнитосферно-ионосферного взаємодії, щодо умов генерації низькочастотних випромінювань, про механізм Солнечно-Земных зв’язків загалом. Активні експерименти мають ще й прикладне значення. Доведена створити штучний радіаційний пояс Землі та викликати полярні сяйва, змінювати властивості іоносфери і генерувати низкочастотное випромінювання над заданим районом.

Вивчення Солнечно-Земных зв’язків не лише фундаментальної наукової проблемою, але й має велике прогностичне значення. Прогнози стану магнітосфери та інших оболонок Землі конче необхідні також для рішення практичних завдань у сфері космонавтики, радіозв'язку, транспорту, метеорології і кліматології, сільського господарства, біології і медицины.

3. Сонячна активность.

3.1. Найважливіші прояви й індекси сонячної активности.

Однією із найчудовіших особливостей Сонця є майже періодичні, регулярні зміни різних проявів сонячної активності, тобто всієї сукупності можна побачити змінюються (швидко чи повільно) явищ на Сонце. І це сонячні плями — області із сильним магнітним полем і як наслідок зі зниженою температурою, і сонячні спалахи — найпотужніші і быстроразвивающиеся вибухові процеси, які заторкують всю сонячну атмосферу над активної областю, і сонячні волокна — плазмові освіти у магнітному полі сонячної атмосфери, мають вид витягнутих (до сотень тисячі кілометрів) волоконообразных структур. Коли волокна виходять видимий край (лімб) Сонця, можна побачити найграндіозніші в масштабах активні і спокійні освіти — протуберанці, відмінні багатим розмаїттям форм і занадто складною структурою. Необхідно ще відзначити корональні діри — області у атмосфері Сонця з відкритою в міжпланетне простір магнітним полем. Це своєрідні вікна, з яких викидається високошвидкісної потік сонячних заряджених частиц.

Сонячні плями — найвідоміші явища на Сонце. Вперше у телескоп їх спостерігав Р. Галілей в 1610 р. Не знаємо, коли як він навчився послабляти яскравий сонячне світло, але прекрасні гравюри, що зображують сонячні плями і опубліковані 1613 г. у його знаменитих листах про сонячних плямах, з’явилися першими систематичними рядами наблюдений.

Відтоді реєстрація плям то проводилася, то припинялася, то поновлювалася знову. Наприкінці ХIX століття два спостерігача — Р. Шперер в Німеччини) і Є. Маундер в Англії засвідчили її те що, що протягом 70- літнього періоду до 1716 г. плям на сонячному диску, очевидно, було замало. Вже час Д. Едді, наново проаналізувавши все дані, дійшов висновку, що справді у цей період був спад сонячної активності, під назвою Маундеровским минимумом.

До 1843 г. після 20-річних спостережень любитель астрономії Р. Швабе з Німеччини зібрав досить багато даних у тому, щоб показати, що кількість плям на диску Сонця циклічно змінюється, досягаючи мінімуму приблизно кожні 11 років. Р. Вольф з Цюріха зібрав все які лишень міг даних про плямах, систематизував їх, організував регулярні спостереження та запропонував оцінювати ступінь активності Сонця спеціальним індексом, визначальним міру «заплямованості «Сонця, враховує і кількість плям, які спостерігалися у цей день, і число груп сонячних плям на диску Сонця. Цей індекс відносного числа плям, згодом названий «числами Вольфа », починає свій ряду зустрічей за 1749 року. Крива середньорічних чисел Вольфа цілком чітко показує періодичні зміни числа сонячних пятен.

Індекс «числа Вольфа «добре витримав випробування часом, але етапі необхідно вимірювати сонячну активність кількісними методами. Сучасні сонячні обсерваторії ведуть регулярні патрульні контролю над Сонцем, використовуючи як активності оцінку площ сонячних плям в мільйонних частках площі видимої сонячної півсфери (м.д.п.). Цей індекс певною мірою відбиває величину магнітного потоку, зосередженого в плямах, через поверхню Солнца.

Групи сонячних плям з усіма супутніми явищами є частинами активних областей. Розвинена активна область включає у собі факельную майданчик з групою сонячних плям з обох боків лінії розділу полярності магнітного поля, де часто розташовується волокно. Усьому цьому супроводжує розвиток корональной конденсації, щільність речовини в якій із крайнього заходу у кілька разів вище щільності довкілля. Всі ці явища об'єднані інтенсивним магнітним полем, сягаючим величини тисяч гаусс лише на рівні фотосферы.

Найчіткіше кордону активної області визначаються по хромосферной лінії ионизованного кальцію. Тому було запроваджено щоденний кальцієвий індекс, що враховує площі й потужності всіх активних областей.

Найсильніше прояв сонячної активності, впливає на Землю, — сонячні спалахи. Вони розвиваються в активних областях зі складною будовою магнітного поля і зачіпають всю товщу сонячної атмосфери. Енергія великий сонячної спалахи сягає величезної величини, можна з кількістю сонячної енергії, одержуваної нашої планетою протягом року. Це приблизно 100 разів більше всієї теплової енергії, яку можна було б мати під час спалювання всіх розвіданих запасів нафти, газу та вугілля. У той самий що час цей енергія, испускаемая всім Сонцем за двадцяту частку секунди, з потужністю, яка перевищує сотої частки відсотка від потужності повного випромінювання нашої зірки. У вспышечно-активных областях основна послідовність спалахів великий і середній потужності відбувається поза обмежений інтервал часу (40−60 годин), тоді немов малі спалахи і уярчения спостерігаються практично постійно. Це спричиняє підйому загального фону електромагнітного випромінювання Сонця. Тож оцінки сонячної активності, пов’язану зі спалахами, почали застосовувати спеціальні індекси, прямо пов’язані з реальними потоками електромагнітного випромінювання. По величині потоку радіовипромінювання хвилі 10.7 див (частота 2800 МГц) в 1963 р. запроваджено індекс F10.7. Він вимірюється в сонячних одиницях потоку (с.е.п.), причому 1 с.е.п. = 10−22 Вт/(м2· Гц). Індекс F10.7 добре відповідає змін сумарною площі сонячних плям і кількості спалахів переважають у всіх активних областях. Для статистичних досліджень, у основному використовуються середньомісячні значения.

З розвитком супутникових досліджень Сонця з’явилася можливість прямих вимірів потоку рентгенівського випромінювання окремими диапазонах.

З 1976 року регулярно вимірюється щоденне фонове значення потоку м’якого рентгенівського випромінювання буде в діапазоні 1−8 A (12.5−1 кэВ). Відповідний індекс позначається великої латинської буквою (A, B, З, M, X), що характеризує порядок величини потоку буде в діапазоні 1−8 A (10−8 Вт/м2, 10−7 тощо) з наступним числом не більше від 1 до 9.9, що дає саме значення потоку. Приміром, M2.5 означає рівень потоку 2.5· 10−5. У результаті виходить наступна шкала оценок:

А (1−9) = (1−9)· 10−8 Вт/м2.

В (1−9) = (1−9)· 10−7.

С (1−9) = (1−9)· 10−6.

М (1−9) = (1−9)· 10−5.

Х (1-n) = (1-n)· 10−4.

Цей фон змінюється від величин А1 в мінімумі сонячної активності до С5 в максимумі. І ця система застосовується для позначення рентгенівського бала сонячної спалахи. Максимальний бал Х20 = 20· 10−4 Вт/м2 зареєстрований винними у спалаху 16 серпня 1989 года.

Останнім часом стало використовуватися як індексу, що характеризує ступінь вспышечной активності Сонця, кількість сонячних спалахів протягом місяця. Цей індекс можна використовувати з 1964 року, коли було запроваджено применяющаяся зараз система визначення балльности сонячної спалаху оптичному диапазоне.

3.2. Цикли сонячної активности.

Сонячна активність в числах Вольфа як і з’ясувалося згодом, й у інших індексах, має циклічний характер з середньої тривалістю циклу в 11.2 року. Нумерація сонячних циклів починається відтоді, коли почалися регулярні щоденні спостереження числа плям. Епоха, коли кількість активних областей буває найбільшим, називається максимумом сонячного циклу, а якщо їх майже немає - мінімумом. Останні 80 років протягом циклу кілька прискорився й відповідна середня тривалість циклів зменшилася приблизно до 10.5 років. Останні 250 років найкоротший період дорівнював 9 років, а найдовший 13.5 років. Інакше кажучи, поведінка сонячного циклу регулярно лише середньому. У піднесенні і спаді сонячних циклів існує певна закономірність. Можливо, це свідчить про існування більш тривалого циклу, рівного приблизно 80−90 років. Попри різну тривалість окремих циклів, кожному їх властиві загальні закономірності. То чим інтенсивніше цикл, тим коротше гілка розвитку і тим довші гілка спаду, але для циклів малої інтенсивності навпаки — довжина галузі зростання перевищує довжину галузі спаду. У період мінімуму протягом певного часу плям на Сонце, зазвичай, немає. Потім вони починають з’являтися далеке від екватора на широтах ±40°. Поруч із зростанням числа сонячних плям самі плями мігрують в напрямі сонячного екватора, який нахилений до площині орбіти Землі (тобто до екліптиці) під кутом 7°. Г. Шперер був охарактеризований першим, хто досліджував ці зміни з широтою. Воно й Р. Кэррингтон — англійський астроном-аматор — провели великі серії спостережень періодів звернення плям і встановили той факт, що Сонце не обертається як тверде тіло — на широті 30°, наприклад, період обертання плям навколо Сонця на майже 7% більше, ніж экваторе.

Наприкінці циклу плями переважно з’являються поблизу широти ±5°. У той час на високих широтах вже можуть з’являтися плями нового цикла.

У 1908 г. Д. Хейл відкрив, що сонячні плями мають сильним магнітним полем. Пізніші виміру магнітного поля була в групах, які з двох сонячних плям, показали, що ці дві плями мають протилежні магнітні полярності, вказуючи, що силові лінії магнітного поля виходять із одного плями і входить у інше. Одного сонячного циклу лише у півсфері (північної чи південної) провідне пляма (по напрямку обертання Сонця) завжди одному й тому ж полярності. На іншому бік екватора полярність ведучого плями протилежна. Така ситуація зберігається у протягом всього поточного циклу, та був, коли починається новий цикл, полярності провідних плям змінюються. Початкова картина магнітних полярностей в такий спосіб відновлюється через 22 року, визначаючи магнітний цикл Сонця. Це означає, що повний магнітний цикл Сонця і двох одинадцятирічних — парного і непарного, причому парний цикл зазвичай менше нечетного.

Одинадцятирічної циклічністю мають багатьох інших характеристики активних утворень на Сонце — площа плям, частота і кількість спалахів, кількість волокон (і протуберанців), і навіть форма корони. У період мінімуму сонячна корона має витягнуту форму, яку надають їй довгі промені, скривлені у бік вздовж екватора. У полюсів спостерігаються характерні короткі промені - «полярні щітки ». Під час максимуму форма корони округла, завдяки велику кількість прямих радіальних лучей.

3.3. Вплив Сонячної активності на человека.

Останніми роками дедалі частіше говориться про сонячної активності, магнітних бурях та на людей. Оскільки сонячна активність наростає, то вплив цього явища для здоров’я стає у достатньо актуальным.

Все Землі залежить від поверхні Сонця, яке постачає їй значну частину енергії. Спокійне Сонце (за відсутності з його поверхні плям, протуберанців, спалахів) характеризується сталістю у часі електромагнітного випромінювання в усьому його спектральному діапазоні, що включає рентгенівські промені, ультрафіолетові хвилі, видимий спектр, інфрачервоні промені, промені радіодіапазонів, і навіть сталістю у часі з так званого сонячного вітру — слабкого потоку електронів, протонів, ядер гелію, це радіальне витікання плазми сонячної корони в міжпланетне пространство.

Магнітне полі планет (зокрема Землі) служить захистом від сонячного вітру, але частина заряджених частинок здатне проникати всередину магнітосфери Землі. Це відбувається у «високих широтах, де є дві звані воронки: один на Північному, інша — у Південному півкулях. Взаємодія цих заряджених часток отримують за атомами і молекулами атмосферних газів викликає світіння, що називається північним сяйвом. Енергія, що у вигляді цих частинок, далі розподіляється у різних процесах навколо усієї земної кулі, у результаті відбуваються зміни у атмосфері і іоносфері усім широтах і довготах. Але це зміни на середніх і низьких широтах відбуваються через певний час після подій у зависоких широтах, і наслідки для їхніх у різних сферах, різними широтах і у різний час різні. Тож є значне розмаїття наслідків вторгнення частинок сонячного вітру у залежність від региона.

Хвилеве випромінювання Сонця поширюється прямолінійно зі швидкістю 300 тис. км/сек і сягає Землі за 8 хвилин. Молекули і атоми атмосферних газів поглинають і розсіюють хвилеве випромінювання Сонця вибірково (на певних частотах). Періодично, з ритмом приблизно 11 років, відбувається посилення сонячної активності (виникають сонячні плями, хромосферные спалахи, протуберанці в короні Сонця). Саме тоді посилюється хвилеве сонячне випромінювання різними частотах, з сонячної атмосфери викидаються в міжпланетне простір потоки електронів, протонів, ядер гелію, енергія і швидкість яких значно більше, ніж енергія і швидкість частинок сонячного вітру. Цей потік частинок поширюється в міжпланетному просторі на кшталт поршня. Через певний час (12−24 години) цей поршень сягає орбіти Землі. Під його тиском магнітосфера Землі на денний боці стискається вдвічі і іще (з десятьма радіусів Землі в нормі до 3−4х), що веде до підвищення напруженості магнітного поля Землі. Так починається світова магнітна буря.

Період, коли магнітне полі збільшується, називається початковій фазою магнітної бурі й триває 4−6 годин. Далі магнітне полі повертається норму, та був його величина починає зменшуватися, оскільки поршень сонячного корпускулярного потоку вже пройшов межі Земний магнітосфери, а процеси всередині самої магнітосфери зумовили зменшення напруженості магнітного поля. Цей період зниженого магнітного поля називається головною фазою світової магнітної бурі й триває 10−15 годин. Після головною фази магнітної бурі слід восстановительная (кілька годин), коли магнітне полі Землі відновлює свою величину. У кожному регіоні обурення магнітного поля відбувається по-разному.

Останніми роками з’ясувалося, що у людини, діє низку космічних чинників, викликають зміни у магнітосфері планети в результаті неї сонячних корпускулярних потоків. Як-от: 1. Інфразвук, являє собою акустичні коливання дуже низької частоти. Він виникає у областях полярного сяйва, у «високих широтах й поширюється попри всі широти і між довготи, тобто глобальна явищем. Через 4−6 годин з початку світової магнітної бурі плавно збільшується амплітуда коливань на середніх широтах. Після досягнення максимуму вона поступово зменшується протягом кількох часов.

Інфразвук генерується як при полярних сияниях, а й за урагани, землетрусах, вулканічних виверженнях отож у атмосфері існує постійне тло цих коливань, який накладаються коливання, пов’язані з магнітною бурею. 2. Микропульсации чи короткопериодические коливання магнітного поля Земли.

(з частотами від кількох основних герц за кілька кГц). Микропульсации із частотою від 0,01 до 10 гц діють на біологічні системи, зокрема нервову систему людини (2−3 гц), збільшуючи час реакцію возмущающий сигнал, впливають на психіку (1 гц), викликаючи тугу без видимих причин, страх, паніку. З ними також пов’язують збільшення частоти захворюваності та ускладнень із боку сердечно-сосудистой системи. 3. Також у цей час змінюється інтенсивність ультрафіолетового проміння, прихожого до поверхні Землі из-за зміни озонового шару у зависоких широтах у дії нею прискорених частиц.

Выбрасываемые з Сонця потоки дуже різноманітні. Різні й умови в міжпланетному просторі, що вони долають, тому немає суворо однакових магнітних бур. Кожна має своє обличчя, відрізняється як силою, інтенсивністю, а й особливостями розвитку окремих процесів. Отже, слід пам’ятати, що правове поняття «магнітна буря» у цій проблемі дії космосу для здоров’я є свого роду збірним образом.

Вплив сонячної активності виникнення захворювань встановив ще 20-х роках А. Л. Чижевский. Його вважають основоположником науки гелиобиологии. З того часу проводяться дослідження, накопичуються наукові дані, що підтверджують вплив сонячних і магнітних бур для здоров’я. Помічено, що погіршення стану хворих максимально проявляється, уперших, відразу після сонячної спалахи і, по-друге, — з початком магнітної бурі. Це тим, що й через приблизно 8 хвилин з початку сонячної спалахи сонячне світло (і навіть рентгенівське випромінювання) досягають атмосфери Землі та викликають там процеси, які впливають на функціонування організму, а приблизно добу починається сама магнитосферная буря Земли.

З усіх захворювань, які піддаються впливу магнитосферных бур, сердечно-сосудистые виділили, передусім, оскільки з їхньою зв’язку з сонячної і магнітної активністю була найочевиднішій. Проводилися зіставлення залежності кількості й тяжкості сердечно-сосудистых захворювань від багатьох чинників довкілля (атмосферне тиск, температура повітря, опади, хмарність, іонізація, радіаційний режим і таке інше), але достовірна і стійка зв’язок сердечно-сосудистых захворювань виявляється саме з хромосферными спалахами і геомагнітними бурями.

Під час магнітних бур виявлялися суб'єктивні симптоми погіршення стану хворих, частішали випадки підвищення артеріального тиску, погіршувався коронарне кровообіг, що супроводжувалися негативною динамікою ЕКГ. Дослідження засвідчили, що заключного дня, коли на Сонце відбувається спалах, число випадків інфаркту міокарда збільшується. Воно сягає максимуму наступного дня після спалахи (приблизно 2 разу більше, порівняно з магнитоспокойными днями). У цей самий день починається магнитосферная буря, викликана вспышкой.

Дослідження серцевого ритму показали, що слабкі обурення магнітного поля Землі викликали збільшення кількості порушень серцевого ритму. Однак у дні з поміркованими та з сильними геомагнітними бурями порушення ритму серця відбуваються частіше, аніж за відсутності магнітних бур. Це належить як до спостережень може спокою, і при фізичних нагрузках.

Спостереження хворих на гіпертонію показали, що коли частина хворих реагувала на добу до магнітної бурі. Інші відчували погіршення самопочуття на початку, середині чи з закінченні геомагнітної бурі. На початку та протягом бурі збільшувалася систолічний тиск (приблизно на 10 — 20%), іноді у кінці, а й у продовження першої доби її закінчення збільшувалася як систолічний, і діастолічний артеріальний тиск. Лише на самій другі добу після бурі артеріальний тиск в хворих стабилизировалось.

Проведені засвідчили, що згубно з хворими діє буря у її початковий період. Аналіз численних медичних даних вивів також сезонний хід погіршення здоров’я під час магнітних бур; він характеризується найбільшим погіршенням в весняне рівнодення, коли збільшується кількість і тяжкість судинних катастроф (зокрема, інфарктів миокарда).

Виявлено зв’язок сонячної активності і з функціонуванням інших систем організму, з онкозахворюваннями. Зокрема, вивчалася захворюваність на рак у Туркменії під час одного циклу сонячної активності. Встановлено, що останніми роками зниження сонячної активності захворюваність злоякісними пухлинами зростала. Найбільша захворюваність на рак мала місце період спокійного Сонця, найменша — при найвищої сонячної активності. Припускають, що це пов’язано з який гальмує дією сонячної активності на малодифференцированные клітинні елементи, зокрема на ракові клетки.

Під час магнітної бурі частіше починаються передчасні пологи, а до кінцю бурі збільшується кількість швидких пологів. Вчені також дійшли висновку, що справжній рівень сонячної активності у рік народження дитини істотно віддзеркалюється в його конституційних особенностях.

Дослідженнями за кордоном з великої фактичний матеріал було показано, що кількість нещасних випадків і травматизму на транспорті збільшується під час сонячних і магнітних бур, що змінами діяльності центральної нервової системи. У цьому збільшується час реакцію зовнішні світловий і звуковий сигнали, з’являється загальмованість, повільність, погіршується кмітливість, збільшується можливість прийняття невірних решений.

Проводилися спостереження впливу магнітних і сонячних бур з хворими, котрі страждають психічні розлади, зокрема, маниакально-депрессивным синдромом. Встановлено, що вони за високої сонячної активності переважали маніакальні фази, а при низькою — депресивні. Простежувалася чітка зв’язок між обращаемостью в психіатричні лікарні й возмущённостью магнітного поля Землі. У такі дні зростає кількість випадків суїциду, що аналізувалося за даними викликів СМП.

Слід зазначити, що і здоровий організм по-різному реагує зміни космічних і геофізичних умов. У хворих ослаблених, утомлённых, емоційно нестійких осіб, у дні, які характеризуються зміною космічних і геофізичних умов, погіршуються показники енергетики, імунологічної захисту, стану різних фізіологічних систем організму, з’являється психічне напруга. А психологічно і майже фізично здоровий організм перебувають у стані перебудувати своїх внутрішніх процеси відповідно до зміненими умовами довкілля. У цьому активується імунна система, відповідно перебудовуються нервові процеси та ендокринна система; зберігається і навіть збільшується працездатність. Суб'єктивно це сприймається здоровим як поліпшення самопочуття, підйом настроения.

Розглядаючи психоемоційні прояви у періоди космічних і геофізичних обурень, слід визнати про важливому аспекті управління мисленням і психоэмоцианальным станом. Відзначено, що психоемоційний настрій на творчу працю є потужною стимулом активності внутрішніх резервів організму, що дозволяє легше переносити екстремальні впливу природних чинників. Спостереження одного покоління вчених свідчать, що людина, що у стані творчого піднесення, стає малочувствительным до будь-яких впливам хвороботворних факторов.

Вплив Сонячної Активності на дитини. Відомо, будь-яка навантаження дається дітям великим напругою психічних, емоційних і фізичних функцій. Під час екстремальних космічних і геофізичних ситуацій страждає енергетика дитини, розвиваються функціональні розлади зі боку нервової, ендокринної, сердечно-сосудистой, дихальної та інших систем. Дитина відчуває дискомфорт, яка може пояснити. З’являються порушення сну, занепокоєння, плаксивість, втрачається апетит. Іноді може підніматися температура. Після закінчення екстремальній ситуації все входить у норму, й у разі вдаватися на лікування невідомої хвороби непотрібно. Лікарська терапія в дітей, прореагировавших зміну геомагнітної обстановки, не виправдана і може мати несприятливі наслідки. Саме тоді дитині більше необхідна увага ближніх. Діти на такі моменти може з’явитися підвищена збуджуваність, порушення уваги, деякі стають агресивними, дратівливими, обидчивыми. Дитина може більше повільно виконувати шкільну роботу. Нерозуміння стану дітей у такі періоди із боку батьків, вихователів, вчителів погіршує негативний емоційне тло дитини. Можуть виникати конфліктні ситуації. Чуйне ставлення до дитині, підтримка в подоланні психологічного й фізичного дискомфорту — найреальніший шлях до досягнення гармонійного розвитку дітей. Ще більше труднощів може бути при збігу підвищеної геомагнітної активності з початком навчального року. У цій ситуації, як свідчать спостереження вчених, допомагає творче початок. Інакше кажучи, навчальний матеріал, методика його піднесення мають викликати в дитини інтерес пізнання нового. І це призведе до задоволенню потреби у творчої роботи і стане джерелом радості. Освоєння шкільного матеріалу має спрямувати большє нє на механічне запам’ятовування, але в навчання творчого осмислення і його використання знаний.

Є індивідуальні відмінності чутливості людини до впливу обурень геомагнітного поля. Так, люди, рождённые під час активного Сонця, менш чутливі до магнітним бурям. Все більше даних свідчить у тому, що сила чинника довкілля у розвитку вагітності, і навіть зміни у самому організмі матері визначає стійкість майбутнього людини до тих або іншим суб'єктам екстремальних умов і схильність до певним захворювань. Це дозволяє припустити, що сила впливу космічних, геофізичних й інших чинників, їх співвідношення і ритм на організм вагітної жінки, як б заводять внутрішні біологічний годинник кожного з нас.

Результати наукових спостережень за сонячної активністю протягом останніх 170 років дозволяють віднести максимум 11-летнего циклу 2001 р. до самому потужному цей період. Він збігаються з вступом до максимум 576 літнього циклу протистояння великих планет в 2000 р., що дозволяє ученим припустити посилення психопатогенного космічного на біосферу в 2000—2001 гг., а далі в 2004—2006 гг. викликати найбільше посилення сейсмічної активності Землі в новітньої истории.

Заключение

.

Сонце висвітлює і зігріває нашу планету, самотужки було б неможлива життя в ній лише вбивала людину, і навіть мікроорганізмів. Сонце — головний (хоча й єдиний) двигун що відбуваються Землі процесів. Та не тепла і світло отримує Земля від поверхні Сонця. Різні види сонячного випромінювання та потоки частинок надають постійне впливом геть її жизнь.

Сонце посилає на Землю електромагнітні хвилі всіх галузей спектра — від багатокілометрових радіохвиль до гама-променів. Околиць Землі досягають також заряжённые частки різних енергій — як високих (сонячні космічні промені), і низьких і середніх (потоки сонячного вітру, викиди від спалахів). Нарешті, Сонце випускає потужний потік елементарних частинок — нейтрино. Проте вплив останніх на земні процеси пренебрежимо мало: тих частинок земну кулю прозорий, і вони вільно крізь нього пролетают.

Тільки дуже мала частка заряджених частинок з міжпланетного простору потрапляє у атмосферу Землі (інші відхиляє чи затримує геомагнітне полі). Але всіх їх енергії цілком достатньо щоб викликати полярні сяйва і обурення магнітного поля нашої планети, усе це неминуче впливає живе і, можливо неживе планети Земля.

Литература

:

1. Чижевський О. Л. «Земна луна сонячних бур»: М., Думка 1976 г.

2. Мірошниченко Л.И. «Сонячна активність і Земля»: М., Наука 1981 г.

3. Широкова Є. «У полоні сонячних бур» // Камчатское Час 26.04.2001 г. internet.

4. Кауров Еге. «Людина, Сонце і Магнітні Бурі» // «Астрономія «РАН.

19.01.2000г. internet.

19/4_magnetism.html.

5. Короновский Н. В. «Магнітне полі геологічного минулого землі» //.

СОЖ, 1996 р. № 6.

6. Воронов, Гречнева «Основи сучасного естествознания»: М. Навчальне пособие.