Солнечно-Земные связи и их влияние на человека

Главная - Астрономия, авиация, космонавтика - Солнечно-Земные связи и их влияние на человека

Хотя не все звенья цепочки Солнечно-Земных связей одинаково изученные, вообще картина Солнечно-Земных связей представляется качественно . Количественное исследование этой Скпадної проблемы с плохо известными ( вообще ли неизвестными) начальными и предельными условиями утруднено по незнанию конкретных физических механизмов, которые обеспечивают передачу энергии между отдельными звеньями.

Рядом с поисками физических механизмов ведутся исследование информационного аспекта Солнечно-Земных связей. Связи оказываются двояко, в зависимости от того, плавно ли скачкообразно происходит перераспределение энергии солнечных збурювань внутри магнитосферы. В первом случае Солнечно-Земные связи оказываются в форме ритмических колебаний геофизических параметром ( 11-пожилых, 27-дневных и др.). Скачкообразные изменения связывают с так называемым триггерным механизмом, которые применим к или процессов системам, которые находятся в неустойчивом стане, близкому к критическому. В этом случае небольшое изменение критического параметра (давления, силы тока, концентрации частиц и т.п.) приводит к качественному изменению хода данного или явления вызывает новое явление. Для примера можно указать на явление образования внетропических циклонов при геомагнитных збурюваннях. Энергия геомагнитного возмущения превратится в энергию инфракрасного излучения. Последнее создает небольшой дополнительный разогрев тропосферы, в результате которого и развивается ее вертикальная нестойкость. При этом энергия развитый нестойкости может на два порядка превышать энергию первоначального возмущения.

Новым исследовательский приемом Солнечно-Земных связей есть активные эксперименты в магнитосфере и ионосфере по моделированию эффектов, вызываемых солнечной активностью. Для диагностики стана магнитосферы и ионосферы используются пучки электронов, тучи натрия бария ( что выпускаются из борта ракеты). Для непосредственного влияния на ионосферу используются радиоволны коротковолнового диапазона. Главное преимущество активных экспериментов - возможность контролировать некоторые начальные условия (параметры пучка электронов, мощность и частоту радиоволн и т.п.). Это разрешает более уверенно судить о физических процессах на заданной высоте, а вместе с наблюдениями на других высотах - о механизме магнитосферно-ионосферного взаимодействия, об условиях генерации низкочастотных излучений, о механизме Солнечно-Земных связей в целом. Активные эксперименты имеют также и прикладное значение. Доказана возможность создать искусственный радиационный пояс Земли и вызвать полярные сияния, изменять свойства ионосферы и генерировать низкочастотное излучение над заданным районом.

Изучение Солнечно-Земных связей есть не только фундаментальной научной проблемой, но и имеет большое прогностическое значение. Прогнозы стана магнитосферы и других оболочек Земли крайне необходимые для решения практических задач в области космонавтики, радиосвязи, транспорта, метеорологии и климатологии, сельского хозяйства, биологии и медицины.

3. Солнечная активность

3.1. Важнейшие проявления и индексы солнечной активностіоднієї из самых замечательных особенностей Солнца есть почти периодические, регулярные изменения разных проявлений солнечной активности, т.е. всей совокупности явлений на Солнце. Это и солнечные пятна - области с сильным магнитным полем и вследствие этого со сниженной температурой, и солнечные вспышки - наиболее могущественные и быстрые взрывные процессы, которые влияют на всю солнечную атмосферу над активной областью, и солнечные волокна - плазменні образование в магнитном поле солнечной атмосферы, которые имеют вид извлеченных (к сотням тысяч километров) волоконоподібних структур. Когда волокна выходят на видимый край (лимб) Солнца, можно видеть наиболее грандиозные по масштабам активные и спокойные образования - протуберанцы, которые отличаются богатым разнообразием форм и Скп-адною структурой. Нужно еще отметить корональные дыры - области в атмосфере Солнца с открытым в межпланетное пространство магнитным полем. Это своеобразные окна, из которых выкидается высокоскоростной поток солнечных заряженных часток.

Солнечные пятна - наиболее известные явления на Солнце. Впервые в телескоп их наблюдал Г. Галілей в 1610 г. Мы не знаем, когда и как он научился ослаблять яркий солнечный свет, но прекрасные гравюры, которые изображают солнечные пятна и опубликованные в 1613г. в его знаменитых письмах о солнечных пятнах, появились первыми систематическими рядами наблюдений.

С этих пор регистрация пятен то проводилась, то прекращалась, то восстанавливалась снова. В конце ХІ век два наблюдатели - Г. Шперер в Германии и Э. Маундер в Англии указали на тот факт, который 70-на протяжении пожилого периода вплоть до 1716г. пятен на солнечном диске, очевидно, было очень мало. Уже в наше время Д. Эдди, сызнова проанализировав все данные, пришел к заключению, которое действительно в этот период был спад солнечной активности, названный Маундерівським мінімумом.

ДО 1843г. 20-после пожилых наблюдений любитель астрономии Г. Швабе из Германии собрал довольно много данных для того, чтобы показать, что число пятен на диске Солнца циклически меняется, достигая минимума приблизительно через каждые одиннадцать лет. Г. Вольф из Цюриха собрал все какие только мог данные о пятнах, систематизировал их, организовал регулярные наблюдения и предложил оценивать степень активности Солнца специальным индексом, который определяет меру "запятненности" Солнца, которые учитывает как число пятен, которые наблюдались в данный день, так и число групп солнечных пятен на диске Солнца. Этот индекс относительного числа пятен, со временем названный "числами Вольфа", начинает свой ряд с 1749 года. Кривая среднегодовых чисел Вольфа совсем четко показывает периодические изменения числа солнечных плям.