Солнечно-Земные связи и их влияние на человека

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

Солнечная активность в числах Вольфа и, как выяснилось позднее, и в других индексах, имеет циклический характер со средней продолжительностью цикла в 11.2 года. Нумерация солнечных циклов начинается из того момента, когда начались регулярные ежедневные наблюдения числа пятен. Эпоха, когда количество активных областей бывает наибольшим, называется максимумом солнечного цикла, а когда их почти нет - минимумом. За последние 80 лет течение цикла немного ускорилась и средняя продолжительность циклов уменьшился приблизительно к 10.5 лет. За последние 250 лет самый короткий период был равняется 9 годам, а самый длинный 13.5 лет. Другими словами, обращение солнечного цикла регулярно лишь в среднем. В подъеме и спаде солнечных циклов существует некоторая закономерность. Возможно, это указывает на существование более продолжительного цикла, равного приблизительно 80-90 годам. Несмотря на разную продолжительность отдельных циклов, каждому из них присущий общие закономерности. Так, чем интенсивнее цикл, тем короче область роста и тем длиннее область спада, но для циклов малой интенсивности именно наоборот - длина области роста превышает длину области спада. В эпоху минимума на протяжении некоторого времени пятен на Солнце, как правило, нет. Потом они начинают появляться далеко от экватора на широтах ±40°. Одновременно с ростом числа солнечных пятен самые пятна мигрируют в направлении солнечного экватора, который наклонен к плоскости орбиты Земли (т.е. к эклиптике) под углом в 7°. Г. Шперер был первым, кто исследовал эти изменения с широтой. Он и Р. Кэррингтон - английский астроном-любитель - провели большие серии наблюдений периодов обращения пятен и установили тот факт, что Солнце не оборачивается как твердое тело - на широте 30°, например, период обращения пятен вокруг Солнца на 7% больше, чем на экваторе.

До конца цикла пятна в основном появляются близ широты ±5°. В это время на высоких широтах уже могут появляться пятна нового цикла.В 1908г. Д.Хейл открыл, что солнечные пятна владеют сильным магнитным полем. Более поздние измерения магнитного поля в группах, которые состоят из двух солнечных пятен, показали, что эти две пятна имеют противоположные магнитные полярности, указывая, что силовые линии магнитного поля выходят с одного пятна и входят в другое. На протяжении одного солнечного цикла в одной полусфере (северной или южный) ведущее пятно (по направлению обращения Солнца) всегда одной и той же полярности. По другую сторону экватора полярность ведущего пятна противоположная. Такая ситуация сохраняется на протяжении всего текущего цикла, а потом, когда начинается новый цикл, полярности ведущих пятен меняются. Первоначальная картина магнитных полярностей таким образом восстанавливается через 22 года, определяя магнитный цикл Солнца. Это означает, что полный магнитный цикл Солнца Скпадається с двух одиннадцатилетних - парного и непарного, причем парный цикл обычно меньше непарного.

Одиннадцатилетней цикличностью владеют много других характеристик активных образований на Солнце - площадь пятен, частота и количество вспышек, количество волокон (и соответственно протуберанцев), а также форма короны. В эпоху минимума солнечная корона имеет извлеченную форму, которые прибавляют ей длинные лучи, искривленные в направлении вдоль экватора. У полюсов наблюдаются характерные короткие лучи - "полярные щетки". Во время максимума форма короны округлая, благодаря большому количеству прямых радиальных променів.

3.3. Влияние Солнечной активности на человека

В последние годы все чаще говорится о солнечной активности, магнитных бурах и их влиянии на людей. Так как сонячна активность нарастает, тот вопрос о влиянии этого явления на здоровье становится в достаточной степени актуальним.

Все на Земле зависит от Солнца, которое поставляет ей значительную часть энергии. Спокойное Солнце (при отсутствии на его поверхности пятен, протуберанцев, вспышек) характеризуется постоянством во времени электромагнитного излучения во всем его спектральном диапазоне, который включает рентгеновские лучи, ультрафиолетовые волны, видимый спектр, инфракрасные лучи, лучи радиодиапазонов, а также постоянством во времени так называемого солнечного ветра - слабого потока электронов, протонов, ядер гелия, который представляет собой радиальное истечение плазмы солнечной короны в межпланетный простір.

Магнитное поле планет (в том числе Земли) служит защитой от солнечного ветра, но часть заряженных частиц здатно проникать внутрь магнитосферы Земли. Это происходит в основном в высоких широтах, где маются две так называемых воронки: одна в Северному, другая в Южному полушариях. Взаимодействие этих заряженных частиц с атомами и молекулами атмосферных газов вызывает свечение, которые называется северным сиянием. Энергия, которая приходит в виде этих частиц, дальше распределяется в разных процессах вокруг всего земного шара, в результате чего происходят изменения в атмосфере и ионосфере на всех широтах и долготах. Но эти изменения на средних и низких широтах происходят спустя определенное время после событий в высоких широтах, и следствия их в разных областях, на разных широтах и в разное время разные. Поэтому мается значительное многообразие следствий вторжения частиц солнечного ветра в зависимости от региона.

Волновое излучение Солнца распространяется прямолинейно со скоростью 300 тыс. км/сек и доходит к Земле за 8 минут. Молекулы и атомы атмосферных газов поглощают и рассеивают волновое излучение Солнца избирательно (на определенных частотах). Периодически, с ритмом приблизительно 11 лет, происходит усиление солнечной активности (возникают солнечные пятна, хромосферные вспышки, протуберанцы в короне Солнца). В это время усиливается волновое солнечное излучение на разных частотах, из солнечной атмосферы выкидаются в межпланетное пространство потоки электронов, протонов, ядер гелия, энергия и скорость которых много больше, чем энергия и скорость частиц солнечного ветра. Этот поток частиц распространяется в межпланетному просторные наподобие поршня. Через определенное время (12-24 часа) этот поршень достигает орбиты Земли. Под его давлением магнитосфера Земли на дневной стороне сжимается в 2 раза и боле (с 10 радиусов Земли в норме до 3-4х), что ведет к увеличению напряженности магнитного поля Земли. Так начинается мировая магнитная бура.