Параметры Солнечной активности и ее влияние на погоду и климат

Главная » Статьи » Параметры Солнечной активности и ее влияние на погоду и климат

Параметры Солнечной активности и ее влияние на погоду и климат

Проблема «Солнце – Земля» является на сегодняшний день актуальной по многим причинам. Во-первых, это проблема альтернативных источников энергии на Земле. Солнечная энергия – неисчерпаемый источник энергии, притом безопасный. Во-вторых, это влияние солнечной активности на земную атмосферу и магнитное поле Земли: магнитные бури, полярные сияния, влияния солнечной активности на качество радиосвязи, засухи, ледниковые периоды и др. Изменение уровня солнечной активности приводит к изменению величин основных метеорологических элементов: температуры, давления, числа гроз, осадков и связанных с ними гидрологических и дендрологических характеристик: уровня озер и рек, грунтовых вод, солености и оледенения океана, числа колец в деревьях, иловых отложений и т.п. Правда в отдельные периоды времени эти проявления происходят только частично или вовсе не наблюдаются. В-третьих, это проблема «Солнце – биосфера земли». С изменением солнечной активности учеными было замечено изменение численности насекомых и многих животных. В результате изучения свойств крови: числа лейкоцитов, скорости свертывания крови и др., были доказаны связи сердечно-сосудистых заболеваний человека с солнечной активностью.

В данной работе мы ограничимся рассмотрением влияния солнечной активности на геофизические параметры, особое внимание уделив воздействию активности на погоду и климат.

Солнечная активность и ее причины

У Солнца есть собственная «жизнь», называемая солнечной активностью: раскаленная масса Солнца находится в непрерывном движении, которое порождает пятна и факелы, меняет силу и направление солнечного ветра. На эту солнечную жизнь сразу реагирует магнитное поле Земли и ее атмосфера, порождая различные явления, воздействуя на животный и растительный мир, провоцируя вспышки рождаемости разных видов животных и насекомых, а также наши с вами заболевания.

Помимо обычного излучения, исходящего от Солнца, обнаружено и интенсивное радиоизлучение. Советская экспедиция в Бразилии, наблюдавшая затмение 20 мая 1947 года, обнаружила падение интенсивности радиоизлучения Солнца в 2 раза во время полной фазы солнечного затмения, в то время, как интенсивность общего излучения Солнца уменьшилась в миллион раз. Это говорит о том, что радиоизлучение Солнца происходит главным образом от его короны.

Причины циклической деятельности Солнца остаются пока неведомыми. Одни ученые склоняются к мнению, что ее основой являются внутренние механизмы, другие утверждают, что это гравитационные влияния обращающихся вокруг Солнца планет. Вторая точка зрения выглядит логичнее. Нужно учитывать и тот факт, что обращение планет происходит не столько вокруг Солнца, сколько вокруг общего центра тяжести всей Солнечной системы, по отношению к которому само Солнце описывает сложную кривую. Если учесть к тому же, что Солнце – не твердое тело, то такая динамика вращения непременно воздействует и на динамику движения всей солнечной плазмы, задавая ритмы солнечной активности.

Параметры Солнечной активности и ее влияние на погоду и климат

Наиболее близкий к нам источник частиц высоких энергий это, разумеется, наша звезда – Солнце. Поэтому для того, чтобы понять и оценить уровень энергии (или мощность) рассматриваемых воздействий, допустимо ограничиться анализом энергии поступающей от Солнца, а точнее анализом вариаций энергии поступающих от него потоков.

На Солнце происходит множество процессов, большая часть из которых остается неизученной. Тем не менее, составить достаточное представление о вариациях поступающей от него энергии можно, рассмотрев один из главных факторов – близкое к периодической изменение солнечной активности. 22-летний солнечный цикл определяется периодическим изменением полярности гигантского магнита, который представляет собой Солнце.

Поверхность Солнца очень неоднородна и находится в постоянном движении. Это подтверждают многочисленные снимки, которые в постоянном режиме делают станции наблюдения и обсерватории, в том числе международные, в различных диапазонах спектра. Приливы и отливы раскаленного и почти полностью ионизованного вещества, бушующие на Солнце, иногда приводят к эффекту, называемому корональным выбросом массы (впрочем, имеется, не существенный для понимания дальнейшего нюанс, связанный с различием между понятиями солнечной вспышки и коронального выброса массы). В этом случае от поверхности нашей звезды отрываются огромные потоки плазмы, которые уходят в межзвездное пространство и вполне могут достичь Земли.

Пятна на Солнце, которые в непрерывном режиме регистрируются уже более ста лет, как раз и являются основой для наиболее простого способа регистрации солнечной активности.

Впрочем, пятна на Солнце могут быть разного размера, причем появление группы пятен далеко не тождественно появлению одного пятна той же площади. Чтобы учесть это обстоятельство, в солнечно-земной физике давно используются так называемые числа Вольфа, которые позволяют довольно точно судить об активности светила по числу пятен, наблюдаемых с Земли. Число Вольфа или относительное цюрихское число солнечных пятен, определяется по формуле где f – общее число пятен на видимой полусфере Солнца, g – число групп пятен. Коэффициент k обеспечивает учет условий наблюдений (например, тип телескопа). С его помощью наблюдения в любой точке планеты пересчитываются к стандартным цюрихским числам.

Число параметров, с помощью которых можно охарактеризовать активность Солнца очень велико и такой показатель как числа Вольфа, далеко не является исчерпывающим. Наглядно показать это можно, отталкиваясь только от одного факта – Солнце, как и всякое сильно разогретое тело, излучает электромагнитные волны в очень широком спектральном диапазоне. Помимо видимого света, оно испускает и радиоволны, и жесткие рентгеновские лучи. Учитывая, что спектр разогретых тел является практически сплошным, а вариации интенсивности в его отдельных участках могут и не быть коррелированны друг с другом, легко представить себе трудности, с которыми сталкивается солнечно-земная физика при попытках отыскать некий интегральный (или универсальный) показатель.

Единого универсального показателя для активности Солнца не существует, но в солнечно-земной физике установлено, что можно указать величины, которые позволяют в какой-то степени приблизиться к решению этой задачи. Одной из этих величин является интенсивность радиоизлучения Солнца на волне 10,7 см, которая также обладает примерно той же периодичностью, что и числа Вольфа. Многочисленные исследования показали, что вариации и этого, и многих других показателей с приемлемой точностью кореллируют с числами Вольфа. Поэтому во многих исследованиях по солнечно-земным связям проводится сопоставление наблюдаемых в различных оболочках Земли явлений с поведением солнечной активности. Впрочем, для более точных количественных оценок используется и интенсивность радиоизлучения на волне 10,7 см.

Известны многочисленные работы, показывающие, что изменение солнечной активности в течение 11-летнего цикла, влияет на многие показатели, относящиеся как к верхней, так и к нижней атмосфере. Одним из ярких примеров является цикл работ, выполненный в Научно-исследовательском институте физики Санкт-Петербургского университета. В этих работах было изучено влияние солнечной активности на многолетний ход температуры вблизи земной поверхности, т.е. в тропосфере. Работ аналогичного профиля существует очень много, например, предпринимались и определенные шаги по популяризации данных исследований, и тем более интересным является обзор, в котором рассматривались существенные трудности, которые возникают при попытках интерпретировать воздействие солнечной активности на события в тропосфере.

Первая трудность состоит в том, что поток энергии, поступающий от Солнца в околоземное космическое пространство с высокой точностью постоянен. По оценкам, подтверждаемых расчетами, проведенными на основании данных полученных со спутника "Нимбус-7", как это отмечалось в, в околоземное космическое пространство приходит энергия, характеризуемой величиной порядка 10 12 МВт. При этом ее изменчивая часть составляет всего около 10 6 – 10 4 МВт, т.е. менее одной десятитысячной процента от фонового значения. Другими словами, вариативная часть энергии, поступающей на Землю от Солнца сопоставима с той, что вырабатывается человеком в одном, сравнительно небольшом, регионе.

Поток лучистой энергии, поступающей от Солнца, можно также охарактеризовать с помощью солнечной постоянной (величина потока энергии, отнесенная к единице площади). Спутниковые измерения, проведенные в максимуме и минимуме солнечной активности, показали, что величина с высокой точностью действительно остается постоянной. Разница составляет около 2 Вт/м 2 при средней величине около 1380 Вт/м 2 .

Сопоставление энергии, приходящейся на изменчивую часть потока от Солнца с энергией характерных для атмосферы явлений, скажем, одного-единственного циклона также показывает, что это – сравнимые величины. Иначе говоря, непосредственно воздействия на события в тропосфере изменения солнечной активности оказывать не должны, если отталкиваться только от энергетических соображений.

Однако это еще не все. Еще одна трудность, возникающая при рассмотрении воздействия вариаций солнечной активности на тропосферу, т.е. самый нижний слой атмосферы, состоит в том, что частицы и излучение, несущие вариативную часть энергии не доходят до поверхности земли. Коротковолновое излучение, а также такие частицы как электроны радиационных поясов и солнечные протоны поглощаются в более высоких слоях атмосферы (в стратосфере и мезосфере).

Как можно видеть, речь действительно идет об очень небольшом (в энергетическом выражении) воздействии, результат которого, тем не менее, искали несколько десятилетий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кажанов В. Солнечная активность вчера и сегодня [Электронный ресурс]: http://planetarium-kharkov.org/?q=solar-activity

2. Прайс В. Официальная наука о влиянии Солнца и планет через Солнце [Электронный ресурс]:

4. Солнечная активность [Электронный ресурс]: http://www.kosmofizika.ru/ucheba/sun_act.htm

5. Сулейменов И.Э. Воздействие на процессы в атмосфере и проблематика геофизических вооружений. – Алматы: изд-во Казахского национального университета, 2007.

Исследовательская работа «Влияние солнечной активности на здоровье человека»

Психологи
Логопеды
Репетиторы

Глава 1. Магнитные бури – проявление солнечной активности

1.1. Характеристика Солнца и солнечной активности

1.2. Понятие о магнитных бурях и их влияние на здоровье человека

Глава 2. Выявление влияние солнечной активности на здоровье человека

Данная тема актуальна, так как здоровье – бесценный дар природы, которое надо беречь. Кроме того, здоровье студентов – это залог хорошей успеваемости в техникуме и подготовка высококвалифицированных специалистов. Но иногда наше самочувствие подводит нас. Плохое самочувствие сказывается не только на оценках, но и в общение с людьми.

На наше самочувствие влияют множество климатических факторов: температура воздуха, давление, скорость ветра, потоки солнечной радиации, солнечная активность и др. Люди, ощущающие дискомфорт от колебаний погоды, магнитных бурь, активности Солнца, называются метеочувствительными.

Цель работы: выявить влияние солнечной активности на здоровье человека.

Задачи исследования :

Познакомиться с понятием солнечной активности и магнитных бурях;

Определить факторы, влияющие на изменение самочувствия человека и выявить основные типы недомогания, вызванные солнечной активностью;

Провести наблюдения за состоянием здоровья в неблагоприятные дни, связанные с солнечной активностью.

Проанализировать полученные данные и выяснить, как влияет солнечная активность на здоровье человека.

Гипотеза: человеческий организм сохраняет естественные защитные механизмы, которые позволяют предчувствовать изменения самочувствия, свойственные всему живому.

Объект исследования : солнечная активность, влияющая на самочувствие человека.

Предмет исследования : регистрация неблагоприятных дней, вызванных солнечной активностью и наблюдение за изменением самочувствия.

Методы исследования :

работа с литературой (учебной, научной);

аналитический метод (анализируем и делаем вывод).

Исследование проводилось с ноября 2016 г. по декабрь 2016 г. В ходе данного исследования наблюдали за изменением самочувствия у людей молодого и более старшего поколения.

Глава 1. Магнитные бури – проявление солнечной активности

1.1. Характеристика Солнца и солнечной активности

Источником света на Земле является Солнце. Это звезда диаметром 1392 тыс. км, что в 109 раз больше диаметра Земли. Солнце – вращающийся шар раскаленного газа с температурой в глубине 15-25 млн. градусов С. Изучение многих физических и химических свойств жизни на нашей планете должно начинаться не с Земли, а с Солнца, точнее с самого его центра. Именно здесь находится источник энергии, которую Солнце непрерывно излучает в пространство в виде света и тепла.

Исследования многих специалистов показали, что около 70% массы Солнца составляют ядра водорода. Взаимодействуя между собой, они образуют более крупные ядра гелия. Такая же реакция происходит и на ядерном реакторе. Только Солнце представляет собой «ядерный реактор» колоссальной мощности, но более безопасный, так как расположен от Земли на расстоянии 149,6 млн. км, что примерно равно 107 диаметрам Солнца.

Еще в далекой древности люди понимали, что без Солнца не было бы жизни на Земле. Они считали Солнце благосклонным к людям, добрым божеством. Древние греки называли Солнце богом Гелиосом, римляне – лучезарным Фебом, а наши предки-славяне – богом Ярилой.

Природа Солнца и его значение для нашей жизни - неисчерпаемая тема. О его воздействии на Землю люди догадывались еще в глубокой древности, в результате чего рождались легенды и мифы, в которых Солнце играло главную роль. Оно обожествлялось во многих религиях. Исследование Солнца - особый раздел астрофизики со своей инструментальной базой, со своими методами. Роль получаемых результатов исключительна, как для астрофизики (понимание природы единственной звезды, находящейся так близко), так и для геофизики (основа огромного числа космических воздействий). Постоянный интерес к Солнцу проявляют астрономы, врачи, метеорологи, связисты, навигаторы и другие специалисты, профессиональная деятельность которых сильно зависит от степени активности нашего дневного светила, на котором «также бывают пятна».

Одной из самых замечательных особенностей Солнца являются почти периодические, регулярные изменения различных проявлений солнечной активности, т.е. всей совокупности наблюдаемых изменяющихся (быстро или медленно) явлений на Солнце. Это и солнечные пятна - области с сильным магнитным полем и вследствие этого с пониженной температурой, и солнечные вспышки - наиболее мощные и быстроразвивающиеся взрывные процессы, затрагивающие всю солнечную атмосферу над активной областью, и солнечные волокна - плазменные образования в магнитном поле солнечной атмосферы, имеющие вид вытянутых (до сотен тысяч километров) волоконообразных структур. Солнечные пятна - наиболее известные явления на Солнце. Впервые в телескоп их наблюдал Г. Галилей в 1610 г. К 1843 году после 20-летних наблюдений любитель астрономии Г. Швабе из Германии собрал достаточно много данных для того, чтобы показать, что число пятен на диске Солнца циклически меняется, достигая минимума примерно через каждые одиннадцать лет. Современные солнечные обсерватории ведут регулярные патрульные наблюдения за Солнцем, используя в качестве меры активности оценку площадей солнечных пятен в миллионных долях площади видимой солнечной полусферы. Самое сильное проявление солнечной активности, влияющее на Землю - солнечные вспышки. Они развиваются в активных областях со сложным строением магнитного поля и затрагивают всю толщу солнечной атмосферы. Энергия большой солнечной вспышки достигает огромной величины, сравнимой с количеством солнечной энергии, получаемой нашей планетой в течение целого года. Это приблизительно в 100 раз больше всей тепловой энергии, которую можно было бы получить при сжигании всех разведанных запасов нефти, газа и угля. Это приводит к подъему общего фона электромагнитного излучения Солнца. Поэтому для оценки солнечной активности, связанной со вспышками, стали применять специальные индексы, напрямую связанные с реальными потоками электромагнитного излучения. Солнечная активность имеет циклический характер со средней продолжительностью цикла в 11.2 года. Нумерация солнечных циклов начинается с того момента, когда начались регулярные ежедневные наблюдения числа пятен. За последние 80 лет течение цикла несколько ускорилось и средняя продолжительность циклов уменьшилась примерно до 10.5 лет.

1.2. Понятие о магнитных бурях и их влияние на здоровье человека

Все на Земле, в ее биосфере, атмосфере, гидросфере и т.д. зависит от Солнца. Основная часть энергии поступает в виде света (видимого и невидимого). Свет представляет собой волну, поэтому говорят о волновом излучении Солнца. Невидимое волновое излучение Солнца – это гамма лучи, рентгеновское, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Волновое излучение Солнца распространяется прямолинейно со скоростью 300 000 км/сек. Это значит, что от Солнца до Земли это излучение приходит за 8 мин.Период, когда магнитное поле на всей Земле увеличивается, называется начальной фазой магнитной бури. Она длится 10 – 15 часов и соответствует тому времени, когда поршень солнечного корпускулярного потока уже прошел за пределы земной магнитосферы, а процессы внутри самой магнитосферы привели к уменьшению напряженности магнитного поля. После главной фазы магнитной бури следует восстановительная фаза, в продолжение которой (несколько часов) магнитное поле Земли восстанавливает свою нормальную величину. Судить о развитии магнитной бури, ее интенсивности и фазах, можно по данным магнитометров, которые записывают изменения магнитного поля Земли (получаются магнитограммы).Возмущения магнитного поля Земли вызываются Солнцем. На Солнце время от времени происходят взрывы, в результате которых из его атмосферы выбрасываются в межпланетное пространство потоки заряженных частиц. Когда эти потоки достигают магнитной оболочки Земли, они взаимодействуют с ней и вызывают ее возмущение. Приборы на Земле его регистрируют как магнитные бури. Выбрасываемые из Солнца потоки заряженных частиц очень разнообразны, различны и условия в межпланетном пространстве, которое они продлевают по пути от Солнца к Земле. Поэтому практически нет строго одинаковых магнитных бурь. Каждая имеет свое лицо. Они отличаются не только своей силой, интенсивностью, но и особенностями развития отдельных процессов. Таким образом, стоит иметь в виду, что понятие «магнитная буря» в данной проблеме действия космоса на здоровье является своего рода собирательным образом. Но если мы хотим проанализировать конкретно характер этого влияния и пути, по которым оно осуществляется, мы должны знать те конкретные космические факторы, которые действуют на живой организм в данном месте. Хотя магнитная буря и является глобальным, планетарным мировым событием, в разных регионах действуют не точно одинаковые факторы и не с одинаковой силой. Объединяет этот процесс только то, что он происходит вокруг всей Земли в одно и тоже время – во время магнитосферной бури. Неблагоприятные факторы могут изменить здоровье больных и ослабленных людей. Условия в окружающем пространстве меняются непрерывно. При каждом изменении естественных условий меняется и работа организма человека. Если изменения условий обычные, к которым человек давно приспособился, то его организм перестраивает свою работу безболезненно. Если же организм человека ослаблен болезнью или его сопротивляемость снижена по другим причинам, то его приспособление к новым условиям проходит трудно. Такой человек с наступлением новых условий чувствует или просто дискомфорт или же боль в разных органах и системах. Так известно, что значительная часть людей чувствует предстоящее изменение погоды. Накануне этих изменений они испытывают боли в суставах, сердце, головную боль и т.д. Специалисты таких людей называют метеолабильными, т.е. чувствительными к изменениям погоды. Влияние солнечных и магнитных бурь на состояние здоровья больных, страдающих заболеваниями сердечно – сосудистой системы, изучалось многими специалистами на тысячи больных за десятки лет. Было показано, что наибольшее число инфарктов миокарда развиваются в первые и вторые сутки после начала магнитной бури. Магнитные бури влияют и на органы дыхания. Было установлено, что состояние одних больных ухудшается сразу после начала магнитной бури, тогда как состояние других больных ухудшается после окончания магнитной бури. Тяжелые больные реагируют на магнитную бурю раньше тех больных, состояние здоровья которых лучше. Под действием магнитных бурь изменяются биоритмы. Во время магнитных бурь изменяется также суточный ход величины емкости легких: она увеличивается в 11 и 15 часов и несколько уменьшается в 19 и 23. Все это свидетельствует о том, что во время магнитных бурь нарушаются биоритмы организма. Поэтому возможность его приспособления к условиям магнитной бури уменьшается. Исследователями разных стран на большом фактическом материале было показано, что число несчастных случаев и травматизма на транспорте увеличивается во время солнечных и магнитных бурь. Поэтому кроме прогноза изменения погоды обязательно использовать и прогноз солнечных и магнитных бурь. Эта зависимость объясняется тем, что с усилением солнечной активности и увеличением возмущенности магнитного поля Земли нормальное функционирование организма, в частности его центральной нервной системы, становится затруднительным. При этом увеличивается время реакции на внешний световой и звуковой сигналы. Появляются своего рода заторможенность, медлительность, ухудшается сообразительность. В это время вероятность принятия нервных решений увеличивается.Не только центральная, но и вегетативная система очень чувствительна к магнитным возмущениям. Было установлено, что во время малых и умеренных магнитных бурь усиливается тонус в основном симпатического отдела вегетативной нервной системы. Только в 30% случаев (чаще всего у мужчин) наблюдается усиление тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

Глава 2. Выявление влияние солнечной активности на здоровье человека

В эксперименте принимали люди разных поколений. Необходимо было выяснить, изменяется ли наше самочувствие в связи с солнечной активностью и выявить, какие при этом происходят изменения в организме. Измеряли кровяное давление и следили за изменениями, происходящими в организме в те дни, когда отмечалась неблагоприятная геомагнитная обстановка, причем наблюдения начинали проводить за 2-3 дня до наступления магнитных бурь и продолжали вести наблюдения в течение 2-3 дней после их прохождения. У одних нормальное артериальное давление – 110/70 мм, у других – 130/80 мм.

Для того, чтобы предсказывать наступление магнитной бури, надо уметь предсказывать их первопричину – солнечные взрывы. В настоящее время составляются прогнозы магнитных бурь. Геомагнитную обстановку на предстоящий месяц можно узнать из средств массовой информации. В частности, нам приходилось обращаться к газете «Новое время», где имеется информация о том, в какие дни наблюдаются магнитные бури. Таким образом, нам были заранее известны дни, когда будет происходить магнитная буря (прил.1).

Целью нашего эксперимента являлось то, что необходимо было доказать, что организм человека сохраняет естественные защитные механизмы, позволяющие предчувствовать изменения самочувствия, свойственные всему живому. Был разработан план экспериментальной работы. Результаты данной работы приводятся в таблицах 1, 2 (прил. 2).

Ход экспериментальной работы:

Ежедневно с 1 ноября по 31 декабря фиксировать самочувствие испытуемого в дни, когда наблюдается магнитная буря, а также за 2-3 дня до ее наступления и за 2-3 дня после ее окончания.

Ежедневно с 1 ноября по 31 декабря измерять артериальное давление в 15 часов.

Фиксировать магнитные бури.

Сопоставить результаты наблюдений.

Проводя необходимые исследования в данной работе, экспериментальная часть показала, что периоды возрастания и уменьшения артериального давления, в общем, совпадают с теми «волнами», связанные с повышением солнечной активности. Полученные данные мы можем проследить на построенных графиках (прил.3).

Изменение самочувствия при перепадах давления разное. Студенты с нормальным и несколько пониженным давлением, хорошо реагировали на его повышение и чувствовали себя бодро при солнечной погоде, при пасмурной – испытывали некоторую вялость. Взрослые, имеющие заболевания сердечнососудистой системы чувствовали облегчение при понижении давления, а при повышении – теряли работоспособность и испытывала дискомфорт, сердечные и головные боли, раздражение и другие признаки болезни. Ухудшение состояния здоровья у пожилых людей, тем более тех, кто имеет различные заболевания, связано с магнитными бурями, которые вызваны солнечной активностью. Во время магнитных бурь снижались реакции организма, и артериальное давление повышалось. Сердечные приступы и резкое повышение артериального давления достигают максимума на следующий день после вспышки. Задержка во времени связана с тем, что выброшенные во время взрыва на Солнце частицы примерно в продолжение суток находятся на пути к магнитосфере Земли. Только с их подходом начинается магнитная буря. Что касается метеорологических условий, то было установлено, что для больных, страдающих сердечнососудистыми заболеваниями, хорошими условиями считаются условия в антициклоне, т.е. при ясной, солнечной погоде. Причем, если во время магнитной бури была пасмурная погода ухудшение, самочувствия наблюдается чаще.

В начале и на протяжении геомагнитной бури увеличивается артериальное давление, только на вторые сутки после бури давление стабилизируется. Взрослые и пожилые люди в эти дни вынуждены принимать таблетки, снижающие артериальное давление и принимать препараты, которые успокаивают нервную систему.

Таким образом, можно подвести итог и сделать выводы:

Солнце влияет на многие органы человека, поэтому состояние нашего здоровья сильно зависит от космических факторов;

Неблагоприятные дни могут изменить здоровье больных и ослабленных людей;

Человек сохранил естественные механизмы по сохранению здоровья, поэтому человек чувствует предстоящие изменения в организме;

Необходимо применять меры по сохранению здоровья в неблагоприятные дни.

В ходе работы нам необходимо было доказать, что организм человека сохраняет естественные защитные механизмы, позволяющие предчувствовать изменения самочувствия, свойственные всему живому.

Самое главное и удивительное – организм человека оказался более чутким, чем барометр и изменения в нем начинались раньше, чем регистрировались в атмосфере. Почему же люди продолжают страдать от головной боли, сонливости, впадают в депрессию и испытывают раздражение? Потому что все их ощущения сосредоточены на зрении и слухе. Слово «интуиция» все больше относят к области фантастики. По словам медицинского работника техникума, в последние годы, не только преподаватели, но и студенты стали обращаться к ней с просьбой измерить артериальное давление и отпустить их с уроков из-за плохого самочувствия, связанного с ним. А ведь предчувствовать изменение давления способен каждый.

Периоды возмущений магнитного поля ухудшается самочувствие и повышается артериальное давление. Часть больных реагирует за сутки до наступления магнитной бури. Другие чувствуют ухудшение самочувствия в начале, середине или при окончании геомагнитной бури. Человек испытывает головную боль, разбитость и ухудшение сна, вялость и раздражительность, боли в области сердца. У здоровых людей во время магнитных бурь наблюдается незначительные изменения самочувствия. Здоровый организм способен включить свои механизмы адаптации. Однако следует отметить, что если воздействие магнитных бурь на здорового человека происходит достаточно часто, то это может привести к возникновению ухудшения здоровья в будущем.

Следует отметить, что во время магнитных бурь обострения протекают тяжелее. Если мы знаем время наступления этих бурь, то можем эти обострения предупредить. Специалисты-медики рекомендуют лечение начинать накануне магнитных бурь, т.е. еще тогда, когда только начинается солнечная буря, которая только через сутки вызовет на Земле магнитную бурю.

Главное правило, единое для всех, состоит в том, чтобы повышать резервные возможности организма, т.е. укреплять свое здоровье. Если при этом вы перейдете черту метеолабильности (перестанете чувствовать изменение погодных условий и наступление неблагоприятных дней), то считается, что ваша цель достигнута. Это значит, что ваш организм снова стал способным самостоятельно и безболезненно настраивать свою работу таким образом, чтобы адекватно реагировать на изменившиеся внешние условия. В этом состоянии вы не будите чувствовать наступления неблагоприятных дней. Но это не значит, что их вообще нет. Их нет для вас, причем, только до тех пор, пока вам будет удаваться поддерживать свое здоровье на соответствующем уровне.

Для того чтобы не болеть, надо непрерывно заниматься профилактикой, предупреждением болезней. Все это надо делать с учетом неблагоприятных дней.

В профилактические мероприятия входит медикаментозное лечение, занятия физкультурой, правильная организация режима работы и отдыха, питания.

Мизун Ю.Г., Мизун П.Г. Космос и здоровье. – М.: Знание, 1984;

Мизун Ю.Г. Космос и биосфера. – М.: Знание, 1988;

Мизун Ю.Г., Мизун П.Г. Магнитные бури и здоровье. – М., 1990;

Мизун Ю.Г. Процессы в биосфере. – М.: Знание, 1988;

Медицинская география и здоровье: Сб. науч. тр. Л.: Наука, 1989;

Моисеева Н.И., Любецкий Р.Е. Воздействие гелио-геофизических факторов на организм человека. – Л.: Наука, 1986.

Влияние солнечной активности на погоду и климат

Файлы: 1 файл

СОДЕРЖАНИЕ.doc

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра гидрологии и охраны водных ресурсов

Зав. кафедрой, проф____________

“____” ноябрь 2012 г.

Влияние солнечной активности на погоду и климат

Студент 5 курса заочного отделения

проф. Коваленко В.А.

1. Солнечная активность и ее причины

2. Параметры Солнечной активности и ее влияние на погоду и климат

3. Список используемой литературы

Проблема «Солнце - Земля» является на сегодняшний день актуальной по многим причинам. Во-первых, это проблема альтернативных источников энергии на Земле. Солнечная энергия - неисчерпаемый источник энергии, притом безопасный. Во-вторых, это влияние солнечной активности на земную атмосферу и магнитное поле Земли: магнитные бури, полярные сияния, влияния солнечной активности на качество радиосвязи, засухи, ледниковые периоды и др. Изменение уровня солнечной активности приводит к изменению величин основных метеорологических элементов: температуры, давления, числа гроз, осадков и связанных с ними гидрологических и дендрологических характеристик: уровня озер и рек, грунтовых вод, солености и оледенения океана, числа колец в деревьях, иловых отложений и т.п. Правда в отдельные периоды времени эти проявления происходят только частично или вовсе не наблюдаются. В-третьих, это проблема «Солнце - биосфера земли». С изменением солнечной активности учеными было замечено изменение численности насекомых и многих животных. В результате изучения свойств крови: числа лейкоцитов, скорости свертывания крови и др., были доказаны связи сердечно-сосудистых заболеваний человека с солнечной активностью.

1. Солнечная активность и ее причины

У Солнца есть собственная «жизнь», называемая солнечной активностью: раскаленная масса Солнца находится в непрерывном движении, которое порождает пятна и факелы, меняет силу и направление солнечного ветра. На эту солнечную жизнь сразу реагирует магнитное поле Земли и ее атмосфера, порождая различные явления, воздействуя на животный и растительный мир, провоцируя вспышки рождаемости разных видов животных и насекомых, а также наши с вами заболевания.

Причины циклической деятельности Солнца остаются пока неведомыми. Одни ученые склоняются к мнению, что ее основой являются внутренние механизмы, другие утверждают, что это гравитационные влияния обращающихся вокруг Солнца планет. Вторая точка зрения выглядит логичнее. Нужно учитывать и тот факт, что обращение планет происходит не столько вокруг Солнца, сколько вокруг общего центра тяжести всей Солнечной системы, по отношению к которому само Солнце описывает сложную кривую. Если учесть к тому же, что Солнце - не твердое тело, то такая динамика вращения непременно воздействует и на динамику движения всей солнечной плазмы, задавая ритмы солнечной активности.

2. Параметры Солнечной активности и ее влияние на погоду и климат

Наиболее близкий к нам источник частиц высоких энергий это, разумеется, наша звезда - Солнце. Поэтому для того, чтобы понять и оценить уровень энергии (или мощность) рассматриваемых воздействий, допустимо ограничиться анализом энергии поступающей от Солнца, а точнее анализом вариаций энергии поступающих от него потоков.

На Солнце происходит множество процессов, большая часть из которых остается неизученной. Тем не менее, составить достаточное представление о вариациях поступающей от него энергии можно, рассмотрев один из главных факторов - близкое к периодической изменение солнечной активности. 22-летний солнечный цикл определяется периодическим изменением полярности гигантского магнита, который представляет собой Солнце.

Впрочем, пятна на Солнце могут быть разного размера, причем появление группы пятен далеко не тождественно появлению одного пятна той же площади. Чтобы учесть это обстоятельство, в солнечно-земной физике давно используются так называемые числа Вольфа, которые позволяют довольно точно судить об активности светила по числу пятен, наблюдаемых с Земли. Число Вольфа или относительное цюрихское число солнечных пятен, определяется по формуле где f - общее число пятен на видимой полусфере Солнца, g - число групп пятен. Коэффициент k обеспечивает учет условий наблюдений (например, тип телескопа). С его помощью наблюдения в любой точке планеты пересчитываются к стандартным цюрихским числам.

Число параметров, с помощью которых можно охарактеризовать активность Солнца очень велико и такой показатель как числа Вольфа, далеко не является исчерпывающим. Наглядно показать это можно, отталкиваясь только от одного факта - Солнце, как и всякое сильно разогретое тело, излучает электромагнитные волны в очень широком спектральном диапазоне. Помимо видимого света, оно испускает и радиоволны, и жесткие рентгеновские лучи. Учитывая, что спектр разогретых тел является практически сплошным, а вариации интенсивности в его отдельных участках могут и не быть коррелированны друг с другом, легко представить себе трудности, с которыми сталкивается солнечно-земная физика при попытках отыскать некий интегральный (или универсальный) показатель.

. Все давно знают то, что ежели цикл, как многие выражаются, солнечной активности, наконец, длится 11 лет, то естественно представить, что и метеорологические элементы - давление, температура, влажность воздуха, осадки и остальные - тоже должны изменяться, как большинство из нас привыкло говорить, каждые 11 лет.

11-ЛЕТНИЙ ЦИКЛ - Солнечная активность развивается по так называемому 11-летнему циклу, график ее — синусоида от максимума до минимума с некоторой несимметричностью (длительность периода роста несколько меньше периода спада), — рассказывает Сергей Петрович Гайдаш. — То есть, для примера: минимальная солнечная активность предыдущего цикла — это 1996–1997 годы. Далее активность росла и достигла максимума в 2002–2003 годах. Затем опять пошла на спад и падала до минимума в 2008–2009 годах. Сейчас снова пошел рост, пик которого ученые ожидают приблизительно в 2013 году, то есть в ближайшие пару лет.

Чем определена эта цифра (11 лет) — никто из ученых не знает. Она выявлена ТОЛЬКО по результатам наблюдений! Если кто-то скажет, что знает причину, можно сразу прекращать разговор с этим человеком — он шарлатан!

Предыдущий 11-летний цикл (23-й по счету, с начала наблюдений людей за солнечной активностью) был неожиданно длинным — он растянулся на 13 лет вместо 11. Это в принципе неудивительно, ибо 11 лет — это не точная цифра, а средняя, длительность цикла порой гуляет от 8 до 13 лет. Сейчас мы наблюдаем всплеск солнечной активности, находимся на подъеме графика.

Было бы плохо, если бы мы не отметили то, что вправду, таковая периодичность как раз находится, но далековато не постоянно, не по всем климатическим элементам, не во всех географических районах, не для всех месяцев. Было бы плохо, если бы мы не отметили то, что может быть, проследить влияние солнечных циклов мешает сложность развития самих атмосферных действий, о чем мы уже, в конце концов, говорили. Вообразите себе один факт о том, что во всяком случае, только чрезвычайно изредка кривые долголетнего хода погодных частей, в конце концов, напоминают кривую хода солнечных пятен, но все-же, по-видимому, такое сходство не случайно.

К особенностям климата, зависящим от солнечной активности, относятся такие только принципиальные явления, как грозные зимы либо беспощадные засухи. Всем известно о том, что не считая 11-летних циклов, как мы привыкли говорить, солнечной активности и погодных частей обнаружены и остальные циклы. Было бы плохо, если бы мы не отметили то, что в особенности важны 22-летний и 80-90-летний. Конечно же, все мы очень хорошо знаем то, что это также подтверждает связь климата с действиями на Солнце.

Работ аналогичного профиля существует очень много, например, предпринимались и определенные шаги по популяризации данных исследований, и тем более интересным является обзор, в котором рассматривались существенные трудности, которые возникают при попытках интерпретировать воздействие солнечной активности на события в тропосфере.

Первая трудность состоит в том, что поток энергии, поступающий от Солнца в околоземное космическое пространство с высокой точностью постоянен. По оценкам, подтверждаемых расчетами, проведенными на основании данных полученных со спутника "Нимбус-7", как это отмечалось в, в околоземное космическое пространство приходит энергия, характеризуемой величиной порядка 1012 МВт. При этом ее изменчивая часть составляет всего около 106 - 104 МВт, т.е. менее одной десятитысячной процента от фонового значения. Другими словами, вариативная часть энергии, поступающей на Землю от Солнца сопоставима с той, что вырабатывается человеком в одном, сравнительно небольшом, регионе.

Солнечная активность и ее влияние на погоду и климат

источник Главный энергии на Земле — солнечное излучение — нам представляется постоянным и неизменным. Действительно, даже с наиболее помощью совершенных современных инструментов не удалось каких обнаружить-либо значительных изменений солнечной Так. постоянной называется количество лучистой энергии поступающее, Солнца к верхней границе земной атмосферы. оно Выражается в калориях за минуту на площадь 1 см 2 и равняется 2кал приближенно/мин*см 2

Однако уже тысячи назад лет люди невооруженным глазом наблюдали Солнце на изменения — появление темных пятен. Об этом, свидетельствует, например русская летопись 1371 г., когда дым сквозь лесных пожаров были видны «на места Солнце черные акы гвозди». Еще во Галилея времена, в средние века, после первых Солнца наблюдений в телескоп, была высказана мысль о что, том солнечные пятна — это охладители и при поэтому увеличении количества пятен на Солнце Земле на температура должна падать.

Однако тогда же обнаружено было, что если солнечные пятна и погоду на влияют и климат, то неодинаково на различных географических одних. В широтах районах при увеличении числа пятен солнечных становится теплее, в других — холоднее.

атмосферных Количество осадков изменяется также по-разному. одной в Даже и той же местности солнечная активность в годы разные оказывает различное влияние на климат. расхождения Эти и даже противоречия породили сомнения: вообще ли влияют на климат и погоду процессы, происходящие на Уже

Солнце? в наше время благодаря исследованиям Солнца физики, изучению межпланетной среды и высоких земной слоев атмосферы, а также многочисленным специальным климата исследованиям и погоды этот вопрос несколько Наука. прояснился, которая изучает влияние солнечной атмосферу на активности Земли, погоду и климат, называется под, а гелиогеофизикой солнечной активностью подразумеваются совокупность нашим доступных наблюдениям изменений на Солнце, не считая мелких самых, не отражающихся на обычном состоянии светила.

внимание Особое ученые уделяют двум видам активности солнечной: волновому (электромагнитному) излучению Солнца и окружающем в распространению пространстве корпускул — частиц солнечного находящегося, газа в плазменном состоянии.

Суммарная величина излучения электромагнитного характеризуется солнечной постоянной — одной из величин важнейших в метеорологии. Подсчитано, что изменение постоянной солнечной только на 1% повлекло бы за собой заметное распределении в изменение температуры и воздушных течений на земном Современные. шаре приборы улавливают колебания солнечной нет до 2%. Но постоянной полной уверенности в достоверности этих потому, величин что все измерения производятся в земной условиях атмосферы, самое большее на высотах 50—60 км уровнем над моря (не считая все еще редких очень наблюдений с космических кораблей). Величины же Солнца излучения за пределами атмосферы получают путем Эти.

расчетов расчеты необходимо проверить наблюдениями атмосферы вне. Хорошим плацдармом для них служить бы могла Луна, лишенная атмосферы, но и там не помехи исключены: пыль, поднятая с поверхности нашего может, спутника затемнить Солнце, толчки от падения могут метеоритов вызвать отдельные скачки в показаниях Характеристика и т. д.

приборов числа солнечных пятен и их групп с 1965 по 1745 г.

Наиболее надежный путь — устройство долговременных на обсерваторий орбитальных станциях, важные шаги к которых созданию предприняты в нашей стране. Помимо величины суммарной солнечного излучения изучаются качественные и характеристики количественные отдельных областей его спектра: ультрафиолетовая, рентгеновская, видимая, инфракрасная, радиоизлучение. Особенный для интерес ге-лиогеофизики представляет ультрафиолетовая область Ультрафиолетовые.

спектра лучи поглощаются почти полностью в слоях высоких атмосферы. Одно из важнейших их свойств — эффект фотохимический. Он и вызывает образование озона на высотах 30—40 км. лучи Ультрафиолетовые — непостоянная часть солнечного излучения (однако, что, практически не сказывается на солнечной постоянной). увеличивается Резко ультрафиолетовое излучение при хромосфер-вспышках ных на Солнце — одном из самых ярких солнечной проявлений активности. Усиленный приток ультрафиолетовых вызывает лучей и интенсивное образование озона. Озон, поглощающий хорошо солнечные лучи, нагревается. Это воздушных и на отражается течениях в более низких слоях следовательно, атмосферы, и на погоде. Очевидно, это одна из влияния форм изменений волнового излучения Солнца на Земли атмосферу.

Корпускулярная активность Солнца также составу по неоднородна частиц и их свойствам. Солнце — источник истечения непрерывного газовых частиц — корпускул, образующих называемый так солнечный ветер, потоки которого нашу и на попадают Землю. На фоне этого сравнительно потока однообразного частиц время от времени возникают выбросы мощные корпускул, которые при определенном расположении взаимном Солнца и Земли достигают нашей Время. планеты, за которое эти потоки корпускул расстояние пробегают до нашей планеты, измеряется от нескольких нескольких до суток часов и менее, в зависимости от энергии Корпускулярные.

частиц потоки различаются не только своей плотностью, но и скоростью, т. е. содержанием частиц в объеме пространства, регулярностью и частотой возникновения, а также по очагам на Солнце, они откуда выбрасываются, и по магнитным полям, которые уносят они с собой. Магнитные поля корпускулярных взаимодействуют потоков с магнитными полями космоса и Земли, сильно что отражается на движении этих потоков. что, Установлено часть корпускул движется по силовым магнитного линиям поля Земли в направлении к геомагнитным вызывая, полюсам полярные сияния, геомагнитные бури и радиосвязи нарушения. Эти геофизические явления, происходящие в слоях высоких атмосферы Земли, поддаются непосредственным приборами измерениям.

Труднее выяснить, как влияют корпускул потоки на нижние слои атмосферы, куда непосредственно они не проникают. Здесь к сложности явлений на межпланетной, в Солнце среде и околоземном пространстве присоединяется большая еще сложность явлений в самой атмосфере где, Земли возникают циклоны и антициклоны, борются холодные и теплые течения. Эти сами по себе процессы сложные переплетаются еще с влиянием географической, распределением, широты материков и океанов, а в разные сезоны атмосферных закономерности процессов меняются, порой перестраиваясь на Тем.

противоположные не менее некоторые ученые делают влиянии о выводы потоков корпускул на нижние слои Они. атмосферы считают, что в результате корпускулярных усиливаются вторжений воздушные течения меридионального направления: течения теплые с юга с еще большей энергией высокие в устремляются широты, а холодные течения, несущие воздух арктический, глубже проникают на юг, при этом становится атмосфера более неспокойной, или, как специалисты говорят, «возмущенной». Когда же нет корпускулярных воздушные, вторжений течения сравнительно спокойно движутся с восток на запада, т. е. в широтном направлении.

Мы рассказали об отдельных солнечной проявлениях активности: о появлении солнечных пятен, о вспышках хромосферных и корпускулярных потоках. Замечательна закономерность, с наступают какой эти явления. Давно уже обнаружена была 11-летняя периодичность появления солнечных периодичность. Но пятен эта не строгая, поскольку каждая «копия» не волна предыдущей; такие неточные периоды циклами называются. Тем не менее закономерность чередования малого и большого количества солнечных пятен несомненна. 11-цикличности летней подчинены и другие проявления солнечной Очень. активности ярко обнаруживается эта цикличность в полярных частоте сияний и геомагнитных возмущений. Высказывается что, предположение и сама солнечная постоянная меняется в летнего 11-рамках цикла.

Появление солнечных пятен не самым считается точным показателем солнечной активности, и их еще отсутствие не означает, что Солнце спокойно. важно Очень, что солнечные пятна легко сведения и наблюдать о них уже накоплены за длительное Это. время дает возможность проследить влияние активности солнечной не только на погоду, но и на климат в течение лет многих. Если цикл солнечной активности лет 11 продолжается, то естественно предположить, что и метеорологические давление —

элементы, температура, влажность воздуха, атмосферные другие и осадки — тоже должны изменяться каждые 11 Действительно. лет, такая периодичность обнаруживается, но далеко не всем, не по всегда климатическим элементам, не во всех географических для, не районах всех месяцев. Возможно, проследить солнечных влияние циклов мешает сложность развития атмосферных самих процессов, о чем мы уже говорили. Во случае всяком, лишь очень редко кривые хода многолетнего климатических элементов напоминают кривую солнечных хода пятен, но все-таки, по-видимому, сходство такое не случайно.

К особенностям климата, зависящим от активности солнечной, относятся такие исключительно важные как, явления суровые зимы или жестокие Кроме. засухи 11-летних циклов солнечной активности и элементов климатических обнаружены и другие циклы. Особенно летний 22-важны и 80—90-летний. Это также подтверждает климата связь с процессами на Солнце.

Дальнейшее развитие космоса исследований и атмосферы Земли даст ответ на не еще решенный вопрос: как именно солнечная отдельные, ее активность вспышки и длительные изменения воздействуют на погоду? и климат Такой ответ необходим для прогноза обоснования многолетних изменений климата.

Погода в Санкт-Петербурге | Pogoda78.ru