Многие разработки
и идеи Чижевского находят свое применение
и в практической космонавтике, например
явление метахромазии бактерий, позволяющее
прогнозировать солнечные эмиссии, опасные
для человека как на Земле, так и в Космосе.
Позднее С.Э. Шнолем с сотрудниками были
обнаружены космофизические корреляции
процессов не только в биологических объектах,
но и химических, физико-химических и чисто
физических явлениях (радиоактивный распад)
с изменениями слабых электромагнитных
полей в околосолнечном пространстве
— магнитными бурями, изменениями знака
межпланетного поля и состоянием ноосферы.
Интересна мысль
Чижевского о том, что магнитные возмущения
на Солнце в силу единства Космоса могут
серьезно сказываться на проблеме здоровья
руководителей государств. Ведь во главе
большинства правительств многих стран
стоят немолодые люди. Происходящие на
Земле и в Космосе ритмы, конечно же, влияют
и на их здоровье и самочувствие. Особенно
это опасно в условиях тоталитарных, диктаторских
режимов. А если во главе государства стоят
аморальные или психически ущербные личности,
то их патологические реакции на космические
возмущения могут привести к непредсказуемым
и трагическим последствиям как для народов
свих стран, так и всего человечества в
условиях, когда многие страны обладают
мощным оружием массового уничтожение.
Особое место занимает
утверждение Чижевского о том, что Солнце
существенно влияет не только на биологические,
но и социальные процессы на Земле. Социальные
конфликты (войны, бунты, революции), по
убеждению А.Л. Чижевского, во многом предопределяются
поведением и активностью нашего светила.
По его подсчетам, во время минимальной
солнечной активности происходит минимум
массовых активных социальных проявлений
в обществе (примерно 5%). Во время же пика
активности Солнца их число достигает
60%.
Еще можно отметить,
что при циклическом характере физиологических
процессов в организме человека существенную
роль в его жизнедеятельности может играть
резонанс внешнего малого возмущения
и когерентного характера внутренних
процессов в живой системе. Общая картина
взаимосвязей внутри Солнечной системы
настолько разнообразна, что все ее составные
элементы — само Солнце, планеты, в том
числе Землю, околосолнечное и межпланетное
пространство — необходимо рассматривать
как целостную, но существенно неравновесную
систему, в которой роль неустойчивостей
и слабых воздействий как управляющих
параметров сильно возрастает и они могут
приводить к значительным и непредсказуемым
последствиям.
В последние годы
идеи Чижевского о наличии многосторонних
космоземных связей получили широкое
подтверждение в работах по влиянию геомагнитного
поля и солнечной активности на биоритмы
артериального давления, частоту сердечно-сосудистых
заболеваний, поведение эритроцитов, свертывание
крови, содержание гемоглобина, гомеостаз
живых организмов, почвообразование, барическое
давление и циркуляцию атмосферы, осадки,
генезис рельефа Земли, по прогнозу неблагоприятных
периодов в гео- и биосфере, погоды, эпидемий
и т.д.
Повышение солнечной активности
в принципе ведет к общему возбуждению
почти всех ее компонентов, а также увеличивается
вероятность примерно одновременного появления
различных «аномалий» и даже «катастроф»,
масштаб которых зависит от типа временного
цикла и общего уровня солнечной деятельности.
В случае всей биосферы
солнечная активность может вызывать
вспышки эпидемий, а если брать в рассмотрение
отдельно человека, то что число внезапных
смертей и случаев обострения заболеваний
сердечно-сосудистой системы, тесно связано
с солнечной активностью
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Федеральное государственное
образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«Белгородский государственный национальный
исследовательский университет»
«Концепции
современного естествознания»
«Солнечная
активность и её влияние на функционирование
биосферы»
Студентка 1-го курса
группы 05001404
Приняла: Мальцева Н.Н.
Глава 1. Гелиобиология – наука
о солнечных истоках жизни.
Глава 2. Солнечные факторы
эволюции живой природы планеты.
2.1 Влияние солнечной активности
на биосферу
2.2 Циклы солнечной активности
и биоритмы
2.3 Концепция Чижевского
Благодаря взаимосвязи
всего существующего Космос оказывает
активное влияние на самые различные процессы
жизни на Земле.
В.И. Вернадский,
говоря о факторах, влияющих на развитие
биосферы, указывал среди прочих и космическое
влияние. Так, он подчеркивал, что без космических
светил, в частности без Солнца, жизнь
на Земле не могла бы существовать. Живые
организмы трансформируют космическое
излучение в земную энергию (тепловую,
электрическую, химическую, механическую)
в масштабах, определяющих существование
биосферы.
На существенную
роль Космоса в появлении жизни на Земле
указывал шведский ученый, Нобелевский
лауреат С. Аррениус. По его мнению, занос
жизни из Космоса на Землю был возможен
в виде бактерий благодаря космической
пыли и энергии. Не исключал возможности
появления жизни на Земле из Космоса и
В.И.Вернадский.
Влияние Космоса
на происходящие на Земле процессы люди
подметили еще в древности. Однако многие
века связь Космоса с Землей осмысливалась
чаще на уровне научных гипотез и догадок
или вообще вне рамок науки. Во многом
это было обусловлено ограниченными возможностями
человека, научной базы и имеющегося инструментария.
В XX столетии знания о влиянии Космоса
на Землю существенно пополнились. Так,
в начале ХХ века появилась наука гелиобиология.
ГЛАВА 1. ГЕЛИОБИОЛОГИЯ – НАУКА О СОЛНЕЧНЫХ
ИСТОКАХ ЖИЗНИ
Гелиобиология —
раздел биофизики, изучающий
влияние изменений активности Солнца
на земные организмы.
Исследования по
гелиобиологии изучают связь между изменениями
определённого биологического показателя
с активностью Солнца и воздействие условий,
моделирующих отдельные факторы солнечной
активности на различные биологические
объектах. Гелиобиология тесно связана
с другими отраслями биологии: медициной, космической биологией, астрономией, физикой. Основная
задача гелиобиологии — выяснить, какие
факторы активности Солнца влияют на живые
организмы и каковы характер и механизмы
этих влияний.
В качестве одного
из возможных агентов, связывающих изменения
солнечной активности и биосферу, рассматриваются
вариации магнитного поля Земли.
ГЛАВА 2. СОЛНЕЧНЫЕ ФАКТОРЫ ЭВОЛЮЦИИ ЖИВОЙ
ПРИРОДЫ ПЛАНЕТЫ
2.1 Влияние солнечной активности на биосферу
Солнце является
основным источником энергии для жизни
на Земле и огромное количество процессов
на нашей планете связано с его излучением.
Вся биосфера открыта Космосу, и, образно
говоря, она «купается в потоках космической
энергии». Перерабатывая эту энергию,
живое вещество преобразует всю нашу планету.
В этом смысле можно считать, что происхождение,
образование и функционирование биосферы
является результатом действия космических
сил.
Космические факторы,
влияющие на биогеохимические процессы
и на климат Земли, определяются ее пространственным
расположением относительно Солнца (наклон
земной оси к плоскости орбиты Земли),
расстоянием Земли от Солнца, условиями
прохождения солнечных лучей и главным
образом процессами, происходящими на
Солнце, которые называют в целом солнечной
активностью. Поэтому изучение ее и установление
природы солнечно-земных связей имеет
огромное значение буквально для всех
процессов, протекающих на Земле. Основой
солнечно-земных связей является влияние
солнечной активности на неустойчивость
тех процессов, которые проходят на Земле,
в ее атмосфере и околоземном космическом
пространстве. В работах Шелепина рассмотрены
механизмы воздействия излучения Солнца
на магнитосферу, тропосферу, гидросферу,
литосферу и биосферу Земли и дана общая
схема солнечно-земных связей.
2.2 Циклы солнечной активности и биоритмы
Система биоритмов.
Биоритм представляет собой колебания
интенсивности или скорости какого-либо
биологического процесса через приблизительно
равные промежутки времени.
Биоритмы охватывают
диапазон периодов от долей секунды (на
клеточном уровне) до нескольких лет (на
уровне целостного организма) и образуют
единую автоколебательную систему.
Каждый элемент
этой системы (отдельный циклический процесс)
является частью целого – единой системы
биоритмов, в которой все процессы согласованы
между собой и с внешними условиями.
Природные
ритмы. Среда, в которой протекает жизнь,
представляет собой автоколебательную
систему, периодически изменяющиеся условия
которой оказывают на организм регулирующее
воздействие. О том, как это происходит,
мы расскажем далее, здесь рассмотрим
два вопроса. Какие ритмы существуют в
живой и неживой природе? Каким образом
изменение космических условий оказывает
влияние на земную жизнь?
Прежде всего, постоянно
меняется сила гравитации (тяготения,
притяжения), которая действует на Землю
со стороны всех объектов Солнечной системы.
Под действием этой силы возникают приливы
в морях и океанах, изменяется состояние
атмосферы. Циклы, полученные из взаимного
расположения планет, продолжительностью
19, 23, 26, 39, 53 и 78 месяцев имеют свое отражение
как в земных процессах, так и в живых существах.
Имеются и более
длительные циклы – десятки и сотни лет.
Расположение планет
влияет на солнечную активность, а изменение
солнечной активности вызывает возмущение
магнитного поля Земли. На живые организмы
оказывают влияние как процессы, непосредственно
связанные с солнечной активностью (колебания
уровня радиации), так и процессы, вызванные
магнитными бурями. В изменении солнечной
активности имеются циклы: 7.8, 11.6, 12.6, 15,
17, 33 года и более. Кроме того, период обращения
Солнца вокруг своей оси составляет 27
земных суток. С такой периодичностью
протекает и ряд процессов в живой природе
Земли.
Особенность влияния
Луны на земную жизнь состоит в том, что
она находится близко к Земле. Поэтому
движение Луны оказывает на земные процессы
большое влияние, задавая ритмы, равные
23, 28 и 29.5 суток. Земля вращается вокруг
своей оси и движется по орбите вокруг
Солнца, что является источником суточных
и годичных ритмов. В атмосфере и биосфере
Земли прослеживаются самые разнообразные
суточные, лунные (месячные) и годичные
периодические процессы. Особое значение
для всего живого, как было установлено,
имеют: суточный световой режим (изменение
освещенности в течение суток и длины
дня в течение года) и годичные колебания
температуры, которые являются важными
регуляторами суточного и годичного жизненных
циклов.
Уже достаточно
давно, начиная с середины XVIII века, была
установлена цикличность появления солнечных
пятен с периодом около 11 лет, которые
связывают с протуберанцами — плазменными
образованиями в солнечной короне. В результате
увеличения солнечной активности Солнце
извергает, в том числе и в сторону Земли,
огромное количество вещества и энергии.
Причину такой цикличности объясняют
в настоящее время так называемой моделью
солнечного «динамо». Перемещение вещества
внутри Солнца в результате его вращения
и конвекции, взаимодействие с его магнитным
полем и приводит в действие «динамо»
— электрический генератор тока, превращающий
механическую энергию в энергию магнитного
поля. Когда заряженные частицы движутся
вместе с межзвездным веществом, перемещается
и связанное с ними магнитное поле.
Поскольку было
установлено, что эти процессы происходят
циклически, то естественно было бы ожидать
их проявления в цикличности процессов
на Земле. Такие связи были отмечены различными
учеными в областях их профессиональной
деятельности — в изменении климата, оледенениях,
сезонных изменениях растительности,
вспышках болезней и т.д. Однако только
с работ нашего великого естествоиспытателя
А.Л. Чижевского, впервые систематически
изучавшего влияние космических факторов
на земные процессы в широком диапазоне
явлений, можно говорить о новом глобальном
подходе к изучению глобальной эволюции
Земли как в естественно-природном, так
в социально-культурном развитии.
Во многом это связано
с личностью самого А.Л. Чижевского — ученого-энциклопедиста,
одного из создателей, наряду с другим
нашим великим соотечественником В.И.
Вернадским, космического естествознания,
основоположника космической биологии,
гелиобиологии, аэроионофикации и электрогемодинамики,
историка, поэта и художника, гуманитарная
культура которого позволяет облекать
исследуемые явления в ясную форму изложения.
В специальном меморандуме, принятом на
1-м Международном конгрессе по биологической
физике и космической биологии в 1939 г.
в Нью-Йорке, отмечалось, что «гениальные
по новизне идеи, по широте охвата, по смелости
синтеза и глубине анализа труды поставили
профессора А.Л. Чижевского во главе мира
и сделали его истинным Гражданином мира,
ибо его труды — достояние человечества».
В истории мировой науки даже среди выдающихся
ученых найдутся немногие, про которых
современники могли бы сказать, как про
А.Л. Чижевского, что их многогранная деятельность
олицетворяет по глубине и разносторонности
«для нас, живущих в XX веке, монументальную
личность да Винчи». Он был избран почетным
(потому что, конечно, в Америку его не
пустили) президентом конгресса, который
выдвинул его на Нобелевскую премию. В
Сорбонне среди барельефов великих ученых
мира находится и барельеф А.Л. Чижевского.
Однако мировое
признание не уберегло ученого от репрессий.
С 1942 по 1945 г. он был репрессирован. Сталину,
предпочитавшему все катаклизмы в обществе
объяснять одной классовой борьбой, не
понравились его выводы о связи войн, революций
и других массовых потрясений в обществе
с числом солнечных пятен. В заключении
А.Л. Чижевский организовал небольшую
лабораторию в лагерной больнице и после
формального освобождения продолжал там
работать, чтобы завершить очередной цикл
испытаний своего удивительного оздоровительного
устройства, известного теперь под названием
«люстра Чижевского».
Установление А.Л.
Чижевским влияния космических факторов
на земные процессы поставило его в один
ряд как с пионерами космического естествознания
К.Э. Циолковским и В.И. Вернадским, так
с другими выдающимися русскими космистами,
в работах которых отражены взаимосвязи
Космоса, биосферы и человека. Следует
отметить и непосредственный интерес
А.Л. Чижевского к освоению космического
пространства, многолетнюю его дружбу
с К.Э. Циолковским и посильную поддержку,
которую А.Л. Чижевский ему оказывал.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 2 г. Вяземского
Вяземского муниципального района Хабаровского края
«ВЛИЯНИЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ»
учащиеся 10 б класса ф/м подгруппы
Герасимов Владислав, Корнеев Владислав
Руководитель учитель физики
Палтусов Алексей Дмитриевич
1. Актуальность выбранной темы
В настоящее время все больше людей нашей планеты осознают влияние солнечной активности на многие процессы, идущие на Земле, непосредственно определяющие условия жизни и здоровье людей. Так возникла идея исследовать влияние солнечной активности на Землю.
2. Объект и предмет исследования
: солнечная активность
3. Цель исследования
Определить влияние солнечной активности на многие процессы, идущие на Земле, непосредственно определяющие условия жизни и здоровье людей.
Сопоставить пики солнечной активности с событиями, имеющими общественное значение в мировой истории.
5. Основные методы исследования
Солнце – центральная и единственная звезда нашей Солнечной системы, вокруг которой обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, астероиды, метеороиды, кометы и космическая пыль. Масса Солнца составляет 99,8 % от суммарной массы всей Солнечной системы. Солнце состоит из водорода (~73 % от массы и ~92 % от объёма), гелия (~25 % от массы и ~7 % от объёма) и следующих, входящих в его состав в малых концентрациях, элементов: железа, никеля, кислорода, азота, кремния, серы, магния, углерода, неона, кальция и хрома. По спектральной классификации Солнце относится к типу G2V«жёлтый карлик».
5.1.2. Общие сведения
Проходя сквозь атмосферу Земли, солнечное излучение теряет в энергии примерно 370 Вт/м², и до земной поверхности доходит только 1000 Вт/м² (при ясной погоде и когда Солнце находится в зените). Эта энергия может использоваться в различных естественных и искусственных процессах. Самая заметная вариация в видимом положения Солнца на небе – его колебание вдоль направления север – юг с амплитудой 47° (вызванное наклоном плоскости эклиптики к плоскости небесного экватора, равным 23,5°). Существует также другая компонента этой вариации, направленная вдоль оси восток – запад и вызванная увеличением скорости орбитального движения Земли при её приближении к перигелию и уменьшением – при приближении к афелию. Первое из этих движений (север – юг) является причиной смены времён года.
Земля проходит через точку афелия в начале июля и удаляется от Солнца на расстояние 152 млн км., а через точку перигелия – в начале января и приближается к Солнцу на расстояние 147 млн км. Видимый диаметр Солнца между этими двумя датами меняется на 3 процента. Поскольку разница в расстоянии составляет примерно 5 млн. км, то в афелии Земля получает примерно на 7% меньше тепла. Таким образом, зимы в северном полушарии немного теплее, чем в южном, а лето немного прохладнее.
Солнце – магнитноактивная звезда. Она обладает сильным магнитным полем, напряжённость которого меняется со временем, и которое меняет направление приблизительно каждые 11 лет, во время солнечного максимума. Вариации магнитного поля Солнца вызывают разнообразные эффекты, совокупность которых называется солнечной активностью и включает в себя такие явления как солнечные пятна, солнечные вспышки, вариации солнечного ветра и т. д., а на Земле вызывает полярные сияния в высоких и средних широтах и геомагнитные бури, которые негативно сказываются на работе средств связи, средств передачи электроэнергии, а также негативно воздействует на живые организмы, вызывая у людей головную боль и плохое самочувствие. Предполагается, что солнечная активность играет большую роль в формировании и развитии Солнечной системы. Она также оказывает влияние на структуру земной атмосферы.
5.1.3. Жизненный цикл
Текущий возраст Солнца (точнее – время его существования на главной последовательности), оценённый с помощью компьютерных моделей звёздной эволюции, равен приблизительно 4,57 миллиарда лет. Звезда такой массы, как Солнце, должна существовать на главной последовательности в общей сложности примерно 10 миллиардов лет. Таким образом, сейчас Солнце находится примерно в середине своего жизненного цикла. На современном этапе в солнечном ядре идут термоядерные реакции превращения водорода в гелий. Каждую секунду в ядре Солнца около 4 миллионов тонн вещества превращается в лучистую энергию, в результате чего генерируется солнечное излучение и поток солнечных нейтрино.
5.1.4. Внутреннее строение Солнца
Строение Солнца. В центре Солнца находится солнечное ядро. Фотосфера – это видимая поверхность Солнца, которая и является основным источником излучения. Солнце окружает солнечная корона, которая имеет очень высокую температуру, однако она крайне разрежена, поэтому видима невооружённым глазом только в периоды полного солнечного затмения.
Центральная часть Солнца радиусом примерно 150 000 километров, называется солнечным ядром, в которой идут термоядерные реакции. Плотность вещества в ядре составляет примерно 150 000 кг/м³ (в 150 раз выше плотности воды и в ~6,6 раз выше плотности самого тяжёлого металла на Земле — осмия), а температура в центре ядра – более 14 миллионов градусов. Анализ данных, проведённый миссией SOHO, показал, что в ядре скорость вращения Солнца вокруг своей оси значительно выше, чем на поверхности. В ядре осуществляется протонная термоядерная реакция, в результате которой из четырёх протонов образуется гелий-4. При этом каждую секунду в энергию превращаются 4,26 миллиона тонн вещества, однако эта величина ничтожна по сравнению с массой Солнца – 2·10
Зона лучистого переноса
Над ядром, на расстояниях около 0,2 – 0,7 радиуса Солнца от его центра, находится зона лучистого переноса, в которой отсутствуют макроскопические движения, энергия переносится с помощью переизлучения фотонов.
Конвективная зона Солнца
Ближе к поверхности Солнца возникает вихревое перемешивание плазмы, и перенос энергии к поверхности совершается преимущественно движениями самого вещества. Такой способ передачи энергии называется конвекцией, а подповерхностный слой Солнца, толщиной примерно 200 000 км, где она происходит – конвективной зоной. По современным данным, её роль в физике солнечных процессов исключительно велика, так как именно в ней зарождаются разнообразные движения солнечного вещества и магнитные поля.
Фотосфера (слой, излучающий свет) достигает толщины ~320 км и образует видимую поверхность Солнца. Из фотосферы исходит основная часть оптического (видимого) излучения Солнца, излучение же из более глубоких слоёв до неё уже не доходит. Температура в фотосфере достигает в среднем 5800 К. Здесь средняя плотность газа составляет менее 1/1000 плотности земного воздуха, а температура по мере приближения к внешнему краю фотосферы уменьшается до 4800 К. Водород при таких условиях сохраняется почти полностью в нейтральном состоянии.
Хромосфера (от др.-греч. χρομα – цвет, σφαίρα – шар, сфера) – внешняя оболочка Солнца толщиной около 10 000 км, окружающая фотосферу. Происхождение названия этой части солнечной атмосферы связано с её красноватым цветом, вызванным тем, что в её видимом спектре доминирует красная H-альфа линия излучения водорода. Верхняя граница хромосферы не имеет выраженной гладкой поверхности, из неё постоянно происходят горячие выбросы, называемые спикулами (из-за этого в конце XIX века итальянский астроном Секки (англ.), наблюдая хромосферу в телескоп, сравнил её с горящими прериями). Температура хромосферы увеличивается с высотой от 4000 до 15 000 градусов.
Из внешней части солнечной короны истекает солнечный ветер – поток ионизированных частиц (в основном протонов, электронов и α-частиц), имеющий скорость 300—1200 км/с и распространяющийся, с постепенным уменьшением своей плотности, до границ гелиосферы.
Многие природные явления на Земле связаны с возмущениями в солнечном ветре, в том числе геомагнитные бури и полярные сияния.
Корона – последняя внешняя оболочка Солнца. Несмотря на её очень высокую температуру, от 600 000 до 5 000 000 градусов, она видна невооружённым глазом только во время полного солнечного затмения, так как плотность вещества в короне мала, а потому невелика и её яркость.
Магнитные поля Солнца
Крупномасштабное (общее или глобальное) магнитное поле с характерными размерами, сравнимыми с размерами Солнца, имеет среднюю напряжённость на уровне фотосферы порядка нескольких гаусс. Полный цикл изменения общего магнитного поля Солнца, с учётом перемены знака, равен удвоенной продолжительности 11-летнего цикла солнечной активности – примерно 22 года («закон Хейла»). Средне- и мелкомасштабные (локальные) поля Солнца отличаются значительно бо́льшими напряжённостями полей и меньшей регулярностью. Самые мощные магнитные поля (до нескольких тысяч гаусс) наблюдаются в группах солнечных пятен в максимуме солнечного цикла.
5.1.5. Солнечная активность и солнечный цикл
Ядерные реакции, происходящие в ядре Солнца, приводят к образованию большого количества электронных нейтрино. Предлагалось два главных пути решения проблемы солнечных нейтрино. Во-первых, можно было модифицировать модель Солнца таким образом, чтобы уменьшить предполагаемую температуру в его ядре и, следовательно, поток излучаемых Солнцем нейтрино. Во-вторых, можно было предположить, что часть электронных нейтрино, излучаемых ядром Солнца, при движении к Земле превращается в нерегистрируемые обычными детекторами нейтрино других поколений (мюонные и тау-нейтрино). Сегодня понятно, что правильным, скорее всего, является второй путь.
Проблема нагрева короны
Предполагается, что энергия для нагрева короны поставляется турбулентными движениями подфотосферной конвективной зоны. При этом для переноса энергии в корону предложено два механизма. Во-первых, это волновое нагревание – звук и магнитогидродинамические волны, генерируемые в турбулентной конвективной зоне, распространяются в корону и там рассеиваются, при этом их энергия переходит в тепловую энергию корональной плазмы. Альтернативный механизм – магнитное нагревание, при котором магнитная энергия, непрерывно генерируемая фотосферными движениями, высвобождается путём присоединения магнитного поля в форме больших солнечных вспышек или же большого количества мелких вспышек.
5.1.6. История наблюдений за Солнцем
С самых ранних времён человечество отмечало важную роль Солнца – яркого диска на небе, несущего свет и тепло. Во многих доисторических и античных культурах Солнце почиталось как божество. Культ Солнца занимал важное место в религиях цивилизаций Египта, инков, ацтеков. Многие древние памятники связаны с Солнцем: например, каменные мегалиты, точно отмечают положение летнего солнечного солнцестояния (одни из крупнейших мегалитов такого рода находятся в Набта-Плайя (Египет) и в Стоунхендже (Англия)), пирамиды в Чечен-Ице (Мексика) построены таким образом, чтобы тень от земли скользила по пирамиде в дни весеннего и осеннего равноденствий, и т. д. Древнегреческие астрономы, наблюдая видимое годовое движение Солнца вдоль эклиптики, считали Солнце одной из семи планет. В некоторых языках Солнцу, наравне с планетами, посвящён день недели.
Солнце – далеко не самая мощная звезда из всех существующих, но оно находится относительно близко к Земле и поэтому светит очень ярко – в 500 000 раз ярче полной Луны. Поэтому невооружённым глазом, а тем более в бинокль или телескоп, смотреть на Солнце днём крайне опасно – это наносит необратимый вред зрению. Наблюдения Солнца невооружённым глазом без урона зрению возможны лишь на восходе или закате (тогда блеск Солнца ослабевает в несколько тысяч раз), или днём с применением светофильтров. При любительских наблюдениях в бинокль или телескоп также следует использовать затемняющий светофильтр, помещённый перед объективом. Однако лучше пользоваться другим способом – проецировать солнечное изображение через телескоп на белый экран. Даже с маленьким любительским телескопом можно таким образом изучать солнечные пятна, а в хорошую погоду увидеть грануляцию и факелы на поверхности Солнца.
5.1.7. Солнце и Земля
Земная поверхность и нижние слои воздуха – тропосфера, где образуются облака и возникают другие метеорологические явления, непосредственно получают энергию от Солнца. Солнечная энергия постепенно поглощается земной атмосферой по мере приближения её к поверхности Земли – далеко не все виды излучения, испущенного Солнцем, попадают на Землю. На Землю доходит только 40 % солнечного излучения, 60 % излучения же отражаются и уходят обратно в космос. В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению поглощаемого Землёй количества солнечного тепла по причине увеличения количества в атмосфере Земли парниковых газов. Под действием солнечного света на Земле происходят такие грандиозные природные явления, как дождь, снег, град, ураган. Происходит перемещение огромного количества воды на Земле, действуют такие океанические течения, как Гольфстрим, Течение западных ветров и т. д. Происходит интенсивное испарение влаги, которая затем охлаждается и выпадает в виде дождя. Не будь всего этого – на Земле не было бы жизни.
Под действием солнечного тепла образуются облака, бушуют ураганы, дует ветер, существуют волны на море, а также происходят медленные, но необратимые процессы выветривания, эрозии горных пород. Все эти явления и делают нашу планету настолько разнообразной, неповторимой и красивой. Все эти процессы на Земле происходят за счёт воздействия на Землю не всех видов солнечного излучения, а только некоторыми его видами – это, в основном, видимое излучение и инфракрасное. Именно воздействие последнего вида излучения нагревает Землю и создаёт погоду на ней, определяет тепловой режим планеты.
Помимо этого в атмосферу земли проникает поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300 – 1200 км/с в окружающее космическое пространство (Солнечный ветер).
Множество природных явлений связано с солнечным ветром, в том числе магнитные бури, полярные сияния и различная форма кометных хвостов, всегда направленных от Солнца.
5.1.8. Число Вольфа
График среднемесячных чисел Вольфа за последние месяцы наблюдения Солнца
Число́ Вольфа (международное число солнечных пятен, относительное число солнечных пятен, цюрихское число) – названный в честь швейцарского астронома Рудольфа Вольфа числовой показатель количества пятен на Солнце. Является одним из самых распространённых показателей солнечной активности.
5.1.9. Экспериментальная часть
Цель работы: определить период, частоту и амплитуду солнечной активности.
Приборы и материалы: миллиметровая бумага, таблицы среднегодовых и среднемесячных чисел Вольфа.
Задание: используя таблицы чисел Вольфа, построить зависимость числа времени от года и рассчитать амплитуду, частоту и период солнечной активности, исследовать влияние солнечной активности на исторические процессы на Земле.
Максимумы солнечной активности приходятся на периоды
1936 – 1937 г.г.
1979 – 1980 гг
2001 – 2002 гг.
5.1.10. Основные характеристики
от Земли 1,496×10 м (8,31 световых минут)
Видимая звёздная величина (V) −26,74
Абсолютная звёздная величина 4,83
Расстояние от центра Галактики ~2,5×10 м (26 000 световых лет)
Расстояние от плоскости Галактики ~ 4,6×10 м (48 световых лет)
Галактический период обращения 2,25−2,50×10
м/с (на орбите вокруг центра Галактики) 2×10 (относительно соседних звёзд)
м (109 диаметров Земли)
Температура короны ~1 500 000 C.
Температура ядра ~13 500 000 C°.
Яркость 2,009×107 Вт/м²/ср.
6. Результаты социологического опроса
Знаете ли вы о влиянии солнечной активности на:
а) климат Земли;
б) здоровье человека;
в) катастрофы на планете.
Опрошено 57 учащихся
Знают – 28%;
Не знают – 57%;
Догадываются – 15%.
7. Анализ влияния солнечной активности на климат Земли
Земля погружена во внешнюю исключительно подвижную атмосферу Солнца и, следовательно, подвергается сильному влиянию солнца, возможен солнечный шторм.
Эпидемиологическая ситуация по острым респираторным вирусным инфекциям и гриппу в Российской Федерации.
Санитарно-эпидемиологическое состояние городов Хабаровска и Вяземского района по заражению и профилактике микроплазменной инфекции.
Санитарно-эпидемиологическая заболеваемость в Комсомольском районе.
Под действием солнечного света на Земле происходят такие грандиозные природные явления, как дождь, снег, град, ураган. Происходит перемещение огромного количества воды на Земле.
Под действием солнечной энергии образуются облака, бушуют ураганы, дует ветер, существуют волны на море, а также происходят медленные, но необратимые процессы выветривания, эрозии горных пород.
8. Факторы, характеризующие солнечную активность
Первым фактором, характеризующим солнечную активность, является наличие Солнечных пятен.
Вторым фактором, характеризующим солнечную активность, является наличие Солнечных вспышек.
Третьим фактором, характеризующим солнечную активность, является наличие Солнечных протуберанцев.
9. Влияние солнечной активности на биосферу Земли
След протуберанцев повторяется на годовом кольце деревьев, значит, по годовым кольцам на спиле дерева можно примерно определить время вспышки солнечной активности.
10. Экспериментальная проверка
Анализ лабораторных работ по исследованию солнечной активности.
На диаграмме показано исследование солнечной активности на закрытой местности и на открытой местности. Как видно из диаграммы солнечная активность попадает равномерно в помещение, а на открытой местности за несколько секунд проявлялось более 4 вспышек на землю.
11. Данные мониторинга солнечной активности
В начале 11-летнего цикла солнечной активности, после минимума W:
Напряжение электромагнитного поля 0,3 В/см
Считается, что Солнце опасно для Земли и Человечества, когда на нем появляется много пятен – темных областей, связанных с очень сильным магнитным полем. Они обычно появляются в периоды максимума солнечной активности. И тогда к Земле несутся интенсивные потоки опасных частиц. В нашей исследовательской работе мы ставили цель: определить влияние солнечной активности на многие процессы, идущие на Земле, непосредственно определяющие условия жизни и здоровье людей, и наши исследования это подтвердили.
