Въздействието на космическото време върху планетата Земя
ВЪВЕДЕНИЕ
2. ОПАСНОСТ! РАДИАЦИЯ!
ВЪВЕДЕНИЕ
Слънцето е центърът на нашия свят. В продължение на милиарди години той задържа планетите около себе си и ги нагрява. Земята е наясно с промените в слънчевата активност, които в момента се проявяват главно под формата на 11-годишни цикли. По време на изблици на активност, които стават по-чести при максимумите на цикъла, интензивни потоци от рентгенови лъчи и енергийни заредени частици - слънчеви космически лъчи, както и изхвърляне на огромни маси плазма и магнитно поле (магнитни облаци) в междупланетното пространство.
През 20 век земната цивилизация неусетно прекрачи много важен крайъгълен камък в своето развитие. Техносферата - областта на човешката дейност - се разшири далеч отвъд границите естествена средаместообитания – биосферата. Това разширение е както пространствено - поради изследването на космическото пространство, така и качествено - поради активното използване на нови видове енергия и електромагнитни вълни. Но все пак за извънземните, които ни гледат от далечна звезда, Земята остава само песъчинка в океана от плазма, който изпълва Слънчевата система и цялата Вселена, а нашият етап на развитие може да се сравни повече с първите стъпки на дете, отколкото с достигане на зрялост. Нов свят, отворен за човечеството, е не по-малко сложен и, както всъщност на Земята, далеч не винаги е приятелски настроен. Докато го овладяваме, не мина без загуби и грешки, но постепенно се научаваме да разпознаваме новите опасности и да ги преодоляваме. И има много от тези опасности. Това е радиационният фон в горните слоеве на атмосферата и загубата на комуникация със сателити, самолети и наземни станции и дори катастрофални аварии на комуникационни линии и електропроводи, които се случват по време на мощни магнитни бури.
1. ОБЩА ИНФОРМАЦИЯ ЗА СЛЪНЧЕВО-ЗЕМНИТЕ ВРЪЗКИ
слънчева активност пространство йоносфера
Слънчевата активност има широко влияние върху процесите, протичащи на нашата планета. Слънчевата активност се усеща на Земята чрез два вида радиация: електромагнитна (от гама лъчи с дължина на вълната приблизително 0,01 A до километрични радиовълни) и корпускулярна (потоци от заредени частици с плътност от няколко до десетки частици на 1 cm3 с енергии от стотици до милиони eV). По пътя към Земята те срещат множество препятствия, основните от които са магнитните полета в междупланетното и околоземното пространство. Това обстоятелство ги засяга по различен начин. Електромагнитното лъчение свободно прониква в горните слоеве на земната атмосфера, където основно се абсорбира и преобразува. Повърхността на Земята се достига само от слънчевата радиация в близката ултравиолетова и видима област на спектъра, чийто интензитет почти не зависи от слънчевата активност, и в тесен участък от радиоспектъра (от около 1 mm до 30 m ), което е много слабо. Основният обект на приложение на този вид слънчева радиация е йоносферата, своеобразно огледало, което отразява радиовълните към Земята, и неутралната земна атмосфера. Що се отнася до корпускулярното излъчване на Слънцето, то се влияе от междупланетното магнитно поле и геомагнитно поледо такава степен, че навлиза в земната атмосфера в напълно неузнаваем вид. И едва след това взаимодейства с частици от йоносферата и неутралната атмосфера на Земята. Горните слоеве на земната атмосфера лесно се влияят от слънчевата активност и поради това понякога характеристиките на настъпващите в тях промени се използват дори като косвени показатели на слънчевата активност. Съвсем различно е положението с въздействието на слънчевата активност върху тропосферата, долната част на земната атмосфера, която определя климата и времето на Земята. До сравнително наскоро много метеоролози твърдяха, че времето на Земята се причинява от всичко друго, но не и от слънчевата активност.
Това беше вид реакция на другата крайна гледна точка, която беше, че всяко нарушение на метеорологичните условия навсякъде по Земята може да бъде причинено от активен регион, преминаващ по това време през диска на Слънцето. Основният аргумент срещу подобно въздействие беше голямата инертност на земната атмосфера и почти пълната й изолация от външни влияния, особено тези слаби по отношение на енергията, като слънчевата активност. Освен това беше отбелязана нестабилността на откритите статистически връзки, а понякога дори пълното им отсъствие. Въпреки това, подробният анализ на проблема Слънце - тропосфера доведе до заключението, че слънчевата активност определено засяга долната част на атмосферата на нашата планета. Само че засяга само в нестабилни зони. Още по-труден за решаване е въпросът за влиянието на слънчевата активност върху биосферата на Земята.
Ако в проблема за Слънцето - тропосферата нито един от предложените физически механизми все още не е получил всеобщо признание, то тук, като цяло, досега въпросът не е напреднал отвъд откриването на статистически връзки между характеристиките на слънчевата активност и дейността на живите организми, включително хората, и някои съображения относно възможната физическа природа на такова въздействие. В допълнение, подобни изследвания са силно затруднени от творческата дейност на човека, което често води до намаляване или пълно изчезванеотбелязани по-рано неблагоприятни процеси (например някои видове инфекциозни заболявания). Въпреки това през последните години все повече изследователи са склонни да вярват, че влиянието на слънчевата активност върху биосферата на Земята определено съществува и то може да бъде както пряко, така и свързано с промените във времето и климата.
2. ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА РАДИАЦИЯТА
Може би едно от най-ярките прояви на враждебността на космоса към човека и неговите творения, с изключение, разбира се, на почти пълен вакуум по земните стандарти, е радиацията - електрони, протони и по-тежки ядра, ускорени до огромни скорости и способни да унищожат органичните и неорганични молекули. Вредите, които радиацията причинява на живите същества, са добре известни, но достатъчно голяма доза радиация (т.е. количеството енергия, погълнато от дадено вещество и изразходвано за неговото физическо и химическо унищожаване) също може да извади от строя електронните системи.
Електрониката също страда от „единични повреди“, когато частици с особено висока енергия проникват дълбоко вътре електронна микросхема, променя електрическото състояние на елементите си, разрушавайки клетките на паметта и предизвиквайки фалшиви аларми. Колкото по-сложна и модерна е микросхемата, толкова по-малък е размерът на всеки елемент и толкова по-голяма е вероятността от повреди, които могат да доведат до него. грешна работаи дори да спре процесора. Тази ситуация е подобна по последствията на внезапното замръзване на компютър по време на писане, с единствената разлика, че оборудването на сателитите, най-общо казано, е предназначено за автоматична работа. За да се коригира грешката, трябва да се изчака следващата сесия за комуникация със Земята, при условие че сателитът може да комуникира.
Първите следи от радиация от космически произход на Земята са открити от австриеца Виктор Хес през 1912 г. По-късно, през 1936 г., той получава Нобелова награда за това откритие. Атмосферата ефективно ни защитава от космическата радиация: много малко така наречени галактически космически лъчи с енергия над няколко гигаелектронволта, родени извън Слънчевата система, достигат повърхността на Земята. Следователно изследването на енергийните частици извън земната атмосфера веднага се превърна в една от основните научни задачи на космическата ера. Първият експеримент за измерване на тяхната енергия е извършен от група съветски изследовател Сергей Вернов през 1957 г. Реалността надмина всички очаквания - инструментите излязоха извън мащаба. Година по-късно ръководителят на подобен американски експеримент Джеймс Ван Алън осъзнава, че това не е неизправност на устройството, а наистина мощни потоци от заредени частици, които не са свързани с галактическите лъчи. Енергията на тези частици не е достатъчно голяма, за да достигнат повърхността на Земята, но в космоса този „недостиг“ е повече от компенсиран от техния брой. Основният източник на радиация в околностите на Земята се оказаха високоенергийни заредени частици, „живеещи” във вътрешната магнитосфера на Земята, в така наречените радиационни пояси.
ОРИЗ. 1 В геомагнитното поле заредени частици с определени скорости могат да бъдат уловени в така наречените „магнитни бутилки“: траекториите на електроните и протоните (1) са „прикрепени“ към силовите линии (2) за дълго време, отразявайки много пъти от техните близки до Земята краища (3) и бавно се носят около земята (4).
Известно е, че почти диполното магнитно поле на вътрешната магнитосфера на Земята създава специални зони от "магнитни бутилки", в които могат да бъдат "уловени" за дълго време заредени частици, въртящи се около силовите линии. В този случай частиците периодично се отразяват от близките до Земята краища на полевата линия (където магнитното поле се увеличава) и бавно се носят около Земята в кръг. В най-мощния вътрешен радиационен пояс протоните с енергия до стотици мегаелектронволта се задържат добре. Дозите радиация, които могат да бъдат получени по време на преминаването му, са толкова високи, че само сателитите за научни изследвания рискуват да го задържат за дълго време. Пилотираните кораби се крият в по-ниски орбити, а повечето комуникационни и навигационни спътници са в орбити над този пояс. Вътрешният пояс се доближава до Земята най-близо до точките на отражение. Поради наличието на магнитни аномалии (отклонения на геомагнитното поле от идеален дипол) в местата, където полето е отслабено (над т.нар. бразилска аномалия), частиците достигат височини от 200–300 километра, а в тези, където то се засилва (над източносибирската аномалия), - 600 километра. Над екватора поясът е на 1500 километра от Земята. Самият вътрешен пояс е доста стабилен, но по време на магнитни бури, когато геомагнитното поле отслабва, условната му граница се спуска още по-близо до Земята. Следователно положението на пояса и степента на слънчева и геомагнитна активност трябва да се вземат предвид при планирането на полетите на космонавти и астронавти, работещи в орбити с височина 300–400 километра.
Енергийните електрони се задържат най-ефективно във външния радиационен пояс. „Населението“ на този пояс е много нестабилно и се увеличава многократно по време на магнитни бури поради инжектирането на плазма от външната магнитосфера. За съжаление, точно по външната периферия на този пояс минава геостационарната орбита, която е необходима за разполагане на комуникационни спътници: спътникът върху нея „виси“ неподвижно над една точка на земното кълбо (височината му е около 36 хиляди километра). Тъй като радиационната доза, създадена от електроните, не е толкова висока, проблемът с електрифицирането на сателитите излиза на преден план. Факт е, че всеки обект, потопен в плазма, трябва да бъде в електрическо равновесие с нея. Поради това той поглъща определено количество електрони, придобивайки отрицателен заряд и съответен "плаващ" потенциал, приблизително равен на температурата на електроните, изразена в електронволта. Облаци от горещи (до стотици килоелектронволта) електрони, които се появяват по време на магнитни бури, дават на сателитите допълнителен и неравномерно разпределен отрицателен заряд поради разликата в електрическите характеристики на повърхностните елементи. Потенциалните разлики между съседни части на сателитите могат да достигнат десетки киловолта, провокирайки спонтанни електрически разряди, които изключват електрическото оборудване. Най-известната последица от това явление беше повредата по време на една от магнитните бури от 1997 г. на американския сателит TELSTAR, който остави значителна част от Съединените щати без пейджър комуникация. Тъй като геостационарните сателити обикновено са проектирани за 10-15 години работа и струват стотици милиони долари, изследванията върху електрифицирането на повърхността в космоса и методите за борба с него обикновено са търговска тайна.
Друг важен и най-нестабилен източник на космическа радиация са слънчевите космически лъчи. Протони и алфа частици, ускорени до десетки и стотици мегаелектронволта, изпълват слънчевата система само за кратко време след слънчево изригване, но интензивността на частиците ги прави основният източник на радиационна опасност във външната магнитосфера, където геомагнитното поле все още е твърде слаб, за да защити сателитите. Слънчевите частици на фона на други, по-стабилни източници на радиация също са „отговорни“ за краткосрочното влошаване на радиационната обстановка във вътрешната магнитосфера, включително на височини, използвани за пилотирани полети.
Енергийните частици проникват най-дълбоко в магнитосферата в субполярните региони, тъй като частиците тук могат повечетопътеки да се движат свободно по силовите линии, почти перпендикулярни на повърхността на Земята. Екваториалните райони са по-защитени: там геомагнитното поле, почти успоредно на земната повърхност, променя траекторията на частиците в спирала и ги отвежда. Следователно маршрутите на полетите на високи географски ширини са много по-опасни от гледна точка на радиационното увреждане от тези на ниска ширина. Тази заплаха се отнася не само за космическите кораби, но и за авиацията. На височини 9-11 километра, където минават повечето авиационни маршрути, общият фон на космическата радиация вече е толкова висок, че годишната доза, получавана от екипажите, оборудването и често летящите, трябва да се контролира според правилата, установени за радиационно опасни дейности. Свръхзвуковите пътнически самолети "Конкорд", издигащи се на още по-големи височини, имат броячи на радиация на борда и са задължени да летят на юг от най-краткия северен полетен маршрут между Европа и Америка, ако текущото ниво на радиация надвиши безопасната стойност. Въпреки това, след най-мощните слънчеви изригвания, дозата, получена дори по време на един полет на конвенционален самолет, може да бъде повече от дозата на сто флуорографски изследвания, което кара сериозно да се замисли за пълното спиране на полетите в такъв момент. За щастие, изблици на слънчева активност от това ниво се записват по-рядко от веднъж на слънчев цикъл - 11 години.
3. ВЪЗБУДЕНА ЙОНОСФЕРА
На приземен етаж, партерЙоносферата е разположена в електрическата слънчево-земна верига - най-плътната плазмена обвивка на Земята, буквално като гъба, поглъщаща както слънчевата радиация, така и утаяването на енергийни частици от магнитосферата. След слънчеви изригвания йоносферата, поглъщайки слънчевите рентгенови лъчи, се нагрява и набъбва, така че плътността на плазмата и неутралния газ на височина от няколкостотин километра се увеличава, създавайки значително допълнително аеродинамично съпротивление на движението на спътници и пилотирани космически кораби. Пренебрегването на този ефект може да доведе до „неочаквано“ забавяне на сателита и загуба на височина на полета. Може би най-скандалният случай на такава грешка беше падането на американската станция Skylab, която беше „пропусната“ след най-голямото слънчево изригване, настъпило през 1972 г. За щастие по време на слизането от орбитата на станцията "Мир" Слънцето беше спокойно, което улесни работата на руската балистика.
Но може би най-важният ефект за повечето жители на Земята е влиянието на йоносферата върху състоянието на радиоетера. Плазмата най-ефективно абсорбира радиовълните само в близост до определена резонансна честота, която зависи от плътността на заредените частици и е равна на приблизително 5–10 мегахерца за йоносферата. Радиовълните с по-ниска честота се отразяват от границите на йоносферата, а вълните с по-висока честота преминават през нея, като степента на изкривяване на радиосигнала зависи от близостта на честотата на вълната до резонансната. Тихата йоносфера има стабилна слоеста структура, която позволява, поради множество отражения, да приема радиосигнал в диапазона къси вълни(с честота под резонансната) по целия свят. Радиовълни с честоти над 10 мегахерца свободно преминават през йоносферата в открития космос. Следователно VHF и FM радиостанциите могат да се чуят само в близост до предавателя и на честоти от стотици и хиляди мегахерца те комуникират с космически кораби.
По време на слънчеви изригвания и магнитни бури броят на заредените частици в йоносферата се увеличава толкова неравномерно, че се създават плазмени снопове и „допълнителни“ слоеве. Това води до непредсказуемо отражение, поглъщане, изкривяване и пречупване на радиовълните. Освен това нестабилната магнитосфера и йоносфера сами генерират радиовълни, изпълвайки широк честотен диапазон с шум. На практика големината на естествения радиофон става сравнима с нивото на изкуствен сигнал, създавайки значителни трудности при работата на наземните и космически комуникационни и навигационни системи. Радиовръзката дори между съседни точки може да стане невъзможна, но вместо това можете случайно да чуете някоя африканска радиостанция, а на екрана на локатора можете да видите фалшиви цели (които често се бъркат с „летящи чинии“). В субполярните области и зони на авроралния овал йоносферата е свързана с най-динамичните области на магнитосферата и следователно е най-чувствителна към смущения, идващи от Слънцето. Магнитните бури на високи географски ширини могат почти напълно да блокират радиото за няколко дни. В същото време, разбира се, много други области на дейност, като въздушния трафик, също замръзват. Ето защо всички услуги, които активно използват радиокомуникации, станаха едни от първите реални потребители на информация за космическото време още в средата на 20 век.
ОРИЗ. 2 Броят на авариите в електрическата мрежа на САЩ в зони с висок риск (близо до авроралната зона) нараства след нивото на геомагнитната активност. През годините на минимална активност вероятностите от аварии в опасни и безопасни зони са почти равни. 1. Ниво на геомагнитна активност 2. Брой аварии в геомагнитно опасни зони 3. Брой аварии в безопасни зони
Най-малко защитени от такова влияние са въздушните комуникационни линии за ниско напрежение. Наистина, значителни смущения, възникнали по време на магнитни бури, вече са забелязани на първите телеграфни линии, построени в Европа през първата половина на 19 век. Докладите за тези намеси вероятно могат да се считат за първото историческо доказателство за нашата зависимост от космическото време. Оптичните комуникационни линии, които са широко разпространени в момента, са нечувствителни към такова влияние, но те няма да се появят в руската пустош за дълго време. Геомагнитната активност също трябва да причини значителни проблеми за железопътната автоматизация, особено в субполярните региони. И в тръбите на нефтопроводите, често простиращи се на много хиляди километри, индуцираните токове могат значително да ускорят процеса на корозия на метала.
В електропроводи, работещи с променлив ток с честота 50–60 Hz, индуцираните токове, променящи се с честота, по-малка от 1 Hz, на практика правят само малка постоянна добавка към основния сигнал и трябва да имат малък ефект върху общата мощност. Въпреки това, след авария, която се случи по време на най-силната магнитна буря през 1989 г. в канадската електрическа мрежа и остави половин Канада без електричество за няколко часа, тази гледна точка трябваше да бъде преразгледана. Причината за аварията са трансформатори. Строги изследвания показват, че дори една малка добавка постоянен токможе да повреди трансформатор, предназначен да преобразува променлив ток. Факт е, че компонентът на постоянен ток въвежда трансформатора в неоптимален режим на работа с прекомерно магнитно насищане на сърцевината. Това води до прекомерно поглъщане на енергия, прегряване на намотките и в крайна сметка до отказ на цялата система. Последващият анализ на ефективността на всички електроцентралиСеверна Америка също разкри статистическа връзка между броя на смущенията в зоните с висок риск и нивото на геомагнитна активност.
4. КОСМОС И ЧОВЕК
Всички описани по-горе прояви на космическото време могат условно да се характеризират като технически, а физическата основа на тяхното влияние е общоизвестна - това е прякото въздействие на потоците от заредени частици и електромагнитните вариации. Невъзможно е обаче да не се споменат други аспекти на слънчево-земните отношения, чиято физическа същност не е напълно ясна, а именно ефектът от слънчевата променливост върху климата и биосферата.
ОРИЗ. 3 Промените в слънчевата активност засягат дивата природа. На част от боров ствол ясно се вижда, че ширината на годишните пръстени и следователно скоростта на растеж на дървото се променят с период от около единадесет години.
Флуктуациите в общия поток на слънчевата радиация, дори по време на силни изригвания, са по-малко от една хилядна от слънчевата константа, тоест изглежда, че те са твърде малки, за да променят директно топлинния баланс на земната атмосфера. Въпреки това има редица косвени доказателства, дадени в книгите на A.L. Чижевски и други изследователи, свидетелстващи за действителността слънчево влияниевърху климата и времето. Например, отбелязана е изразена цикличност на различни вариации на времето с периоди, близки до 11- и 22-годишни периоди на слънчева активност. Тази периодичност се отразява и в обектите на дивата природа – забелязва се по промяната в дебелината на дървесните пръстени (фиг. 3).
В момента прогнозите за влиянието на геомагнитната активност върху състоянието на човешкото здраве са широко разпространени. Мнението за зависимостта на благосъстоянието на хората от магнитните бури вече е твърдо установено в общественото съзнаниеи дори се потвърждава от някои статистически изследвания: например, броят на хората, хоспитализирани в линейка, и броят на обострянията на сърдечно-съдовите заболявания ясно се увеличават след магнитна буря. От гледна точка на академичната наука обаче доказателства все още не са събрани. В допълнение, няма орган или тип клетка в човешкото тяло, които да претендират, че са достатъчно чувствителен приемник на геомагнитни вариации. Като алтернативен механизъм за въздействие на магнитните бури върху живия организъм често се разглеждат инфразвуковите трептения - звукови вълни с честоти под един херц, близки до естествената честота на много вътрешни органи. Инфразвук, вероятно излъчван от активна йоносфера, може да повлияе резонансно на сърцето съдова системачовек. Остава само да се отбележи, че въпросите за зависимостта на космическото време и биосферата все още чакат своя внимателен изследовател и досега остават вероятно най-интригуващата част от науката за слънчево-земните отношения.
Като цяло влиянието на космическото време върху нашия живот вероятно може да се признае за значително, но не и катастрофално. Магнитосферата и йоносферата на Земята ни защитават добре от космически заплахи. В този смисъл би било интересно да анализираме историята на слънчевата активност, опитвайки се да разберем какво може да ни очаква в бъдеще. Първо, в момента има тенденция към увеличаване на влиянието на слънчевата активност, свързана с отслабването на нашия щит - магнитното поле на Земята - с повече от 10 процента през последния половин век и едновременно с това удвояване магнитен потокСлънцето, което служи като основен посредник в предаването на слънчевата активност.
Второ, анализът на слънчевата активност за цялото време на наблюдения на слънчеви петна (с началото на XVII ввек) показва, че слънчевият цикъл, средно 11 години, не винаги е съществувал. През втората половина на 17 век, по време на така наречения минимум на Маундер, слънчеви петна практически не се наблюдават в продължение на няколко десетилетия, което косвено показва минимум на геомагнитна активност. Въпреки това е трудно да се нарече този период идеален за живот: той съвпадна с така наречения малък ледена епоха- години на необичайно студено време в Европа. Случайно ли е или не съвременна наукане е известно със сигурност.
В по-ранна история също са отбелязани периоди на аномално висока слънчева активност. И така, в някои години от първото хилядолетие от н.е., полярните сияния са били постоянно наблюдавани в Южна Европа, което показва чести магнитни бури, и Слънцето е изглеждало замъглено, вероятно поради присъствието на повърхността му на огромно слънчево петно или коронална дупка - друг обект, който причинява повишена геомагнитна активност. Ако такъв период на непрекъсната слънчева активност започне днес, комуникациите и транспортът, а с тях и цялата световна икономика, биха били в трудна ситуация.
5. КОСМОС И ЕПИДЕМИИ
Болестите и епидемиите, които са преследвали човечеството през цялата му история, зависят от условията в космоса и най-вече от слънцето. Те зависят по определен начин от слънчевата активност. Връзката на епидемиите с космоса или по-скоро със слънчевата активност е изследвана от много учени. Появата на епидемии и пандемии от холера показва ясна връзка с нивото на слънчевата активност. Огнищата на холерата се намират в Югоизточна Азия. Тези места се характеризират с пренаселеност на населението и ниски санитарно-хигиенни условия. Тук само една трета от градските жители използват течаща вода. Само 10% от градовете тук имат задоволително водоснабдяване. Качеството на питейната вода остава ниско. Това подкрепя възможността за епидемични взривове на чревни инфекции. По този начин се запазват условията за интензивна циркулация на патогени на инфекциозни заболявания.
Действителното развитие на чревните инфекции зависи от природни факторине само в тропическите ширини. Тази зависимост може да се проследи и в умерените ширини, но е по-слабо изразена. При чревни инфекции пренасянето на патогени от мухи играе роля. Броят на мухите зависи от температурата и валежите.
Има и други причини чревни инфекцииможе да се поддържа толкова дълго, колкото желаете. Отпадъчни води модерен градима повече висока температура. Те са различни химичен състави киселинност. В допълнение, алкалните детергенти са широко използвани. При условия на повишена температура на водата, съдържаща много протеинови примеси, успешно се развива алкален холерен вибрион.
Епидемиите, които обхващат голяма част от света, се наричат пандемии. Холерата е получила многократно разпространение по целия свят. Така през 1816 г. тя излиза отвъд Азия след епидемия в Индия. Това беше първата пандемия от холера. Започва в годината на максимална слънчева активност (1816) и завършва в годината на минимална слънчева активност (1823). Впоследствие холерата се разпространява още пет пъти по-широко, т.е. възникват нейните пандемии. Холерата се разпространява от човешки маси. Нищо чудно, че самата дума "епидемия" означава в превод от гръцки "сред хората".
Много процеси на Земята се влияят едновременно от човека и космоса. Това се отнася особено за озоновия слой. Що се отнася до епидемиите и пандемиите, тяхното възникване и разпространение зависят, разбира се, не само от слънчевата активност. Те се определят от сумата социални факторикоито допринасят за развитието на инфекцията. Но специфичното време на проява на епидемии и пандемии е свързано с цикличната слънчева активност. Именно в годините на максимална слънчева активност пандемиите от холера рязко се засилват и обхващат огромни територии. При ниска слънчева активност, като правило, холера не се наблюдава.
Сега помислете за грипните епидемии. A. L. Chizhevsky анализира данни за грипни епидемии за 500 години и установи, че периодът на грипните епидемии е средно 11,3 години. Той сравни грипните епидемии със слънчевата активност. Оказа се, че повечето епидемични епохи се случват в периоди, когато слънчевата активност се увеличава или намалява, тоест епидемиите възникват между минимум - максимум и максимум - минимум слънчева активност. Началото на грипна епидемия, която се намира между едно дъно и друго, или изостава от най-близкия максимум, или го изпреварва. Разбира се, ефектът от слънчевата активност върху грипните епидемии се вижда само средно. Епидемиите могат да бъдат разположени по различен начин върху кривата на слънчевата активност в зависимост от действието на други причини. Но те се появяват главно точно 2 - 3 години преди или след максималната слънчева активност.
Периодът между две вълни на една и съща грипна епидемия се оказа средно три години. Продължителността на отделна грипна епидемия за един период, изчислена като средноаритметична, се оказа равна на две години.
Границите на колебание на максимумите на слънчевата активност по години бяха сравнени с границите на колебание на грипните епидемии. Установено е, че тези граници се наслагват една върху друга и се равняват една на друга големи периодисвободни от грипни епидемии. Тези периоди попадат в годините на минимална слънчева активност.
По този начин разпространението на грипните епидемии не е произволно, а е пряко свързано с промените в слънчевата активност.
През годините на минимална слънчева активност възникват само малки пространствено изолирани грипни епидемии, докато в периоди на максимална слънчева активност грипните пандемии спонтанно обхващат огромни територии и взимат най-много жертви.
Помислете за връзката между появата и разпространението на чумата и слънчевата активност. Липсата дори за дълго време на чума сред хората на всяко място не означава, че вирусът на чумата отсъства тук. Чумата може да възкръсне след 10-годишно отсъствие, тъй като вирусът на чумата може да се съхранява в тялото на животно, като например плъх. Някои фактори променят патогенната способност на вируса на чумата и по този начин инициират чумна епидемия или спират нейното победоносно шествие.
При максимална слънчева активност е по-вероятно да се появят чумни епидемии и да се разпространят широко, отколкото при ниска слънчева активност.
Епидемиолозите са установили, че епидемиите от дифтерия се появяват след около 10 години. Продължителността на всяка епидемия е няколко години с ясни интервали между епидемиите от 6-7 години. Честотата на дифтерията се променя във фаза или противофаза със слънчевата активност. Често максимумите на заболеваемостта изостават или изпреварват максимумите на слънчевата активност. Кривите на разпространение на дифтерия запазват същия брой възходи и спадове, тоест същия брой върхове и спадове, като кривата на слънчевата активност.
От слънчевата активност зависи и епидемичното възпаление на обвивките на главния и гръбначния мозък - цереброспинален менингит. Неговият причинител е менингокок, добре проучен в лабораторията. Появата и обострянето на цереброспиналния менингит попада в периоди на максимална слънчева активност. Епохите на слънчевите минимуми се характеризират с отслабване и намаляване на тези епидемии.
Анализът на данните показа, че годините на слънчеви максимуми са придружени от епидемии от цереброспинален менингит. Епохите на минимуми на слънчевата активност отчитат само края и затихването на епидемиите.
Изследвано е и влиянието на атмосферното електричество върху различни епидемии. Установена е връзка между промените в атмосферното електричество и редица физиологични процеси и невро- психични явленияв човешкото тяло. Максималното физиологично въздействие за всички изследвани явления настъпва един ден след максималната стойност на атмосферното електричество.
Жизнената активност на цялата микрофлора на Земята зависи от слънчевата активност. Степента на предразположеност на човек към болести също зависи от слънчевата активност поради колебания във физическото химична реакцияорганизъм. Целият органичен свят от микро до макро организми усеща промяна в притока на енергия от Слънцето.
Първите седем исторически епидемии от бяс са възникнали в епохи на върхове, а останалите - на периоди на върхове, след това на спадове. Междинните години - между върхове и спадове - остават повече или по-малко свободни от болести.
Сравнението на данните за слънчевата активност и честотата на ревматизма също показа, че скоковете в заболяванията са видими както в максимумите, така и в минимумите на слънчевата активност. Но тези скокове са много по-големи по време на максимуми на слънчевата активност, отколкото по време на минимуми. Същият вид двоен период е отбелязан и при магнитни бури, когато се наблюдава увеличение на магнитната активност по време на минимуми на слънчевата активност.
Говорейки за връзката между епидемичния процес и слънчевата активност, трябва да се отбележи, че тази връзка е сложна. Процесът на разпространение на инфекциозните болести има разклонени връзки с други процеси в биосферата, които също са свързани със слънчевата активност. Необходимо е да се разгледат три звена на епидемичния процес. Първата връзка е "семето", тоест резервоарът на патогена. Втората връзка е сеячът. Това е предавателният фактор. Третата връзка е "почвата". Това е чувствителен организъм. С други думи, необходимо е да се вземе предвид следната последователност: източникът на инфекциозния агент, механизмите на предаването му и след това възприемчивата група хора.
Трябва да се отбележи, че подобно на слънчевата активност, инфекциозните заболявания се характеризират с промяна от сезон на сезон. Сезонните повишения във всяка година се сумират, като се вземат предвид тяхната височина и продължителност - и така се формира многогодишна цикличност.
Как космическите фактори, които са свързани с активността на Слънцето, влияят на епидемичния процес? Първо, електромагнитното лъчение идва от Слънцето, което достига Земята много бързо. Част от тази радиация достига нейната повърхност, а останалата част се задържа в атмосферата, абсорбирайки се от нея. Радиацията, която прониква в биосферата на Земята, засяга пряко не само човешкия организъм, но и флората и фауната. Естествено влияе и на микроорганизмите.
Но не само електромагнитното излъчване с различни дължини на вълната идва от Слънцето. Както вече споменахме, от него също излизат заредени частици. Това са както леки частици, така и тежки частици - ядра химически елементиили йонизирани атоми, т.е. йони. Ако пътят на електромагнитното излъчване от Слънцето към Земята се разпространява по права линия, тоест по лъч със скоростта на светлината, тогава пътят на заредените частици от Слънцето към Земята е много труден. Както видяхме, магнитното поле на Земята служи като пречка за тяхното движение, което отблъсква повечето от тези слънчеви заредени частици и не ги пропуска в околоземното пространство. Благодарение на тази защита от слънчевата и космическата корпускулярна радиация като цяло, Земята има атмосфера, биосфера и необходимите условия за човешки живот. Ако Земята нямаше магнитна защита, тогава тя щеше да се превърне в голяма Луна, без атмосфера и без живот.
Слънчевите заредени частици деформират магнитосферата на Земята, като по този начин предизвикват промяна в нейното магнитно поле. Тези промени се наричат магнитни бури, магнитни смущения, смущения. Флуктуациите на магнитното поле на Земята, причинени от действието на слънчевите заредени частици, влияят върху човешкото тяло, животните и растенията. Заредените частици, които все още влизат в земната атмосфера, променят нейната циркулация, тоест променят времето. Това променя атмосферното електричество. Както атмосферното електричество, така и времето засягат всички живи същества, включително хората.
Влияние на слънчевата активност върху детето. Известно е, че всяко натоварване се дава на децата от голямо натоварване на умствени, емоционални и физически функции. При екстремни космически и геофизични ситуации енергетиката на детето страда, развиват се функционални нарушения в нервната, ендокринната, сърдечно-съдовата, дихателната и други системи. Детето изпитва дискомфорт, който не може да бъде обяснен. Има нарушения на съня, тревожност, сълзливост, загуба на апетит. Понякога температурата може да се повиши. След края на екстремната ситуация всичко се връща към нормалното и в този случай не е необходимо да се прибягва до лечение на неизвестна болест. Лекарствената терапия за деца, които са реагирали на промени в геомагнитната среда, не е оправдана и може да има неблагоприятни последици. По това време детето се нуждае повече от вниманието на близките. При деца в такива моменти може да се появи повишена възбудимост, нарушено внимание, някои стават агресивни, раздразнителни, чувствителни. Детето може да изпълнява училищната работа по-бавно. Липсата на разбиране на състоянието на децата в такива периоди от страна на родители, възпитатели, учители изостря негативните емоционален фондете. Възможни са конфликти. Чувствителното отношение към детето, подкрепата за преодоляване на психологически и физически дискомфорт е най-реалистичният начин за постигане на хармонично развитие на децата. Още повече трудности могат да възникнат, ако повишената геомагнитна активност съвпадне с началото на учебната година. В тази ситуация, както показват наблюденията на учените, творчеството помага. С други думи, учебен материал, методът на представянето му трябва да предизвиква интерес у детето да научава нови неща. А това ще доведе до задоволяване на потребността от творческа дейности се превърне в източник на радост. развитие училищен материалвече не трябва да са насочени към механично запомняне, а към преподаване на творческа рефлексия и използване на знанието.
На разположение индивидуални различиячувствителността на човека към въздействието на смущенията в геомагнитното поле. Така че хората, родени в периода на активно Слънце, са по-малко чувствителни към магнитни бури. Все повече данни показват, че силата на фактора на околната среда по време на развитието на бременността, както и промените в самия организъм на майката, определя устойчивостта на бъдещия човек към определени екстремни условияи предразположеност към определени заболявания. Това предполага, че силата на въздействието на космическите, геофизичните и други фактори, тяхното съотношение и ритъмът на въздействие върху тялото на бременната жена започват като че ли вътрешни Биологичният часовниквсеки от нас.
И така, начините на действие пространствени факторимного за човешкото здраве. Но всички те са свързани в един сноп, те са едно цяло. Това са просто различни канали, свързващи морето от слънчева енергия с биосферата на Земята. Някои от тези канали са директни, удобни и през тях енергията се движи бързо и безпрепятствено. Други са много сложни, заплетени и заобиколни. Но през тях енергията от Слънцето идва и на Земята, в нейната атмосфера и оказва влияние или върху атмосферата, или директно върху биосферата. Специалистите широко използват термина "слънчево-земни комуникации". В резултат на това състоянието на биосферата и състоянието на човешкото здраве се променят. Такива начини на въздействие върху човешкото здраве и изобщо върху живите организми се наричат косвени, опосредствани. Ако искаме да защитим здравето си от неблагоприятното въздействие на тези фактори, трябва да разберем начините на това действие. Това е единственият начин да се разработят различни ефективни мерки за защита на здравето от въздействието на космически фактори.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Космическото време постепенно заема полагащото му се място в нашето съзнание. Както при обикновеното време, искаме да знаем какво ни очаква както в далечното бъдеще, така и през следващите дни. Разгърната е мрежа от слънчеви обсерватории и геофизични станции за изследване на Слънцето, магнитосферата и йоносферата на Земята, а цяла флотилия от изследователски сателити се издига в околоземното пространство. Въз основа на своите наблюдения учените ни предупреждават за слънчеви изригвания и магнитни бури.
Слънцето изпраща електромагнитни вълни към Земята във всички области на спектъра - от много километри радиовълни до гама лъчи. До околностите на Земята също достигат заредени частици с различни енергии - както високи (слънчеви космически лъчи), така и ниски и средни (потоци от слънчев вятър, емисии от изригвания). Накрая Слънцето излъчва мощен поток от елементарни частици - неутрино. Въпреки това, въздействието на последния върху земни процесие незначителен: за тези частици земното кълбо е прозрачно и те свободно летят през него.
Само много малка част от заредените частици от междупланетното пространство навлизат в земната атмосфера (останалата част се отклонява или забавя от геомагнитното поле). Но тяхната енергия е достатъчна, за да предизвика полярни сияния и смущения на магнитното поле на нашата планета, всичко това неизбежно засяга всичко живо и евентуално неживо на планетата Земя.
ЛИТЕРАТУРА
1. Воронов, Гречнева "Основи на съвременното естествознание": М., Учебник.
2. Кауров Е. "Човекът, слънцето и магнитните бури" // "Астрономия" RAS. 19.01.2000 г http://scie ce.ng.ru/astronomy/2000-01-19/4_magnetism.html
3. Мирошниченко Л.И. "Слънчевата активност и земята": М., Наука 1981 г.
4. Стоилова И., Димитрова С., Бреус Т. Изследване на влиянието на слънчево-земните връзки върху човешкото здраве. Сборник слънчево-земна физика. Брой 12. Том 2.
Признава ли официалната наука влиянието на планетите и светилата (Слънцето и Луната) върху земните процеси и живите организми? Определено можете да отговорите: "Да!" Различни области на науката вече имат обширни резултати от изследвания върху влиянието на гравитационните полета на Луната и планетите, както и електромагнитното поле на Слънцето върху нас.
Но тези влияния са много трудни за изучаване, тъй като понякога е трудно да се установи връзката им със земните явления, както и да се отделят от други влияния - други небесни тела и независими процеси, протичащи на Земята. Има ли такива глобални процеси на Земята, които се случват независимо от товаот влиянията на слънчевата система? Или има космическа причина за всички глобални земни процеси, която действа като задействащ механизъм? Някои изследователи са склонни към втория вариант, но все още не може да се отговори еднозначно на този въпрос. Въпреки това, самото съществуване на влиянието на Слънцето, Луната и планетите се счита за доказано.
Слънчев часовник
Вземете Слънцето. Неговото влияние е очевидно за всички: смяната на сезоните, ежедневната активност ... Годината, като основа на нашия календар, е пълна революция на Земята около Слънцето и е поставена в календара от древните астролози. Астрологията винаги е откроявала Слънцето и Луната като небесни тела, които доминират по своето влияние спрямо другите тела – планетите. И сега има физическо оправдание за това: наистина масата на Слънцето е несравнимо по-голяма от масата на другите тела в Слънчевата система и то (и само то!) ни дава топлина и светлина, електромагнитно излъчване. Луната е най-близкото тяло до Земята и нейното гравитационно влияние върху нас е 2,2 пъти по-голямо от това на Слънцето. Някои биологични изследвания също показват влиянието на отразената от Луната светлина върху жизнената дейност на някои организми.И така, една година е дълъг слънчев цикъл, съответстващ на пълна революция на Земята около Слънцето, а денят е кратък слънчев цикъл, съответстващ на въртенето на Земята около оста си. В онези дни, когато се е родил нашият календар, денят не е имал същата точна продължителност в часове и самата концепция за часа е била различна. Тогава границите на деня бяха установени от две последователни кулминации на Слънцето ( кулминация- това е най висока точкав небето, което слънцето достига за един ден). Или между два момента на изгрев. И от гледна точка на биологията точно такива граници на деня са по-правилни.
От детството сме свикнали да вярваме, че целият живот на земята е подчинен на тези два слънчеви цикъла - годишен и дневен. Ние също знаем тази обосновка за тези влияния: това е основно променящото се количество топлина и светлина, които идват от Слънцето. През лятото в северното полукълбо Слънцето се издига по-високо и грее по-дълго през деня, отколкото през зимата, затопляйки Земята по-добре. А в южното полукълбо – напротив: Земята се затопля повече, когато имаме зима.
Но малко хора дори мислят за такъв факт като Скоростта на Земята в нейната орбита. Лятото е минимално (за двете полукълба, разбира се). По това време стрелката на „слънчевия часовник“ се движи по-бавно, отколкото през зимата, само със 7%, но проучванията на учени от различни направления, от геолози до биолози, показват, че дори такава малка промяна в скоростта на Слънцето спрямо Земята е източник на значителни промени, които имат циклична основа. И причината за това е не толкова промяната в скоростта на Слънцето, а промяната в разстоянието между Земята и Слънцето. Земята има почти кръгова орбита, но все пак има лек ексцентрицитет и колкото по-близо е Земята до Слънцето, толкова по-голяма е нейната скорост. Близостта до Слънцето засилва взаимното влияние, а по-високата скорост на планетата изисква от целия живот на Земята повече бърз отговорвърху промените във влиянието на Светилото.
Слънчева активност
В същото време влиянието на Слънцето върху Земята не се ограничава само до орбиталното движение на Земята и нейното въртене около оста си. Слънцето има свой собствен "живот" т.нар слънчева активност: нажежената маса на Слънцето е в непрекъснато движение, което генерира петна и факли, променя силата и посоката на слънчевия вятър. За това слънчев животмагнитното поле на Земята и нейната атмосфера незабавно реагират, пораждайки различни явления, засягащи животинския и растителния свят, провокирайки изблици на плодовитост различни видовеживотни и насекоми, както и нашите болести.През 1610-1611г. няколко учени независимо откриха тъмни петна по повърхността на нашето Светило. Това бяха Г. Галилей, И. Фабрициус, Х. Шайнери Т.Гариот. Тези петна са били наблюдавани и преди, но поради такова човешко свойство като консерватизма на ума, учените не искаха да ги разпознаят и ги смятаха за грешки в наблюдението. В древните хроники често се споменава за петна по Слънцето. AT Древна Русияпрез дима на горските пожари хората виждаха "тъмни петна, като нокти" на Слънцето.
Галилео Галилей твърдо установи появата и изчезването на петна, промяната в техния размер и изчисли от тях периода на въртене на Слънцето около оста си. Това беше началото на изучаването на слънчевата физика.
Във връзка с въртенето на Слънцето около оста си, сега разпределете 27-дневен краткопериодичен цикъл на Слънцето. През това време слънчевите петна бавно се движат по страната на Слънцето, обърната към Земята, задавайки динамиката на магнитните бури на планетата. Изследването на спектъра на детайлите на слънчевите петна позволи да се определи скоростта и посоката на движение на материята в тях и тогава се оказа, че слънчевото петно е вихрова тръба. Образувано от едва забележима точка, петното живее от един ден до няколко месеца, като постепенно изчезва. Обикновено размерът на петната достига 2', но понякога могат да се появят гигантски петна. Появата на големи петна и групи от петна обикновено е придружена от магнитни бури на Земята, което се изразява в колебания на магнитните стрелки на компаси, смущения в радиокомуникациите и др. Отговаря с полярни сияния и гръмотевични бури.
През 1844 г. любител астроном, аптекар Г.Швабеоткри периодичността в петнообразуващата активност на Слънцето. Средно на всеки 11,13 години има максимален брой слънчеви петна. Промените в този цикъл обаче не са строго периодични, а продължителността на самия цикъл варира от 7 до 17 години. Намерено също светски цикъл- 80-90 години - с което се променя максималната височина на максимума, цикъл на обръщане на магнитната полярност- ок.22 години и т.н.
В допълнение към обичайната радиация, излъчвана от Слънцето, също беше установено интензивно радиоизлъчване. Съветската експедиция в Бразилия, която наблюдава затъмнението на 20 май 1947 г., открива 2-кратен спад в интензитета на радиоизлъчването на Слънцето по време на пълната фаза на слънчевото затъмнение, докато интензитетът на общата слънчева радиация намалява с милиони пъти. Това предполага, че радиоизлъчването на Слънцето идва главно от неговата корона.
За причините за слънчевата активност
Причините за цикличната активност на Слънцето все още не са известни. Някои учени са склонни да вярват, че се основава на вътрешни механизми, други твърдят, че това са гравитационните влияния на планетите, въртящи се около Слънцето. Втората гледна точка изглежда по-логична. Необходимо е също така да се вземе предвид фактът, че революцията на планетите се случва не толкова около Слънцето, колкото около общия център на тежестта на цялата слънчева система, по отношение на който самото Слънце описва сложна крива. Ако вземем предвид също, че Слънцето не е твърдо тяло, тогава такава динамика на въртене със сигурност ще повлияе на динамиката на цялата слънчева плазма, задавайки ритмите на слънчевата активност.От друга страна, ако вземем предвид динамиката на приливните явления на Земята, създадени съвместно от гравитацията на Луната и Слънцето, тогава можем да приемем, че гравитационните ефекти на планетите по същия начин създават динамиката на приливни явления на Слънцето. Но нека преминем от асоциациите към числата: би било интересно да сравним гравитационните ефекти на Луната и Слънцето върху Земята и планетите върху Слънцето. Според закона за гравитацията силата на привличане на две тела е F = G M 1 M 2 / R 2, където M 1 и M 2 са масите на тези тела, а R е разстоянието между тях. Интересуваме се от съотношението на гравитацията на планетата-Слънце към гравитацията на Земята-Луна:
F s-pl / F s-l \u003d M s M pl R s-l 2 / (M s M l R s-pl 2)
Таблица 1 обобщава масите на планетите, средните им разстояния от Слънцето и изчислените съотношения към силата на привличане на Луната и Земята. В същото време масата на Земята се приема за единица маса, а една астрономическа единица (1 AU) се приема за единица дължина, т.е. средното разстояние на земята от слънцето. Планетите се движат по почти кръгови орбити, така че ще приемем, че разстоянието им от Слънцето е еднакво навсякъде. Масата на Луната е 1/81,45=0,0123 от масата на Земята; разстоянието на Луната от Земята е 0,00257 AU, масата на Слънцето е 333434 земни маси.
Таблица 1. Сравнение на силата на привличане на планетите и Слънцето с привличането на Земята и Луната.
| Планета | Тегло планети |
Средна разст. от Слънцето, а.у. |
отношение на привличане слънчева планета към привличането Земя-Луна |
|---|---|---|---|
| живак | 0,044 | 0,38710 | 52,67 |
| Венера | 0,826 | 0,72333 | 283,19 |
| Земята | 1,00 | 1,00000 | 179,38 |
| Марс | 0,108 | 1,52369 | 8,34 |
| Юпитер | 318,4 | 5,20280 | 2109,9 |
| Сатурн | 95,2 | 9,53884 | 187,68 |
| Уран | 14,6 | 19,19098 | 7,1 |
| Нептун | 17,3 | 30,07067 | 3,43 |
Е, такива сравнителни резултати са много впечатляващи! Всички планети влияят много по-силно на Слънцето, отколкото Луната на Земята!Припомнете си освен това, че Земята е твърда и нейната водно-атмосферна обвивка е малка, а Слънцето се състои изцяло от подвижна плазма. Тогава планетите провокират движението на тази плазма много по-силно от Луната – въздушно-водни маси на Земята.
И така, простите сравнения показват, че планетите трябва да причиняват значителни приливни явления на Слънцето и вълните на тези приливи трябва да се припокриват една с друга и да имат различна периодичност, тъй като планетите имат различни периоди на революция, причинявайки много сложна динамика на движението на слънчевата светлина. материя. В този случай, както виждаме от таблицата, Юпитер предизвиква най-голямото движение. Силата на влияние на Венера е 13,4% от силата на Юпитер, Сатурн - 8,9%, Земята - 8,5%, Меркурий - 2,5%. Приносът на Марс, Уран и Нептун за живота на Слънцето изглежда незначителен в сравнение с Юпитер, но нека не забравяме: когато се сравнява действието на Луната върху Земята, тяхното влияние върху Слънцето се различава значително!
Странно е, но някои астрономи, които пишат обвинителни статии срещу астрологията, намират, че „ Астрономите са положили много усилия в намирането на връзка между положението на планетите и слънчевата активност... физическите оценки показват изключителната слабост на приливното влияние на планетите върху Слънцето...“(В.Г. Сурдин).
Или може би не сте търсили добре? В крайна сметка тук лежи на повърхността, просто трябва да се въоръжите с калкулатор. Повечето астролози са водени от такава вяра във влиянието на планетите, че малцина сред тях имат времето и желанието да разбират астрологията ллогическа физика. И много астрономи са водени от пълното отхвърляне на астрологията и затова те просто не искамдори се опитайте да проверите какво предполага: " Не може да бъде, защото никога не може да бъде!”- както пише Чехов във фейлетона си „Писмо до учен съсед". Изявлението на Сурдин обаче не е нищо повече от преувеличение, което изопачава фактите, за убедителност. Изследванията за влиянието на планетите върху слънчевата активност са в ход и има редица сериозни трудове, които показват, че Разпределението на планетите около Слънцето позволява до известна степен да се предскаже слънчевата активност (например, работата на В. Шувалов "Слънчева активност и позиции на планетите", сп. "Наука и живот", 1971 г.10) .
Логиката предполага, че следващата точка в анализа на влиянието на планетите върху слънчевата активност е съставянето на поне опростен модел на приливни явления, основан на закона за гравитацията. Да предположим например, че в Слънчевата система няма планети освен Юпитер - изчислихме приливната вълна на Юпитер, нейната честота и промяна на амплитудата. След това също изчислете приливни вълниот всяка от другите планети и ги наслагвайте една върху друга. Сигурен съм, че сравняването на резултатите от такъв логичен модел с наблюдаваната слънчева активност би помогнало да се установят някои модели в слънчевата активност и след това да се предвидят слънчеви изригвания и да се планират различни дейности на Земята, например селскостопански, медицински и социални. Никой ли не се е опитал да направи това? Или може би "Слънчевите услуги", които наблюдават слънчевата активност, правят точно това? Отговорът на този въпрос, за съжаление, не ми е известен. Моята интуиция ми подсказва, че такъв голям брой въздействия върху такава масивна и подвижна маса като Слънцето трябва да предизвика много сложни реакции: може би много турбулентните течения, каквито изглеждат слънчевите петна. И това е хидродинамика, системи от сложни диференциални уравнения, чието решение е извън силата дори на компютрите ...
междупланетно магнитно поле
С помощта на космически кораби съществуването на т.нар Слънчев вятър(потоци от заредени частици) и секторната структура на междупланетното магнитно поле. Слънчевият вятър, разбира се, се дължи на слънчевата активност, скоростта му се променя през цялото време, така че достига Земята с различно време на забавяне. През това време Слънцето се върти и ние виждаме напълно различна картина на неговия диск; това всъщност е картина на нашето бъдеще.Магнитното междупланетно поле е разделено на няколко редуващи се сектора. В единия сектор напрежението е насочено встрани от Слънцето, в другия - към Слънцето. И всички тези сектори се въртят след Слънцето с приблизително еднаква честота - около 27 дни. В този случай бързите потоци изпреварват бавните и концентрацията на частици се увеличава. Обикновено тези сектори са 2 или 4. Тогава знакът на магнитното поле се променя съответно за 13-14 или 6-7 дни (т.е. половината или една четвърт от периода на въртене на Слънцето около оста си).
Инициаторът на изследването на влиянието на тези явления върху биосферата беше С. М. Мансуров. В сътрудничество с лекари той беше един от първите, които показаха, че биологичните процеси, включително сърдечно-съдови и нервно-психични заболявания, протичат в ритъм, зададен от слънчевия вятър. Сега науката знае, че потоците от частици, които идват от слънчевите петна, достигайки Земята, засягат предимно мозъка, сърдечно-съдовата и кръвоносната система на човек. А през 1915 г. Александър Чижевски заключава, че слънчевата активност провокира екстремни земни събития - епидемии, войни, революции.
Влияние на слънчевата активност
Един от основоположниците на космическата наука А. Л. Чижевскипрез 1930 г. той започва да изучава връзката между жизнените ритми и циклите на външната среда, обработени голям бройисторически данни и са провели свои собствени изследвания. Преди всичко той се интересуваше от циклите на активност на Слънцето. Неговата книга „Епидемични катастрофи и периодичната активност на слънцето“ е преиздадена през 1938 г. от френското издателство „Хипократ“, а през 70-те години имахме две масови издания, наречени „Земно ехо на слънчевите бури“ (М. Мисъл, 1973, 1976). Сега изучаването на ритмите, и не само слънчевите, но и всякакви космически ритми, се извършва от специалисти от различни профили - геолози, физиолози, лекари, биолози, хистолози, метеоролози, астрономи.| Броят на авариите в електрическите мрежи на САЩ в зони с висок риск (близо до авроралната зона) нараства след нивото на геомагнитната активност. През годините на минимална активност вероятностите от аварии в опасни и безопасни зони са почти равни.(1. ниво на геомагнитна активност. 2. брой аварии в геомагнитно опасни зони. 3. брой аварии в безопасни зони.) |
| Промените в слънчевата активност засягат дивата природа. На разрез на боров ствол ясно се вижда, че ширината на годишните пръстени и следователно скоростта на растеж на дървото се променят с период от около единадесет години., |
Изследването на влиянието на Слънцето върху рибата също може да помогне на риболовната индустрия. Камчатски ихтиолог И. Б. Бирманпрез 1976 г В докторската си дисертация той показа, че една от външните причини за колебанията в броя на рибите, освен Луната, може да бъде и слънчевата активност. През епохите на максимална слънчева активност са наблюдавани най-мощните подходи на амурската розова сьомга за хвърляне на хайвера. По това време на Амур се наблюдават високи летни и често много ниски зимни температури. Такива условия предизвикват ускорено съзряване на половите жлези в рибите и изгаряне на енергийния резерв. Преждевременно узрелите риби се втурват към долните притоци на Амур, които са нетрадиционни за тях. Изчерпването им води до масова смърт, а течението на реките носи хиляди риби, които не са хвърлили хайвера си. И хайверът, положен в неблагоприятна среда, в голямата си маса умира. Всичко това води до намаляване на броя на рибите през следващите години. Беше отбелязано също, че на Амур и други далекоизточни реки най-големите наводнения обикновено съвпадаха с периоди на максимум на слънчевите петна.
Въз основа на своите изследвания на динамиката на природните процеси в зависимост от слънчевата активност, Бирман прогнозира още през 1957 г., че през следващите 10 години запасите от сьомга рязко ще намалеят без използването на енергийни мерки. Наистина, след пика от 1957 г. това се случи.
Учените не пренебрегнаха и животновъдството. Освен динамиката на засушаванията, които определят храненето на животните, Д. И. Маликоввъз основа на многобройни експерименти той стигна до извода, че състоянието на половата функция на производителите и променливостта на живото тегло на потомството също зависи от слънчевата активност и времето.
Понякога учените, които се посвещават на изучаването на астрологията, за да докажат нейната непоследователност, намират в нея много ценни зърна. И така, един биолог обърна внимание на наблюденията на астрономите зад короната на Слънцето. И ето какво откри. Когато има „неподреден“ вид (лъчите му стърчат във всички посоки), тогава на Слънцето има много петна и изпъкналости, а планетите са „събрани“ на куп и са зад Слънцето, докато космограмата може да изглежда като „купа“ или „кошница“. При такъв максимум на слънчевата активност се наблюдават обостряния хронични болести, миокардни инфаркти, инсулти и увеличаване на агресивните действия. Когато има малко петна на Слънцето, короната се простира по протежение на слънчевия екватор, като крила или ветрила, а космограмата има формата на "пласт", т.е. планетите са "разпръснати" из целия зодиак. Тежестта на заболяванията намалява, както и случаите на сърдечни нарушения, проявите на агресия намаляват.
Мнението, че благосъстоянието на хората зависи от магнитните бури, се потвърждава от статистически данни: например броят на хората, хоспитализирани от линейка, и броят на обострянията на сърдечно-съдови заболявания ясно се увеличават след магнитна буря. Учените обаче смятат, че доказателствата все още не са събрани, тъй като не е открит механизмът на реакцията на организма към слънчевата активност.
По-специално, такава гледна точка се счита, че тялото улавя инфразвукови вибрации - звукови вълни с честоти под един херц, близки до естествената честота на много вътрешни органи. Инфразвукът, който може да се излъчва от активната йоносфера, може да повлияе резонансно на сърдечно-съдовата система на човека.
Като цяло магнитосферата и йоносферата на Земята ни защитават добре от космическите заплахи, но в момента има тенденция за увеличаване на влиянието на слънчевата активност, тъй като магнитното поле на Земята отслабва - с повече от 10% през последния половин век, и в същото време магнитният поток на Слънцето се увеличава.
Но през втората половина на XVII век, по време на т.нар Маундер минимум, слънчевите петна практически не са наблюдавани в продължение на няколко десетилетия. Въпреки това е трудно да се нарече този период идеален за живот: по това време в Европа се установи необичайно студено време. Дали това е съвпадение или не, не е ясно. В по-ранна история също са отбелязани периоди на аномално висока слънчева активност. И така, в някои години от първото хилядолетие от н.е., полярните сияния са били постоянно наблюдавани в Южна Европа, което показва чести магнитни бури, и Слънцето е изглеждало замъглено, вероятно поради присъствието на повърхността му на огромно слънчево петно или коронална дупка - друг обект, който причинява повишена геомагнитна активност. Ако такъв период на непрекъсната слънчева активност започне днес, комуникациите и транспортът, а с тях и цялата световна икономика, биха били в трудна ситуация.
Варвара ЦЕНА
Променящо се космическо време: от една крайност в друга.
Приблизително веднъж на всеки 11 години вестниците съобщават, че активността на Слънцето е достигнала своя връх през така наречения „слънчев цикъл“, т.е. естествена промяна в дейността на нашето светило. По това време учените обикновено регистрират увеличаване на броя на слънчевите петна и изпъкналости, потенциално опасни за земляните, а интензивността на полярното сияние се увеличава.
Повишената слънчева активност се нарича "слънчев максимум". Според прогнозите тази година следващият максимум ще бъде през август. Но се оказва, според експерти, участващи в изследването на Слънцето, повишено вниманиетрябва да се дава не само на слънчевите максимуми, но и на по-спокоен период на слънчева активност - слънчев минимум, през който активността на нашето светило не е толкова голяма.
„По време на слънчевия минимум влиянието на космическото време върху нас изобщо не спира, а само се променя. В резултат на това сме изправени пред другата крайност“, казва астрофизикът Мадхулика Гухатхакурта. Тя ръководи проекта на НАСА Living With a Star и е съавтор на статия за слънчевата активност в броя на Space Weather от 19 март.
Поддръжниците на Guhathakurta вярват, че периодичните промени в активността на Слънцето, които са колебания между слънчевия максимум и минимум, не са просто редуване на фазите. Всеки от тях има своите специфики и може да навреди по свой начин.
Слънцето е постоянен източник на радиация, изхвърляйки потоци от заредени частици в междупланетното пространство на Слънчевата система. Космическото време в околоземното пространство се формира под въздействието на плазмени потоци, магнитни полета и елементарни частици, които се втурват в околоземното пространство.
По време на пика на слънчевата активност огромни маси слънчева материя се отделят от повърхността на слънцето в резултат на изригвания, изхвърлящи се в пространствопотоци от заредени частици и радиация.
И когато всички тези маси слънчева материя се сблъскат със Земята, в резултат на това сателитите могат да се повредят и радиокомуникацията може да бъде нарушена, което представлява несъмнена опасност за астронавтите. По време на гигантски слънчеви бури електропроводи и други инфраструктурни съоръжения, разположени на Земята, могат да бъдат повредени.
Освен всичко друго, увеличаването на интензитета на ултравиолетовото лъчение по време на слънчевия максимум затопля земната атмосфера, в резултат на което нейният обем се увеличава, а това от своя страна води до увеличаване на силата на съпротивление, действаща върху спътниците и в по-специално на Международната космическа станция, като по този начин все повече изтегля тези обекти към земята.
За PMU специалисти даден факт, разбира се, не е много приятно, защото поради това е необходимо спътниците и МКС да се „вдигат“ отново и отново в изчислените орбити.
Положителният ефект от слънчевите максимуми е, че всички космически отпадъци, които са изпълнили околоземното пространство, също се привличат към Земята. И тъй като частиците боклук са сравнително малки, тогава, движейки се под въздействието на гравитацията, те изгарят в плътните слоеве на атмосферата и околоземното пространство се изчиства.
Сега да вземем обратната фаза – слънчевия минимум. Тук всичко се случва по различен начин и възникват собствените му опасности: веднага щом слънчевият вятър утихне, интензивността на потока от галактически космически лъчи, които проникват в слънчевата система, се увеличава.
В този случай потоците от елементарни частици с висока енергиялетят с високи скорости и, попадайки в човешкото тяло, унищожават ДНК молекулите, като по този начин увеличават риска от рак при астронавтите. Това е една от основните пречки, която силно спъва реализацията на наскоро обявения проект - пилотиран полет до Марс, според който през 2018 г. по време на слънчевия минимум се планира да бъдат изпратени двама земляни на Червената планета.
С една дума, ако космонавтите и специалистите от MCC смятат, че слънчевият минимум е тихо време, тогава, според г-жа Гухатхакурта, те много грешат в това.
По време на слънчевия минимум интензитетът на ултравиолетовата радиация намалява, което води до охлаждане на земната атмосфера и намаляване на нейния обем. Вярно, това не е никак лошо за сателитите, защото силите на гравитацията, действащи върху тях, отслабват. Негативната последица от слънчевия минимум обаче е, че обемът на космическите отпадъци в околоземното пространство се увеличава.
С една дума, влиянието на спадовете и върховете е сложно и двусмислено. Поради тази причина Guhathakurta, заедно със съавтора на статията, сравнява слънчевата цикличност с явления като Ел Ниньо и Ла Ниня. Тези климатични явления се наричат още „южна осцилация” в Тихия океан, като характерното време на това колебание е от две до седем години.
Подобно на слънчевите върхове и спадове, Ел Ниньо и Ла Ниня се характеризират със специфичен набор от свойства, както положителни, така и отрицателни. Така по време на сезона Ел Ниньо проливни дъждове и дори наводнения падат по западния бряг на Южна Америка, докато в Нова Англия времето е сравнително топло и сухо, а за селско стопанствоПеру и Еквадор Ел Ниньо е истински подарък. Сега да вземем друг краен случай на „южното трептене“ – сезона Ла Ниня.
По това време в западната част Тихи океаннастъпва много сухо време, в Южна Америка се случват наводнения, а в Северна Северна Америка започва меко лято.
За първи път Гухатхакурта реши да проучи сериозно слънчевите цикли по време на последния от минимумите на слънчевата активност, който беше регистриран между 2008 и 2009 г. По това време броят на слънчевите петна беше минимален, но интензивността на потока от космически лъчи, напротив, достигна най-високото ниво, регистрирано от началото на космическата ера; горните слоеве на земната атмосфера са силно отслабени, а количеството на космическите отпадъци се е увеличило. „Всичко това звучи някак смущаващо, нали?“ пита Гухатхакурта.
Според Робърт Рутлидж, ръководител на бюрото за прогнозиране на времето в Центъра за прогнозиране на космическото време (NOAA) на Националната метеорологична служба, подходът на Гухатакурта към изследването на космическото време е много интересен. „Така трябва да се прави анализ. И има още много да се направи в тази посока,” продължава г-н Рътлидж.
Повечето хора са склонни да вярват, че само слънчевите бури засягат човек, рекорден брой от които се наблюдава, като правило, по време на слънчеви максимуми. Не по-малко щети обаче може да причини слънчевият минимум, т.е. минималното ниво на слънчева активност, което може да повлияе на работата на сателитите.
Тъй като последният слънчев минимум беше много дълъг и слънчевата активност беше най-ниска през това време, Routledge казва: „Някои модели на [сателитно] съпротивление в земната атмосфера започнаха да се провалят. И никой не очакваше това.”
InoSmi въз основа на материали
4. КОСМОС И ЧОВЕК
Всички описани по-горе прояви на космическото време могат условно да се характеризират като технически, а физическата основа на тяхното влияние е общоизвестна - това е прякото въздействие на потоците от заредени частици и електромагнитните вариации. Невъзможно е обаче да не се споменат други аспекти на слънчево-земните отношения, чиято физическа същност не е напълно ясна, а именно ефектът от слънчевата променливост върху климата и биосферата.
ОРИЗ. 3 Промените в слънчевата активност засягат дивата природа. На част от боров ствол ясно се вижда, че ширината на годишните пръстени и следователно скоростта на растеж на дървото се променят с период от около единадесет години.
Флуктуациите в общия поток на слънчевата радиация, дори по време на силни изригвания, са по-малко от една хилядна от слънчевата константа, тоест изглежда, че те са твърде малки, за да променят директно топлинния баланс на земната атмосфера. Въпреки това има редица косвени доказателства, дадени в книгите на A.L. Чижевски и други изследователи, свидетелстващи за реалността на слънчевото влияние върху климата и времето. Например, отбелязана е изразена цикличност на различни вариации на времето с периоди, близки до 11- и 22-годишни периоди на слънчева активност. Тази периодичност се отразява и в обектите на дивата природа – забелязва се по промяната в дебелината на дървесните пръстени (фиг. 3).
В момента прогнозите за влиянието на геомагнитната активност върху състоянието на човешкото здраве са широко разпространени. Мнението за зависимостта на благосъстоянието на хората от магнитните бури вече е твърдо установено в общественото съзнание и дори се потвърждава от някои статистически изследвания: например, броят на хората, хоспитализирани в линейка, и броят на обострянията на сърдечно-съдови заболявания ясно се увеличава след магнитна буря. От гледна точка на академичната наука обаче доказателства все още не са събрани. В допълнение, няма орган или тип клетка в човешкото тяло, които да претендират, че са достатъчно чувствителен приемник на геомагнитни вариации. Като алтернативен механизъм за въздействие на магнитните бури върху живия организъм често се разглеждат инфразвуковите трептения - звукови вълни с честоти под един херц, близки до естествената честота на много вътрешни органи. Инфразвукът, вероятно излъчван от активната йоносфера, може да повлияе резонансно на човешката сърдечно-съдова система. Остава само да се отбележи, че въпросите за зависимостта на космическото време и биосферата все още чакат своя внимателен изследовател и досега остават вероятно най-интригуващата част от науката за слънчево-земните отношения.
Като цяло влиянието на космическото време върху нашия живот вероятно може да се признае за значително, но не и катастрофално. Магнитосферата и йоносферата на Земята ни защитават добре от космически заплахи. В този смисъл би било интересно да анализираме историята на слънчевата активност, опитвайки се да разберем какво може да ни очаква в бъдеще. Първо, в момента има тенденция към увеличаване на влиянието на слънчевата активност, свързана с отслабването на нашия щит - магнитното поле на Земята - с повече от 10 процента през последния половин век и едновременното удвояване на магнитния поток на Слънце, което служи като основен посредник в предаването на слънчевата активност.
Второ, анализът на слънчевата активност през целия период на наблюдения на слънчеви петна (от началото на 17 век) показва, че слънчевият цикъл, средно равен на 11 години, не винаги е съществувал. През втората половина на 17 век, по време на така наречения минимум на Маундер, слънчеви петна практически не се наблюдават в продължение на няколко десетилетия, което косвено показва минимум на геомагнитна активност. Въпреки това е трудно да се нарече този период идеален за живот: той съвпадна с така наречената Малка ледникова епоха - години на необичайно студено време в Европа. Дали това е съвпадение или не, съвременната наука не знае със сигурност.
В по-ранна история също са отбелязани периоди на аномално висока слънчева активност. И така, в някои години от първото хилядолетие от новата ера, полярните сияния са били постоянно наблюдавани в Южна Европа, което показва чести магнитни бури, и Слънцето е изглеждало замъглено, вероятно поради наличието на повърхността му на огромно слънчево петно или коронална дупка - друг обект, който причинява повишена геомагнитна активност. Ако такъв период на непрекъсната слънчева активност започне днес, комуникациите и транспортът, а с тях и цялата световна икономика, биха били в трудна ситуация.
Въздействието на космическото време върху планетата Земя
Болестите и епидемиите, които са преследвали човечеството през цялата му история, зависят от условията в космоса и най-вече от слънцето. Те зависят по определен начин от слънчевата активност. Връзката на епидемиите с космоса, или по-скоро ...
Земята като планета от Слънчевата система. Проблеми на интегралното развитие на Земята
Космически постижения на СССР
сателитен полет космическа ракета Първият астронавт трябва да е човек, който освен добро здраве, има силна воля, бързи реакции ...
Космическите постижения на СССР през 1957-1961 г
Човек отдавна мечтае да лети в космоса. Но това беше само сън. Точно пред очите ни тази мечта се превърна в трудна. практическа задача. Сега полетът на човек в космоса стана реалност ...
Космическо време
Като цяло, изливайки космическото време в живота ни, е възможно, вероятно, да разпознаем истинското, но не и катастрофалното. Магнитосферата и йоносферата на Земята ни защитават зле от космическите заплахи...
ясна луна
От литературни източници и интернет разбрах, че древните гърци вече са знаели много за Луната. Демокрит вярва, че петната на Луната са огромни планини и долини. Аристотел показа сферичността на формата на луната. Гърците разбраха...
Перспективи за изследване на космоса и луната
Много е трудно да се помогне на космонавт, излязъл в открития космос. Космическите разходки са опасни по много различни причини. Първата е възможността за сблъсък с космически отпадъци ...
проблем с контакта с извънземни цивилизации
Според редица анатоми човекът продължава, макар и бавно, да се променя. Поради прогресивната цефализация, обемът и масата на мозъка непрекъснато се увеличават и черепът постепенно се закръгля. Зъбите и малките пръсти на краката умират ...
Страница 1
Вернадски предположи, че революционните промени в морфологията на живите същества са свързани с такива критични периоди от геоложката история, чиито движещи причини са извън Земята, т.е. са определени космически влияния.
Човекът, като биосоциално същество, съчетава разнообразието от ритми, генерирани от биологичната и социокултурната еволюция. Например, разглеждайки въпроса за антропогенезата, Вернадски говори за пряката му връзка с ритмичните промени в климата на планетата, гравитационните космически влияния са свързани с промяна в орбитите на Земята и Слънцето под влияние на други планети и галактики, гравитацията причинява колебания в скоростта на Земята, нейния ъглов момент, - всичко това причинява промени в атмосферно-океанската циркулация. Ролята на магнитното поле на Земята за изменението на климата и чрез него за влияние върху биосферата е загадъчна. Орбитални климатични ритми (цикли): 400 хиляди; 1,2 милиона; 2,5 милиона; 3,7 милиона години. Първият цикъл (400 хиляди години) е основната причина периодична промянаклимата и еволюцията на организмите по света. Този ритъм е идентифициран от геолози от поредица от ледникови събития и едва след това е открит от астрономите. Този ритъм е разделен на 6-8 фази. На този климатичен ритъм се подчинява формирането и развитието на живата материя. Ритъмът управлява вселената.
Идеята за хармония, организация на явления и процеси е свързана с понятието ритъм. От всички ритмични въздействия, идващи от Космоса към Земята, най-силно е влиянието на ритмично променящото се лъчение на Слънцето. На повърхността и в недрата на нашето светило непрекъснато протичат процеси, които се проявяват под формата на проблясъци. Мощни енергийни потоци, излъчвани по време на изригване, достигайки Земята, драматично променят състоянието на магнитното поле и йоносферата, влияят върху разпространението на радиовълните и влияят на времето. В резултат на изригвания на Слънцето, общата слънчева активност се променя, като има периоди на максимум и минимум. Слънцето е мощен източник, който настройва всички земни процеси, включително и тези в обществото. Циклите на Слънцето са часовници, които записват промяната в неговата активност. Многобройни изследвания на активността на Слънцето показват, че по време на най-голямата му активност се наблюдава рязко влошаване на състоянието на пациенти, страдащи от хипертония, атеросклероза и инфаркт на миокарда. През този период има спазми на кръвоносните съдове, нарушения на функционалното състояние на централната нервна система.
Съветският учен V.P. Девятов изчисли, че още в първите дни след появата на петна на Слънцето броят на автомобилните произшествия се е увеличил около 4 пъти в сравнение с периодите, когато е имало малко петна. Това се обяснява с факта, че в периода на повишена активност на Слънцето реакцията на човек към всеки външен стимул значително се забавя. Излъчването на Слънцето влияе и върху умствената дейност на хората, творческата дейност на човека и т.н.
Животът на нашата планета е свързан с въртенето на Земята около оста си, което определя дневния ритъм и с въртенето около Слънцето, от което зависи смяната на сезоните. Повечето живи организми са подвластни на действието на тези сезонни ритми, които определят растежа, развитието и смъртта на растенията. Въртенето на Земята предизвиква ритмична промяна на факторите на околната среда: температура, осветеност, относителна влажност, атмосферно налягане, електрически потенциалатмосфера, космическа радиация и гравитация.
Лов с кучета
При лов на дива свиня се използват както чистокръвни (хъски, хрътки, фокстериери, ягд териери и др.), така и безпородни кучета. Но за лов на животни най-добрата породае харесване. Можете да ловувате с едно или по-добре с две кучета, водещи и...
Единство и разнообразие на видовете клетки
Многобройни изследвания в областта на цитологията, биологична наука, която се занимава конкретно с изучаването на живите клетки, показват, че всички клетки имат някои общи свойства не само в структурата, но и във функциите. И така, клетките извършват...
Лов на глигани
Въпреки факта, че дивата свиня дава много ценни продукти, ние никога не сме имали търговия с дива свиня. Аматьорите ловуваха диви свине в името на спорта, а местното население ги ловуваше отчасти за домашна употреба и отчасти за борба с това животно ...
