Сибирская аэрокосмическая академия

Им. Академика М. Ф. Решетнева

Институт финансов и бизнеса

Кафедра информации и сертификации

Курсовая работа

по курсу «Концепции Современного Естествознания»

Тема: «Солнечно-Земные Связи и Их Влияние На Человека»

Выполнил:

студент группы У-11

Бурых Д. Г.

Научный руководитель:

Доц., к.х.н.

Жереб В.П.

г. Красноярск, 2002 г.

Бурых Д.Г., студент группы У-11.

«Солнечно-Земные Связи и их влияние на человека» - курсовая работа по дисциплине «Концепции Современного Естествознания». – Красноярск: САА – ИФБ, 2002г. – 27 листов.

В курсовой работе представлены общие сведения о Солнце, его характеристики, а так же процессы происходящие на Солнце, а именно, Солнечная активность: солнечные пятна, солнечные вспышки и солнечные волокна. Их влияние на Землю, а в частности человека. Курсовая работа составлена на основе обзора доступной литературы.

В курсовой работе содержится 2 рисунка и список литературы из 6 наименований источников.

Введение......................................................................................................... 4

1. Наша звезда – Солнце.................................................................................. 5

1.1. Характеристика Солнца........................................................................... 5

1.2. Строение Солнца...................................................................................... 6

2. Солнечно – Земные Связи (Физический аспект).................................... 8

3. Солнечная активность............................................................................... 1

3.1. Важнейшие проявления и индексы солнечной активности............ 13

3.2. Циклы солнечной активности.............................................................. 16

3.3. Влияние Солнечной активности на человека.................................... 18

Заключение.................................................................................................. 26

Введение

Интерес ученых к проблеме солнечно – земных связей вызван несколькими причинами. Прежде всего по мере выяснения физических сторон влияния Солнца на Землю выявилось громадное прикладное значение этой проблемы для радиосвязи, магнитной навигации, безопасности космических полетов, прогнозирования погоды и так далее.

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

Первое описание пятен в русских летописях датируется 1371 и 1385 годами, когда наблюдатели заметили их сквозь дым лесных пожаров. История борьбы взглядов на природу процессов на Солнце связана с кажущимися нам сейчас почти невероятными драматическими коллизиями. Нас же интересует вопрос о том, какое влияние оказывает деятельность Солнца на наше здоровье, каким образом солнечные бури, пятна и вспышки влияют на наше самочувствие.

1. Наша звезда – Солнце

Из всего окружающего нас несметного множества звезд несопоставимо важнейшую роль в нашей жизни играет Солнце. Эта ближайшая к нам звезда обеспечивает нашу планету подавляющей частью энергии, которой мы располагаем на Земле. Благодаря солнцу и земной атмосфере на поверхности земли температура и другие условия такие, какие они есть, а не космический холод, что делает нашу планету комфортной для обитающих на ней живых существ. Даже относительно мизерные изменения потока энергии, передаваемой Солнцем Земле, которые происходят при солнечных вспышках, существенно сказываются на земных условиях. С другой стороны, Солнце по своим свойствам является типичной для своего класса звездой, и постигая процессы, происходящие на Солнце, мы лучше понимаем и то, что творится на очень далеких от нас звездах.

Астрономическими методами было измерено, что орбита Земли удалена от Солнца в среднем на r=150 миллионов километров. Эта орбита имеет формулу эллипса, так что в разные моменты времени расстояние от Земли до Солнца несколько изменяется; меняется и скорость движения Земли по ее орбите. Как известно, период обращения Земли вокруг Солнца равно одномуг., точнее, 365,2522 суток. Ближе всего к Солнцу Земля подходит в январе, и в этот же период скорость движения Земли по ее орбите максимальна, хотя вариации скорости (в среднем 35 км/с) и расстояния между Землей и Солнцем очень невелики (1,7%). Угловой размер Солнца, видимый с Земли, составляет в среднем a=32,05 угловых минут. Радиус Солнца составляет 697 тысяч километров. Масса Солнца 2*10 30 кг. Средняя плотность Солнца составляет 1,41*10 3 кг/м 3 , т.е. в 1,41 раза больше плотности воды. Однако распределение плотности по глубине Солнца неоднородно, и величина средней плотности не очень показательна. С другой стороны, вспомнив, до каких чудовищных величин возрастает давление на больших глубинах земных океанов, мы качественно поймем, что происходит с давлением и плотностью по мере приближения к центру Солнца (плотность солнечного вещества – газа – прямо зависит от давления, в то время как вода практически несжимаема).

Казалось бы, странно рассуждать о распределении плотности по глубине небесного тела, удаленного от нас на полторы сотни миллионов километров. Но один из парадоксов естественнонаучных исследований состоит в том, что о внутреннем строении Солнца мы имеем, по-видимому, гораздо лучшее представление, чем о внутреннем строении Земли. Кстати, химический элемент гелий был вначале открыт на Солнце, а уже потом обнаружен на Земле. Состоит солнце примерно на ¾ из водорода, на ¼ из гелия, с небольшой добавкой (примерно 2%) более тяжелых элементов.

Яркая светящаяся поверхность Солнца, видимая невооруженным глазом, имеет температуру порядка 6000 о градусов и называется фотосферой. Фотосфера абсолютно непрозрачна, и лежащее под ней вещество недоступно никаким наблюдениям. Над фотосферой располагается солнечная атмосфера: на высоте 2-3 тысяч километров – достаточно плотный и тонкий слой – хромосфера, получивший свое название за то, что он бывает виден во время затмений как тонкая розовая окантовка Солнца. С высот порядка 10 тысяч километров начинается разреженная, но неоднородная и удивительно горячая (1-2 млн. градусов) корона Солнца. Она простирается до расстояний в несколько солнечных радиусов.

2. Солнечно – Земные Связи (Физический аспект)

Система прямых или опосредованных физических связей между гелио- и геофизическими процессами. Земля получает от Солнца не только свет и тепло, обеспечивающие необходимый уровень освещённости и среднюю температуру её поверхности, но и подвергается комбинированному воздействию ультрафиолетового и рентгеновского излучения, солнечного ветра, солнечных космических лучей. Вариации мощности этих факторов при изменении уровня солнечной активности вызывают цепочку взаимосвязанных явлений в межпланетном пространстве, в магнитосфере, ионосфере, нейтральной атмосфере, биосфере, гидросфере и, возможно, литосфере Земли. Изучение этих явлений и составляет суть проблемы Солнечно-Земных связей. Строго говоря, Земля оказывает некоторое обратное (по крайней мере, гравитационное) воздействие на Солнце, однако оно ничтожно мало, так что обычно рассматривают только воздействие солнечной активности на Землю. Это воздействие сводится либо к переносу от Солнца к Земле энергии, выделяющейся в нестационарных процессах на Солнце (энергетический аспект Солнечно-Земные связи), либо к перераспределению уже накопленной энергии в магнитосфере, ионосфере и нейтральной атмосфере Земли (информационный аспект). Перераспределение энергии может происходить либо плавно (ритмические колебания геофизических параметров), либо скачкообразно (триггерный механизм).

Представления о Солнечно-Земных связях складывались постепенно, на основе отдельных догадок и открытий. Так, в конце XIX в. К.О.Биркелан (Биркеланд; Норвегия) впервые высказал предположение, что Солнце кроме волнового излучения испускает также и частицы. В 1915 г. А.Л.Чижевский обратил внимание на циклическую связь между развитием некоторых эпидемий и пятнообразовательной деятельностью Солнца. Синхронность многих гелио- и геофизических явлений (а также форма кометных хвостов) наводила на мысль, что в межпланетном пространстве имеется агент, передающий солнечные возмущения к Земле. Этим агентом оказался солнечный ветер, существование которого экспериментально было доказано в начале 1960-х гг. путём прямых измерений с помощью автоматических межпланетных станций. Открытие солнечного ветра вместе с накопленными данными о других проявлениях солнечной активности послужило основой для исследования физики Солнечно-Земных связей.

Последовательность событий в системе Солнце-Земля можно проследить, наблюдая цепочку явлений, сопровождающих мощную вспышку на Солнце – высшее проявление солнечной активности. Последствия вспышки начинают сказываться в околоземном пространстве почти одновременно с событиями на Солнце (время распространения электромагнитных волн от Солнца до Земли – чуть больше 8 минут). В частности, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение вызывает дополнительную ионизацию верхней атмосферы, что приводит к ухудшению или даже полному прекращению радиосвязи (эффект Деллинджера) на освещённой стороне Земли.

Обычно мощная вспышка сопровождается испусканием большого количества ускоренных частиц – солнечных космических лучей (СКЛ). Самые энергичные из них начинают приходить к Земле спустя чуть более 10 мин после максимума вспышки. Повышенный поток СКЛ у Земли может наблюдаться несколько десятков часов. Вторжение СКЛ в ионосферу полярных широт вызывает дополнительную ионизацию и, соответственно, ухудшение радиосвязи на коротких волнах. Имеются данные о том, что СКЛ в значительной мере способствуют опустошению озонного слоя Земли. Усиленные потоки СКЛ представляют собой также один из главных источников радиационной опасности для экипажей и оборудования космических кораблей.

Вспышка генерирует мощную ударную волну и выбрасывает в межпланетное пространство облако плазмы. Ударная волна и облако плазмы за 1.5-2 суток достигают Земли и вызывают магнитную бурю, понижение интенсивности галактических космических лучей, усиление полярных сияний, возмущения ионосферы и так далее.

Имеются статистические данные о том, что через 2-4 суток после магнитной бури происходит заметная перестройка барического поля тропосферы. Это приводит к увеличению нестабильности атмосферы, нарушению характера циркуляции воздуха (развитию циклонов и др. метеоявлений). Мировые магнитные бури представляют собой крайнюю степень возмущённости магнитосферы в целом. Более слабые (но более частые) возмущения, называемые суббурями, развиваются в магнитосфере полярных областей. Ещё более слабые возмущения возникают вблизи границы магнитосферы с солнечным ветром. Причиной возмущений последних двух типов являются флуктуации мощности солнечного ветра. При этом в магнитосфере генерируется широкий спектр электромагнитных волн с частотами 0,001 – 10,0 Гц, которые свободно доходят до поверхности Земли.

Во время магнитных бурь интенсивность этого низкочастотного излучения возрастает в 10-100 раз. Большую роль в геомагнитных возмущениях играет межпланетное магнитное поле, особенно его южный компонент, перпендикулярный плоскости эклиптики. Со сменой знака радиального компонента межпланетного магнитного поля связаны асимметрия потоков СКЛ, вторгающихся в полярные области, изменение направления конвекции магнитосферной плазмы и ряд других явлений.

Статистически установлена связь между уровнями солнечной и геомагнитной возмущённости и ходом ряда процессов в биосфере Земли (динамикой популяции животных, эпидемий, эпизоотий, количеством сердечно-сосудистых кризов и др.). Наиболее вероятной причиной такой связи являются низкочастотные колебания электромагнитного поля Земли. Это подтверждается лабораторными экспериментами по изучению действия электромагнитных полей естественной напряжённости и частоты на млекопитающих.

Рис.2 Схема солнечно-земных связей

Хотя не все звенья цепочки Солнечно-Земных связей одинаково изучены, в общих чертах картина Солнечно-Земных связей представляется качественно ясной. Количественное исследование этой сложной проблемы с плохо известными (или вообще неизвестными) начальными и граничными условиями затруднено из-за незнания конкретных физических механизмов, обеспечивающих передачу энергии между отдельными звеньями.

Наряду с поисками физических механизмов ведутся исследования информационного аспекта Солнечно-Земных связей. Связи проявляются двояко, в зависимости от того, плавно или скачкообразно происходит перераспределение энергии солнечных возмущений внутри магнитосферы. В первом случае Солнечно-Земные связи проявляются в форме ритмических колебаний геофизических параметром (11-летних, 27-дневных и др.). Скачкообразные изменения связывают с так называемым триггерным механизмом, который применим к процессам или системам, находящимся в неустойчивом состоянии, близком к критическому. В этом случае небольшое изменение критического параметра (давления, силы тока, концентрации частиц и т.п.) приводит к качественному изменению хода данного явления или вызывает новое явление. Для примера можно указать на явление образования внетропических циклонов при геомагнитных возмущениях. Энергия геомагнитного возмущения преобразуется в энергию инфракрасного излучения. Последнее создаёт небольшой дополнительный разогрев тропосферы, в результате которого и развивается её вертикальная неустойчивость. При этом энергия развитой неустойчивости может на два порядка превышать энергию первоначального возмущения.

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

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

3. Солнечная активность

Одной из самых замечательных особенностей Солнца являются почти периодические, регулярные изменения различных проявлений солнечной активности, то есть всей совокупности наблюдаемых изменяющихся (быстро или медленно) явлений на Солнце. Это и солнечные пятна – области с сильным магнитным полем и вследствие этого с пониженной температурой, и солнечные вспышки – наиболее мощные и быстроразвивающиеся взрывные процессы, затрагивающие всю солнечную атмосферу над активной областью, и солнечные волокна – плазменные образования в магнитном поле солнечной атмосферы, имеющие вид вытянутых (до сотен тысяч километров) волоконообразных структур. Когда волокна выходят на видимый край (лимб) Солнца, можно видеть наиболее грандиозные по масштабам активные и спокойные образования – протуберанцы, отличающиеся богатым разнообразием форм и сложной структурой. Нужно еще отметить корональные дыры – области в атмосфере Солнца с открытым в межпланетное пространство магнитным полем. Это своеобразные окна, из которых выбрасывается высокоскоростной поток солнечных заряженных частиц.

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

С этого времени регистрация пятен то проводилась, то прекращалась, то возобновлялась вновь. В конце ХIX столетия два наблюдателя – Г. Шперер в Германии и Е. Маундер в Англии указали на тот факт, что в течение 70-летнего периода вплоть до 1716г. пятен на солнечном диске, по-видимому, было очень мало. Уже в наше время Д. Эдди, заново проанализировав все данные, пришел к выводу, что действительно в этот период был спад солнечной активности, названный Маундеровским минимумом.

К 1843г. после 20-летних наблюдений любитель астрономии Г. Швабе из Германии собрал достаточно много данных для того, чтобы показать, что число пятен на диске Солнца циклически меняется, достигая минимума примерно через каждые одиннадцать лет. Р. Вольф из Цюриха собрал все какие только мог данные о пятнах, систематизировал их, организовал регулярные наблюдения и предложил оценивать степень активности Солнца специальным индексом, определяющим меру "запятненности" Солнца, учитывающим как число пятен, наблюдавшихся в данный день, так и число групп солнечных пятен на диске Солнца. Этот индекс относительного числа пятен, впоследствии названный "числами Вольфа", начинает свой ряд с 1749 года. Кривая среднегодовых чисел Вольфа совершенно отчетливо показывает периодические изменения числа солнечных пятен.

Индекс "числа Вольфа" хорошо выдержал испытание временем, но на современном этапе необходимо измерять солнечную активность количественными методами. Современные солнечные обсерватории ведут регулярные патрульные наблюдения за Солнцем, используя в качестве меры активности оценку площадей солнечных пятен в миллионных долях площади видимой солнечной полусферы (м.д.п.). Этот индекс в какой-то мере отражает величину магнитного потока, сосредоточенного в пятнах, через поверхность Солнца.

Группы солнечных пятен со всеми сопутствующими явлениями являются частями активных областей. Развитая активная область включает в себя факельную площадку с группой солнечных пятен по обе стороны линии раздела полярности магнитного поля, на которой часто располагается волокно. Всему этому сопутствует развитие корональной конденсации, плотность вещества в которой по крайней мере в несколько раз выше плотности окружающей среды. Все эти явления объединены интенсивным магнитным полем, достигающим величины нескольких тысяч гаусс на уровне фотосферы.

Наиболее четко границы активной области определяются по хромосферной линии ионизованного кальция. Поэтому был введен ежедневный кальциевый индекс, который учитывает площади и мощности всех активных областей.

Самое сильное проявление солнечной активности, влияющее на Землю, – солнечные вспышки. Они развиваются в активных областях со сложным строением магнитного поля и затрагивают всю толщу солнечной атмосферы. Энергия большой солнечной вспышки достигает огромной величины, сравнимой с количеством солнечной энергии, получаемой нашей планетой в течение целого года. Это приблизительно в 100 раз больше всей тепловой энергии, которую можно было бы получить при сжигании всех разведанных запасов нефти, газа и угля. В то же время это энергия, испускаемая всем Солнцем за одну двадцатую долю секунды, с мощностью, не превышающей сотых долей процента от мощности полного излучения нашей звезды. Во вспышечно-активных областях основная последовательность вспышек большой и средней мощности происходит за ограниченный интервал времени (40-60 часов), в то время как малые вспышки и уярчения наблюдаются практически постоянно. Это приводит к подъему общего фона электромагнитного излучения Солнца. Поэтому для оценки солнечной активности, связанной со вспышками, стали применять специальные индексы, напрямую связанные с реальными потоками электромагнитного излучения. По величине потока радиоизлучения на волне 10.7 см (частота 2800 МГц) в 1963 г. введен индекс F10.7. Он измеряется в солнечных единицах потока (с.е.п.), причем 1 с.е.п. = 10-22 Вт/(м2·Гц). Индекс F10.7 хорошо соответствует изменениям суммарной площади солнечных пятен и количеству вспышек во всех активных областях. Для статистических исследований в основном используются среднемесячные значения.

С развитием спутниковых исследований Солнца появилась возможность прямых измерений потока рентгеновского излучения в отдельных диапазонах.

С 1976 года регулярно измеряется ежедневное фоновое значение потока мягкого рентгеновского излучения в диапазоне 1-8 A (12.5-1 кэВ). Соответствующий индекс обозначается прописной латинской буквой (A, B, C, M, X), характеризующей порядок величины потока в диапазоне 1-8 A (10-8 Вт/м2, 10-7 и так далее) с последующим числом в пределах от 1 до 9.9, дающим само значение потока. Так, например, M2.5 означает уровень потока 2.5·10-5. В итоге получается следующая шкала оценок:

А(1-9) = (1-9)·10-8 Вт/м2

В(1-9) = (1-9)·10-7

С(1-9) = (1-9)·10-6

М(1-9) = (1-9)·10-5

Х(1-n) = (1-n)·10-4

Этот фон изменяется от величин А1 в минимуме солнечной активности до С5 в максимуме. Эта же система применяется для обозначения рентгеновского балла солнечной вспышки. Максимальный балл Х20 = 20·10-4 Вт/м2 зарегистрирован во вспышке 16 августа 1989 года.

В последнее время стало использоваться в виде индекса, характеризующего степень вспышечной активности Солнца, количество солнечных вспышек за месяц. Этот индекс может быть использован с 1964 года, когда была введена применяющаяся сейчас система определения балльности солнечной вспышки в оптическом диапазоне.

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

К концу цикла пятна в основном появляются вблизи широты ±5°. В это время на высоких широтах уже могут появляться пятна нового цикла.

В 1908г. Д.Хейл открыл, что солнечные пятна обладают сильным магнитным полем. Более поздние измерения магнитного поля в группах, состоящих из двух солнечных пятен, показали, что эти два пятна имеют противоположные магнитные полярности, указывая, что силовые линии магнитного поля выходят из одного пятна и входят в другое. В течение одного солнечного цикла в одной полусфере (северной или южной) ведущее пятно (по направлению вращения Солнца) всегда одной и той же полярности. По другую сторону экватора полярность ведущего пятна противоположная. Такая ситуация сохраняется в течение всего текущего цикла, а затем, когда начинается новый цикл, полярности ведущих пятен меняются. Первоначальная картина магнитных полярностей таким образом восстанавливается через 22 года, определяя магнитный цикл Солнца. Это означает, что полный магнитный цикл Солнца состоит из двух одиннадцатилетних – четного и нечетного, причем четный цикл обычно меньше нечетного.

Одиннадцатилетней цикличностью обладают многие другие характеристики активных образований на Солнце – площадь пятен, частота и количество вспышек, количество волокон (и соответственно протуберанцев), а также форма короны. В эпоху минимума солнечная корона имеет вытянутую форму, которую придают ей длинные лучи, искривленные в направлении вдоль экватора. У полюсов наблюдаются характерные короткие лучи – "полярные щетки". Во время максимума форма короны округлая, благодаря большому количеству прямых радиальных лучей.

В последние годы всё чаще говорится о солнечной активности, магнитных бурях и их влиянии на людей. Так как солнечная активность нарастает, то вопрос о влиянии этого явления на здоровье становится в достаточной степени актуальным.

Всё на Земле зависит от Солнца, поставляющего ей значительную часть энергии. Спокойное Солнце (при отсутствии на его поверхности пятен, протуберанцев, вспышек) характеризуется постоянством во времени электромагнитного излучения во всём его спектральном диапазоне, включающем рентгеновские лучи, ультрафиолетовые волны, видимый спектр, инфракрасные лучи, лучи радиодиапазонов, а также постоянством во времени так называемого солнечного ветра – слабого потока электронов, протонов, ядер гелия, представляющего собой радиальное истечение плазмы солнечной короны в межпланетное пространство.

Магнитное поле планет (в том числе Земли) служит защитой от солнечного ветра, но часть заряженных частиц способно проникать внутрь магнитосферы Земли. Это происходит в основном в высоких широтах, где имеются две так называемые воронки: одна в Северном, другая в Южном полушариях. Взаимодействие этих заряженных частиц с атомами и молекулами атмосферных газов вызывает свечение, которое называется северным сиянием. Энергия, приходящая в виде этих частиц, далее распределяется в различных процессах вокруг всего земного шара, в результате чего происходят изменения в атмосфере и ионосфере на всех широтах и долготах. Но эти изменения на средних и низких широтах происходят спустя определённое время после событий в высоких широтах, и последствия их в разных областях, на разных широтах и в разное время различны. Поэтому имеется значительное многообразие последствий вторжения частиц солнечного ветра в зависимости от региона.

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

Период, когда магнитное поле увеличивается, называется начальной фазой магнитной бури и продолжается 4–6 часов. Далее магнитное поле возвращается к норме, а затем его величина начинает уменьшаться, так как поршень солнечного корпускулярного потока уже прошёл за пределы Земной магнитосферы, а процессы внутри самой магнитосферы привели к уменьшению напряжённости магнитного поля. Этот период пониженного магнитного поля называется главной фазой мировой магнитной бури и длится 10–15 часов. После главной фазы магнитной бури следует восстановительная (несколько часов), когда магнитное поле Земли восстанавливает свою величину. В каждом регионе возмущение магнитного поля происходит по-разному.

За последние годы стало понятно, что на человека действует целый ряд космических факторов, вызывающих изменения в магнитосфере планеты в результате воздействия на неё солнечных корпускулярных потоков. А именно:

1. Инфразвук, представляющий собой акустические колебания очень низкой частоты. Он возникает в областях полярных сияний, в высоких широтах и распространяется на все широты и долготы, то есть является глобальным явлением. Через 4–6 часов от начала мировой магнитной бури плавно увеличивается амплитуда колебаний на средних широтах. После достижения максимума она постепенно уменьшается в течение нескольких часов. Инфразвук генерируется не только при полярных сияниях, но и при ураганах, землетрясениях, вулканических извержениях так, что в атмосфере существует постоянный фон этих колебаний, на который накладываются колебания, связанные с магнитной бурей.

2. Микропульсации или короткопериодические колебания магнитного поля Земли (с частотами от нескольких герц до нескольких кГц). Микропульсации с частотой от 0,01 до 10 Гц действуют на биологические системы, в частности на нервную систему человека (2–3 Гц), увеличивая время реакции на возмущающий сигнал, влияют на психику (1 Гц), вызывая тоску без видимых причин, страх, панику. С ними также связывают увеличение частоты заболеваемости и осложнений со стороны сердечно–сосудистой системы.

3. Также в это время меняется интенсивность ультрафиолетового излучения, приходящего к поверхности Земли из–за изменения озонового слоя в высоких широтах в результате действия на него ускоренных частиц.

Выбрасываемые из Солнца потоки очень разнообразны. Различны и условия в межпланетном пространстве, которое они преодолевают, поэтому нет строго одинаковых магнитных бурь. Каждая имеет своё лицо, отличается не только силой, интенсивностью, но и особенностями развития отдельных процессов. Таким образом, следует иметь в виду, что понятие «магнитная буря» в данной проблеме действия космоса на здоровье является своего рода собирательным образом.

Влияние солнечной активности на возникновение заболеваний установил ещё в 20-х годах А.Л.Чижевский. Его считают основоположником науки гелиобиологии. С тех пор проводятся исследования, накапливаются научные данные, подтверждающие влияние солнечных и магнитных бурь на здоровье. Замечено, что ухудшение состояния больных максимально проявляется, во-первых, сразу после солнечной вспышки и, во-вторых, – с началом магнитной бури. Это объясняется тем, что спустя примерно 8 минут от начала солнечной вспышки солнечный свет (а также рентгеновское излучение) достигают атмосферы Земли и вызывают там процессы, которые влияют на функционирование организма, а примерно через сутки начинается сама магнитосферная буря Земли.

Из всех заболеваний, которые подвержены воздействию магнитосферных бурь, сердечно–сосудистые были выделены, прежде всего, поскольку их связь с солнечной и магнитной активностью была наиболее очевидной. Проводились сопоставления зависимости количества и тяжести сердечно–сосудистых заболеваний от многих факторов внешней среды (атмосферное давление, температура воздуха, осадки, облачность, ионизация, радиационный режим и так далее), но достоверная и устойчивая связь сердечно–сосудистых заболеваний выявляется именно с хромосферными вспышками и геомагнитными бурями.

Во время магнитных бурь проявлялись субъективные симптомы ухудшения состояния больных, учащались случаи повышения артериального давления, ухудшалось коронарное кровообращение, что сопровождалось отрицательной динамикой ЭКГ. Исследования показали, что в день, когда на Солнце происходит вспышка, число случаев инфаркта миокарда увеличивается. Оно достигает максимума на следующий день после вспышки (примерно в 2 раза больше по сравнению с магнитоспокойными днями). В этот же день начинается магнитосферная буря, вызванная вспышкой.

Исследования сердечного ритма показали, что слабые возмущения магнитного поля Земли не вызывали увеличения числа нарушений сердечного ритма. Но в дни с умеренными и сильными геомагнитными бурями нарушения ритма сердца происходят чаще, чем при отсутствии магнитных бурь. Это относится как к наблюдениям в состоянии покоя, так и при физических нагрузках.

Наблюдения за больными гипертонической болезнью показали, что часть больных реагировала за сутки до наступления магнитной бури. Другие чувствовали ухудшение самочувствия в начале, середине или по окончании геомагнитной бури. В начале и на протяжении бури увеличивалось систолическое давление (приблизительно на 10 – 20%), иногда в конце, а также в продолжение первых суток после её окончания увеличивалось как систолическое, так и диастолическое артериальное давление. Только на вторые сутки после бури артериальное давление у больных стабилизировалось.

Проведённые исследования показали, что наиболее пагубно на больных действует буря в её начальный период. Анализ многочисленных медицинских данных вывел также сезонный ход ухудшения здоровья во время магнитных бурь; он характеризуется наибольшим ухудшением в весеннее равноденствие, когда увеличивается число и тяжесть сосудистых катастроф (в частности, инфарктов миокарда).

Выявлена связь солнечной активности и с функционированием других систем организма, с онкозаболеваниями. В частности, изучалась заболеваемость раком в Туркмении за время одного цикла солнечной активности. Было установлено, что в годы снижения солнечной активности заболеваемость злокачественными опухолями возрастала. Наибольшая заболеваемость раком имела место в период спокойного Солнца, наименьшая – при самой высокой солнечной активности. Предполагают, что это связано с тормозящим действием солнечной активности на малодифференцированные клеточные элементы, в том числе на раковые клетки.

Во время магнитной бури чаще начинаются преждевременные роды, а к концу бури увеличивается число быстрых родов. Учёные также пришли к выводу, что уровень солнечной активности в год рождения ребёнка существенно отражается на его конституционных особенностях.

Исследованиями в разных странах на большом фактическом материале было показано, что число несчастных случаев и травматизма на транспорте увеличивается во время солнечных и магнитных бурь, что объясняется изменениями деятельности центральной нервной системы. При этом увеличивается время реакции на внешние световой и звуковой сигналы, появляется заторможенность, медлительность, ухудшается сообразительность, увеличивается вероятность принятия неверных решений.

Проводились наблюдения влияния магнитных и солнечных бурь на больных, страдающих психическими заболеваниями, в частности, маниакально–депрессивным синдромом. Было установлено, что у них при высокой солнечной активности преобладали маниакальные фазы, а при низкой – депрессивные. Прослеживалась чёткая связь между обращаемостью в психиатрические лечебницы и возмущённостью магнитного поля Земли. В такие дни увеличивается количество случаев суицида, что анализировалось по данным вызовов СМП.

Необходимо отметить, что больной и здоровый организм по-разному реагирует на изменения космических и геофизических условий. У больных ослабленных, утомлённых, эмоционально неустойчивых лиц в дни, характеризующиеся изменением космических и геофизических условий, ухудшаются показатели энергетики, иммунологической защиты, состояния различных физиологических систем организма, появляется психическое напряжение. А психологически и физически здоровый организм оказывается в состоянии перестроить свои внутренние процессы в соответствии с изменившимися условиями внешней среды. При этом активируется иммунная система, соответственно перестраиваются нервные процессы и эндокринная система; сохраняется или даже увеличивается работоспособность. Субъективно это воспринимается здоровым человеком как улучшение самочувствия, подъём настроения.

Рассматривая психоэмоциональные проявления в периоды космических и геофизических возмущений, необходимо сказать о важном аспекте управления мышлением и психоэмоцианальным состоянием. Отмечено, что психоэмоциональный настрой на творческий труд является мощным стимулом активности внутренних резервов организма, позволяющим легче переносить экстремальные воздействия природных факторов. Наблюдения не одного поколения учёных говорят о том, что человек, находящийся в состоянии творческого подъёма, становится малочувствительным к любым воздействиям болезнетворных факторов.

Влияние Солнечной Активности на ребенка. Известно, что любая нагрузка даётся детям большим напряжением психических, эмоциональных и физических функций. Во время экстремальных космических и геофизических ситуаций страдает энергетика ребёнка, развиваются функциональные расстройства со стороны нервной, эндокринной, сердечно–сосудистой, дыхательной и других систем. Ребёнок ощущает дискомфорт, который не может объяснить. Появляются нарушения сна, беспокойство, плаксивость, теряется аппетит. Иногда может подниматься температура. После окончания экстремальной ситуации всё приходит в норму, и в этом случае прибегать к лечению неизвестной болезни не нужно. Лекарственная терапия детей, прореагировавших на изменение геомагнитной обстановки, не оправдана и может иметь неблагоприятные последствия. В это время ребёнку больше необходимо внимание близких людей. У детей в такие моменты может появиться повышенная возбудимость, нарушение внимания, некоторые становятся агрессивными, раздражительными, обидчивыми. Ребёнок может более медленно выполнять школьную работу. Непонимание состояния детей в такие периоды со стороны родителей, воспитателей, учителей усугубляет отрицательный эмоциональный фон ребёнка. Могут возникать конфликтные ситуации. Чуткое отношение к ребёнку, поддержка в преодолении психологического и физического дискомфорта – наиболее реальный путь к достижению гармоничного развития детей. Ещё больше трудностей может быть при совпадении повышенной геомагнитной активности с началом учебного года. В этой ситуации, как показывают наблюдения учёных, помогает творческое начало. Другими словами, учебный материал, методика его преподнесения должны вызывать у ребёнка интерес к познанию нового. А это приведёт к удовлетворению потребности в творческой деятельности и станет источником радости. Освоение школьного материала должно быть направлено больше не на механическое запоминание, а на обучение творческого осмысления и использования знаний.

Имеются индивидуальные различия чувствительности человека к воздействию возмущений геомагнитного поля. Так, люди, рождённые в период активного Солнца, менее чувствительны к магнитным бурям. Всё больше данных свидетельствует о том, что сила фактора внешней среды в период развития беременности, а также изменения в самом организме матери определяет устойчивость будущего человека к тем или иным экстремальным условиям и склонность к определённым заболеваниям. Это позволяет предположить, что сила воздействия космических, геофизических и других факторов, их соотношение и ритм воздействия на организм беременной женщины как бы заводят внутренние биологические часы каждого из нас.

Результаты научных наблюдений за солнечной активностью в течение последних 170 лет позволяют отнести максимум 11–летнего цикла в 2001г. к самому мощному за этот период. Он совпадает с вхождением в максимум 576 летнего цикла противостояния больших планет в 2000г., что позволяет учёным предположить усиление психопатогенного космического воздействия на биосферу в 2000–2001гг., а далее в 2004–2006гг. вызвать наибольшее усиление сейсмической активности Земли в новейшей истории.

Заключение

Солнце освещает и согревает нашу планету, без этого была бы невозможна жизнь на ней не только человека, но даже микроорганизмов. Солнце – главный (хотя и не единственный) двигатель происходящих на Земле процессов. Но не только те­пло и свет получает Земля от Солнца. Различные виды солнечного излучения и по­токи частиц оказывают постоянное влияние на её жизнь.

Солнце посылает на Землю электромагнитные волны всех областей спектра – от многокилометровых радиоволн до гамма-лучей. Окрестностей Земли достигают также заряжённые частицы разных энергий – как высоких (солнечные космические лучи), так и низких и средних (потоки солнечного ветра, выбросы от вспышек). На­конец, Солнце испускает мощный поток элементарных частиц – нейтрино. Однако воздействие последних на земные процессы пренебрежимо мало: для этих частиц земной шар прозрачен, и они свободно сквозь него пролетают.

Только очень малая часть заряженных частиц из межпланетного пространства попадает в атмосферу Земли (остальные отклоняет или задерживает геомагнитное поле). Но их энергии достаточно для того чтобы вызвать полярные сияния и возму­щения магнитного поля нашей планеты, все это неизбежно влияет на все живое и возможно неживое на планете Земля.

Литература:

1. Чижевский А.Л. «Земное эхо солнечных бурь»: М., Мысль 1976г.

2. Мирошниченко Л.И. «Солнечная активность и земля»: М., Наука 1981г.

3. Широкова Е. «В плену солнечных бурь» // Камчатское Время 26.04.2001г.

http://troyka.iks.ru/kv/archive/26_04_2001/7.shtml

4. Кауров Э. «Человек, Солнце и Магнитные Бури» // "Астрономия" РАН. 19.01.2000г. http://scie ce.ng.ru/astronomy/2000-01-19/4_magnetism.html

5. Короновский Н.В. «Магнитное поле геологического прошлого земли» // СОЖ, 1996г. №6

6. Воронов, Гречнева «Основы современного естествознания»:М. Учебное пособие.

Нам кажется, что источник жизни на Земле - солнечное излучение - постоянен и неизменен. Непрерывное развитие жизни на нашей планете в течение последнего миллиарда лет как бы подтверждает это. Но физика Солнца, за минувшее десятилетие достигшая больших успехов, доказала, что излучение Солнца испытывает колебания, имеющие свои периоды, ритмы и циклы. На Солнце появляются пятна, факелы, протуберанцы. Число их возрастает в течение 4-5 лет до наивысшего предела в год солнечной активности.

Это и есть время максимума солнечной активности. В эти годы Солнце выбрасывает дополнительное количество заряженных электричеством частичек - корпускул, которые со скоростью более 1000 км/сек несутся в межпланетном простран-стве и врываются в атмосферу Земли. Особенно мощные потоки корпускул исходят при хромосферных вспышках - особом виде взрывов солнечной материи. Во время этих исключительно сильных вспышек Солнце выбрасывает так называемые космические лучи. Эти лучи состоят из осколков атомных ядер и приходят к нам из глубины Вселенной. В годы солнечной активности усиливается ультрафиолетовое, рентгеновское и радиоизлучение Солнца.

Периоды солнечной активности оказывают огромное влияние на изменение погоды и усиление природных катаклизмов, что прекрасно известно из истории. Опосредованно пики солнечной активности, а также вспышки на Солнце могут воздействовать на общественные процессы, вызывая голод, войны и революции. При этом утверждение о наличии прямой связи между максимумами активности и революциями не имеет под собой никакой научно подтвержденной теории. Однако, в любом случае, понятно, что прогноз солнечной активности в связи с погодой является важнейшей задачей климатологии. Повышенная солнечная активность отрицательно воздействует на здоровье людей и их физическое состояние, нарушает биологические ритмы.

Излучение Солнца несет с собой большие запасы энергии. Все виды этой энергии, попадая в атмосферу, в основном поглощаются ее верхними слоями, где происходят, как говорят ученые, «возмущения». Силовые линии магнитного поля Земли направляют обильные потоки корпускул в полярные широты. В связи с этим там возникают магнитные бури и полярные сияния. Корпускулярные лучи начинают проникать даже в атмосферу умеренных и южных широт. Тогда вспыхивают полярные сияния в таких отдаленных от полярных стран местах, как Москва, Харьков, Сочи, Ташкент. Такие явления наблюдались неоднократно и будут не раз наблюдаться в будущем.

Иногда магнитные бури достигают такой силы, что прерывают работу телефонной и радиосвязи, нарушают работу линий электропередач, вызывают сбои в электроснабжении.

Ультрафиолетовые лучи Солнца почти целиком поглощаются высокими слоями атмосферы

Для Земли это имеет огромное значение: ведь в большом количестве ультрафиолетовые лучи губительны для всего живого.

Солнечная активность, воздействуя на высокие слои атмосферы, существенным образом влияет на общую циркуляцию воздушных масс. Следовательно, оно отражается на погоде и климате всей Земли. По-видимому, влияние возмущений, возникающих в верхних слоях воздушного океана, передаются в его нижние слои - тропосферу. При полетах искусственных спутников Земли и метеорологических ракет были обнаружены расширения и уплотнения высоких слоев атмосферы: воздушные приливы и отливы, подобные океаническим ритмам. Однако механизм взаимосвязи индекса высоких и низких слоев атмосферы полностью еще не удалось раскрыть. Бесспорно, что в годы максимума солнечной активности происходит усиление циклов циркуляции атмосферы, чаще происходят столкновения теплых и холодных течений воздушных масс.

На Земле существуют области жаркой погоды (экватор и часть тропиков) и гигантские холодильники - Арктика и особенно Антарктика . Между этими областями Земли всегда существует разница в температуре и давлении атмосферы, что приводит в движение огромные массы воздуха. Идет непрерывная борьба между теплыми и холодными течениями, стремящимися выровнять разницу, возникающую из-за изменений в температуре и давлении. Иногда теплый воздух «берет перевес» и проникает далеко к северу до Гренландии и даже к полюсу. В других случаях массы арктического воздуха прорываются на юг до Черного и Средиземного морей, доходят до Средней Азии и Египта. Граница борющихся воздушных масс представляет собой самые неспокойные области атмосферы нашей планеты.

Когда разница в температуре движущихся воздушных масс возрастает, то на границе возникают мощные циклоны и антициклоны , порождающие частые грозы, ураганы, ливни.

Современные климатические аномалии вроде лета 2010 в европейской части России, и многочисленных наводнений в Азии не являются чем-то экстраординарным. Их не стоит считать предвестниками скорого конца света, или свидетельством глобального изменения климата. Приведем пример из истории.

В 1956 г. бурная погода охватила северное и южное полушария. Во многих районах Земли это вызвало стихийные бедствия и резкое изменение погоды. В Индии паводки на реках повторялись несколько раз. Вода затопила тысячи сел и смыла посевы. От наводнений пострадало около 1 млн. человек. Прогнозы не работали. От ливней, гроз и наводнений летом этого же года пострадали даже такие страны, как Иран и Афганистан, где обычно в эти месяцы бывают засухи. Особенно высокая солнечная активность с пиком излучения в период 1957-1959 годов, вызвала еще больший рост числа метеорологических катастроф - ураганов, гроз, ливней.

Всюду наблюдались резкие контрасты погоды. Например, в Европейской части СССР за 1957 г. оказалась необычайно теплой: в январе средняя температура была -5°. В феврале в Москве средняя температура достигла -1°, при норме -9°. В это же время в Западной Сибири и в республиках Средней Азии стояли сильные морозы. В Казахстане температура понизилась до -40°. Алма-Ата и другие города Средней Азии были буквально засыпаны снегом. В южном полушарии - в Австралии и в Уругвае - в те же месяцы стояла небывалая жара с суховеями. Атмосфера бушевала до 1959 г., когда начался спад солнечной активности.

Влияние вспышек Солнца и уровня солнечной активности на состояние растительного и животного мира сказывается косвенным путем: через циклы общей циркуляции атмосферы. Например, ширина слоев спиленного дерева, по которым определяется возраст растения, зависит главным образом от ежегодного количества осадков. В засушливые годы слои эти очень тонки. Количество годовых осадков изменяется периодически, что можно увидеть на годичных кольцах старых деревьев.

Срезы, сделанные на стволах мореных дубов (их находят в руслах рек), позволили узнать историю климата за несколько тысячелетий до нашего времени. Существование определенных периодов, или циклов, солнечной активности подтверждает исследования материалов, которые выносят реки с суши и откладывают на дне озер, морей и океанов. Анализ состояния проб донных отложений позволяет проследить течение солнечной активности на протяжении сотен тысяч лет. Взаимосвязи солнечной активности и процессов природы на Земле очень сложны и не объединены в общую теорию.

Ученые установили, что колебания солнечной активности совершаются в пределах от 9 до 14 лет

Солнечная активность влияет на уровень Каспийского моря, на соленость вод Балтийского и ледовитость северных морей. Для цикла повышенной солнечной деятельности характерно низкое стояние уровня Каспия: повышение температуры воздуха вызывает усиленное испарение воды и уменьшение стока Волги - главной питающей артерии Каспия. По той же причине повысилась соленость Балтийского моря и уменьшилась ледовитость северных морей . В принципе, ученые могут дать прогноз будущего режима северных морей на ряд ближайших десятилетий.

В настоящее время часто слышатся доводы, что Северный Ледовитый океан вскоре освободится ото льда и будет пригоден для судоходства. Следует искренне посочувствовать «познаниям» «экспертов», делающих такие заявления. Да, возможно, частично освободится на год-другой. А потом снова замерзнет. И чего Вы нам сказали такого, о чем мы не знали? Зависимость ледяного покрова северных морей от циклов и периодов повышенной солнечной активности надежно установлена более 50 лет назад и подтверждена десятилетиями наблюдений. Поэтому можно с высокой уверенностью утверждать, что лед нарастет так же, как и растаял, по мере прохождения цикла солнечной активности.

Просто о сложном – Солнечная активность и ее влияние на природу и климат в справочнике

• Галерея изображений, картинки, фотографии.
• Солнечная активность и ее влияние на природу и климат – основы, возможности, перспективы, развитие.
• Интересные факты, полезная информация.
• Зеленые новости – Солнечная активность и ее влияние на природу и климат.
• Ссылки на материалы и источники – Солнечная активность и ее влияние на природу и климат в справочнике.

Похожие записи

Действительно, периодически, с ритмом приблизительно 11 лет, происходит усиление солнечной активности. О природе явления рассказал кандидат физико-математических наук, научный сотрудник отдела физики Солнца государственного астрономического института имени Штернберга Анатолий Ильич Хлыстов.

“В этих пятнышках есть магнитное поле: пятнышки разной полярности магнитного поля друг к другу приближаются, происходит короткое замыкание и сильный взрыв. За счет этих энергий, выбрасывается колоссальное количество вещества с поверхности Солнца, которое вылетает в космическое пространство и летит в сторону, в которую его выбросило. Заставляет магнитное поле Земли меняться. Очень быстро и резко. Вот такие изменения магнитного поля Земли под действием заряженных частиц, пришедших от Солнца, называются магнитными бурями”.

Влияние солнечной активности на возникновение заболеваний исследователи установили еще несколько столетий назад. А название «магнитная буря» придумали в 16 веке моряки, которые заметили, что иногда стрелка компаса начинает колебаться в силу необъяснимых явлений. Замечено, что ухудшение состояния больных максимально проявляется сразу после солнечной вспышки и - с началом магнитной бури.

Ученые доказали, что самые опасные для здоровья магнитные бури происходят весной. Однако, человек, находящийся в состоянии творческого подъёма, становится малочувствительным к магнитным бурям. У певицы Жени Отрадной свое мнение по этому вопросу.

“Жару я нормально переношу, а вот эти вспышки какие-то, я за этим не слежу, я думаю, что достаточно много внушаемости, то есть об этом очень часто говорят по телевидению,и поэтому есть такой соблазн заболеть в этот день”.

У каждого человека есть индивидуальные различия чувствительности к воздействию возмущений геомагнитного поля. Люди, рождённые в период активного Солнца, менее подвержены влиянию магнитных бурь.

Амирова Карина

Цель работы: выявить влияние солнечной активности на здоровье человека. Данная тема актуальна, так как здоровье – бесценный дар природы, которое надо беречь. Кроме того, здоровье ученика – это залог хорошей успеваемости в школе. Но иногда наше самочувствие подводит нас. Плохое самочувствие сказывается не только на оценках, но и в общение с людьми.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение средней общеобразовательной школы № 7 г. Конаково

Научно-исследовательская работа по географии

Тема: «Влияние солнечной активности на здоровье человека»

Работу выполнила:

Ученица 11 «А» класса

МОУ СОШ № 7 г. Конаково

Амирова Карина

Руководитель работы: Н.С. Калиновская

г. Конаково, 2010 г

Введение................................................................................................................3

Глава 1. Магнитные бури – проявление солнечной активности......................5

1.1. Характеристика Солнца и солнечной активности......................................5

1.2. Понятие о магнитных бурях и их влияние на здоровье человека.............7

Глава 2. Выявление влияние солнечной активности на здоровье человека...11

Заключение............................................................................................................14

Литература.............................................................................................................16

Приложения...........................................................................................................17

Введение

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

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

Цель работы: выявить влияние солнечной активности на здоровье человека.

Задачи исследования :

1. Познакомиться с понятием солнечной активности и магнитных бурях;
2. Определить факторы, влияющие на изменение самочувствия человека и выявить основные типы недомогания, вызванные солнечной активностью;
3. Провести наблюдения за состоянием здоровья в неблагоприятные дни, связанные с солнечной активностью.
4. Проанализировать полученные данные и выяснить, как влияет солнечная активность на здоровье человека.

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

Объект исследования : солнечная активность, влияющая на самочувствие человека.

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

Методы исследования :

• работа с литературой (учебной, научной);
• Интернет;
• наблюдения;
• статистический метод;
• аналитический метод (анализируем и делаем вывод).

Исследование проводилось с ноября 2008 г. по февраль 2009 г. В ходе данного исследования наблюдали за изменением самочувствия у людей молодого и более старшего поколения.

Глава 1. Магнитные бури – проявление солнечной активности

1.1. Характеристика Солнца и солнечной активности

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

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

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

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

Одной из самых замечательных особенностей Солнца являются почти периодические, регулярные изменения различных проявлений солнечной активности, т.е. всей совокупности наблюдаемых изменяющихся (быстро или медленно) явлений на Солнце. Это и солнечные пятна - области с сильным магнитным полем и вследствие этого с пониженной температурой, и солнечные вспышки - наиболее мощные и быстроразвивающиеся взрывные процессы, затрагивающие всю солнечную атмосферу над активной областью, и солнечные волокна - плазменные образования в магнитном поле солнечной атмосферы, имеющие вид вытянутых (до сотен тысяч километров) волоконообразных структур.

Солнечные пятна - наиболее известные явления на Солнце. Впервые в телескоп их наблюдал Г. Галилей в 1610 г. К 1843 году после 20-летних наблюдений любитель астрономии Г. Швабе из Германии собрал достаточно много данных для того, чтобы показать, что число пятен на диске Солнца циклически меняется, достигая минимума примерно через каждые одиннадцать лет.

Современные солнечные обсерватории ведут регулярные патрульные наблюдения за Солнцем, используя в качестве меры активности оценку площадей солнечных пятен в миллионных долях площади видимой солнечной полусферы.

Самое сильное проявление солнечной активности, влияющее на Землю - солнечные вспышки. Они развиваются в активных областях со сложным строением магнитного поля и затрагивают всю толщу солнечной атмосферы. Энергия большой солнечной вспышки достигает огромной величины, сравнимой с количеством солнечной энергии, получаемой нашей планетой в течение целого года. Это приблизительно в 100 раз больше всей тепловой энергии, которую можно было бы получить при сжигании всех разведанных запасов нефти, газа и угля. Это приводит к подъему общего фона электромагнитного излучения Солнца. Поэтому для оценки солнечной активности, связанной со вспышками, стали применять специальные индексы, напрямую связанные с реальными потоками электромагнитного излучения.

Солнечная активность имеет циклический характер со средней продолжительностью цикла в 11.2 года. Нумерация солнечных циклов начинается с того момента, когда начались регулярные ежедневные наблюдения числа пятен. За последние 80 лет течение цикла несколько ускорилось и средняя продолжительность циклов уменьшилась примерно до 10.5 лет.

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

Все на Земле, в ее биосфере, атмосфере, гидросфере и т.д. зависит от Солнца. Основная часть энергии поступает в виде света (видимого и невидимого). Свет представляет собой волну, поэтому говорят о волновом излучении Солнца. Невидимое волновое излучение Солнца – это гамма лучи, рентгеновское, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Волновое излучение Солнца распространяется прямолинейно со скоростью 300 000 км/сек. Это значит, что от Солнца до Земли это излучение приходит за 8 мин.

Период, когда магнитное поле на всей Земле увеличивается, называется начальной фазой магнитной бури. Она длится 10 – 15 часов и соответствует тому времени, когда поршень солнечного корпускулярного потока уже прошел за пределы земной магнитосферы, а процессы внутри самой магнитосферы привели к уменьшению напряженности магнитного поля. После главной фазы магнитной бури следует восстановительная фаза, в продолжение которой (несколько часов) магнитное поле Земли восстанавливает свою нормальную величину. Судить о развитии магнитной бури, ее интенсивности и фазах, можно по данным магнитометров, которые записывают изменения магнитного поля Земли (получаются магнитограммы).

Возмущения магнитного поля Земли вызываются Солнцем. На Солнце время от времени происходят взрывы, в результате которых из его атмосферы выбрасываются в межпланетное пространство потоки заряженных частиц. Когда эти потоки достигают магнитной оболочки Земли, они взаимодействуют с ней и вызывают ее возмущение. Приборы на Земле его регистрируют как магнитные бури. Выбрасываемые из Солнца потоки заряженных частиц очень разнообразны, различны и условия в межпланетном пространстве, которое они продлевают по пути от Солнца к Земле. Поэтому практически нет строго одинаковых магнитных бурь. Каждая имеет свое лицо. Они отличаются не только своей силой, интенсивностью, но и особенностями развития отдельных процессов.

Таким образом, стоит иметь в виду, что понятие «магнитная буря» в данной проблеме действия космоса на здоровье является своего рода собирательным образом. Но если мы хотим проанализировать конкретно характер этого влияния и пути, по которым оно осуществляется, мы должны знать те конкретные космические факторы, которые действуют на живой организм в данном месте. Хотя магнитная буря и является глобальным, планетарным мировым событием, в разных регионах действуют не точно одинаковые факторы и не с одинаковой силой. Объединяет этот процесс только то, что он происходит вокруг всей Земли в одно и тоже время – во время магнитосферной бури.

Неблагоприятные факторы могут изменить здоровье больных и ослабленных людей. Условия в окружающем пространстве меняются непрерывно. При каждом изменении естественных условий меняется и работа организма человека. Если изменения условий обычные, к которым человек давно приспособился, то его организм перестраивает свою работу безболезненно.

Если же организм человека ослаблен болезнью или его сопротивляемость снижена по другим причинам, то его приспособление к новым условиям проходит трудно. Такой человек с наступлением новых условий чувствует или просто дискомфорт или же боль в разных органах и системах. Так известно, что значительная часть людей чувствует предстоящее изменение погоды. Накануне этих изменений они испытывают боли в суставах, сердце, головную боль и т.д.

Специалисты таких людей называют метеолабильными, т.е. чувствительными к изменениям погоды.

Влияние солнечных и магнитных бурь на состояние здоровья больных, страдающих заболеваниями сердечно – сосудистой системы, изучалось многими специалистами на тысячи больных за десятки лет. Было показано, что наибольшее число инфарктов миокарда развиваются в первые и вторые сутки после начала магнитной бури.

Магнитные бури влияют и на органы дыхания. Было установлено, что состояние одних больных ухудшается сразу после начала магнитной бури, тогда как состояние других больных ухудшается после окончания магнитной бури. Тяжелые больные реагируют на магнитную бурю раньше тех больных, состояние здоровья которых лучше.

Под действием магнитных бурь изменяются биоритмы. Во время магнитных бурь изменяется также суточный ход величины емкости легких: она увеличивается в 11 и 15 часов и несколько уменьшается в 19 и 23. Все это свидетельствует о том, что во время магнитных бурь нарушаются биоритмы организма. Поэтому возможность его приспособления к условиям магнитной бури уменьшается.

Исследователями разных стран на большом фактическом материале было показано, что число несчастных случаев и травматизма на транспорте увеличивается во время солнечных и магнитных бурь. Поэтому кроме прогноза изменения погоды обязательно использовать и прогноз солнечных и магнитных бурь.

Эта зависимость объясняется тем, что с усилением солнечной активности и увеличением возмущенности магнитного поля Земли нормальное функционирование организма, в частности его центральной нервной системы, становится затруднительным. При этом увеличивается время реакции на внешний световой и звуковой сигналы. Появляются своего рода заторможенность, медлительность, ухудшается сообразительность. В это время вероятность принятия нервных решений увеличивается.

Не только центральная, но и вегетативная система очень чувствительна к магнитным возмущениям. Было установлено, что во время малых и умеренных магнитных бурь усиливается тонус в основном симпатического отдела вегетативной нервной системы. Только в 30% случаев (чаще всего у мужчин) наблюдается усиление тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

Глава 2. Выявление влияние солнечной активности на здоровье человека

В эксперименте принимали люди разных поколений: я – ученица 11 класса (16 лет) и моя бабушка – пенсионного возраста (72 года). Необходимо было выяснить, изменяется ли наше самочувствие в связи с солнечной активностью и выявить, какие при этом происходят изменения в организме. Я и моя бабушка измеряли кровяное давление и следили за изменениями, происходящими в организме в те дни, когда отмечалась неблагоприятная геомагнитная обстановка, причем наблюдения начинали проводить за 2-3 дня до наступления магнитных бурь и продолжали вести наблюдения в течение 2-3 дней после их прохождения. У меня нормальное артериальное давление – 110/70 мм, у бабушки – 130/80 мм.

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

Целью нашего эксперимента являлось то, что необходимо было доказать, что организм человека сохраняет естественные защитные механизмы, позволяющие предчувствовать изменения самочувствия, свойственные всему живому. Был разработан план экспериментальной работы, которая проводилась с ноября 2008 года по февраль 2009 года. Результаты данной работы приводятся в таблицах 1, 2 (прил. 2).

Ход экспериментальной работы:

1. Ежедневно с 1 ноября по 31 января фиксировать самочувствие испытуемого в дни, когда наблюдается магнитная буря, а также за 2-3 дня до ее наступления и за 2-3 дня после ее окончания.
2. Ежедневно с 1 ноября по 31 января измерять артериальное давление в 15 часов.
3. Ежемесячно с 1 ноября по 31 января фиксировать магнитные бури.
4. Сопоставить результаты наблюдений.

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

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

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

Таким образом, можно подвести итог и сделать выводы:

1. Солнце влияет на многие органы человека, поэтому состояние нашего здоровья сильно зависит от космических факторов;
2. Неблагоприятные дни могут изменить здоровье больных и ослабленных людей;
3. Человек сохранил естественные механизмы по сохранению здоровья, поэтому человек чувствует предстоящие изменения в организме;
4. Необходимо применять меры по сохранению здоровья в неблагоприятные дни.

Заключение

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

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

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

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

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

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

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

Литература

1. Мизун Ю.Г., Мизун П.Г. Космос и здоровье. – М.: Знание, 1984;
2. Мизун Ю.Г. Космос и биосфера. – М.: Знание, 1988;
3. Мизун Ю.Г., Мизун П.Г. Магнитные бури и здоровье. – М., 1990;
4. Мизун Ю.Г. Процессы в биосфере. – М.: Знание, 1988;
5. Медицинская география и здоровье: Сб. науч. тр. Л.: Наука, 1989;
6. Моисеева Н.И., Любецкий Р.Е. Воздействие гелио-геофизических факторов на организм человека. – Л.: Наука, 1986.

Приложения

Приложение 1. Сведения о геомагнитной обстановке за период с ноября 2008 г. по февраль 2009 г

Приложение 2

Табл. 1. Сведения об артериальном давлении ученицы 10 класса за период с ноября 2008 года по февраль 2009 года

Табл. 2. Сведения об артериальном давлении бабушки за период с ноября 2008 года по февраль 2009 года

Приложение 3. Влияние магнитных бурь на артериальное давление в ноябре 2009 года

Влияние магнитных бурь на артериальное давление в декабре 2008 г.

Влияние магнитных бурь на артериальное давление в январе 2008 г.

Слайд 2

Бывают дни, когда для больного человека Солнце является источником смерти. В такие дни оно превращается в заклятого врага, от которого человеку никуда ни скрыться, ни убежать... смертоносное влияние Солнца настигает человека повсюду, где бы он ни находился. Лишь наука, которой дано предвидеть заранее явления, может указать на грозящую опасность... А.Л. Чижевский

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

Цель работы: выявить влияние солнечной активности на здоровье человека. Задачи: 1. Познакомиться с понятием о солнечной активности и магнитных бурях; 2. Определить факторы, влияющие на изменение самочувствия человека и выявить основные типы недомогания, вызванные солнечной активностью; 3. Провести наблюдения за состоянием здоровья в неблагоприятные дни, связанные с солнечной активностью; 4. Проанализировать полученные данные и выяснить, как влияет солнечная активность на здоровье человека.

Гипотеза Если организм человека сохранил естественные защитные механизмы, то это позволяет предчувствовать изменения самочувствия, свойственные всему живому.

Объект исследования: солнечная активность, влияющая на здоровье человека. Предмет исследования: регистрация неблагоприятных дней, вызванных солнечной активностью и наблюдение за изменением самочувствия.

Методы и средства исследования Изучение литературы по данной теме (учебной, научной); Интернет; Наблюдения; Статистический метод; Аналитический метод (анализируем и делаем вывод).

Факторы, влияющие на самочувствие человека На наше самочувствие влияют множество климатических факторов: температура воздуха; давление; скорость ветра; потоки солнечной радиации; солнечная активность и др. Состояние нашего здоровья сильно зависит от космических факторов. Неблагоприятные для нас периоды можно предсказать и на это время принять соответствующие меры, чтобы защититься от их влияния.

Характеристика Солнца Солнце – звезда, вращающийся шар раскаленного газа с температурой в глубине 15-25 млн. градусов С. 70% массы Солнца составляют ядра водорода. Взаимодействуя между собой, они образуют более крупные ядра гелия. В результате этой реакции выделяется большое количество энергии.

Солнце – двигатель жизни на Земле Солнце обожествлялось во многих религиях. О его воздействии люди догадывались еще в глубокой древности, в результате чего рождались легенды и мифы, в которых Солнце играло главную роль.

Древние греки называли Солнце богом Гелиосом, римляне – Аполлоном, а наши предки-славяне – богом Ярилой.

Солнечная активность Особенность Солнца – периодические, регулярные проявления солнечной активности (совокупность явлений, происходящих на Солнце). Самое сильное проявление солнечной активности, влияющее на Землю – солнечные вспышки. Солнечная активность имеет цикличный характер со средней продолжительностью 11 лет. В последнее время солнечная активность ускорилась и продолжительность цикла составляет 10,5 лет.

Магнитные бури – проявление солнечной активности Возмущения магнитного поля Земли вызываются Солнцем, где время от времени происходят взрывы, в результате которых из его атмосферы выбрасываются в межпланетное пространство потоки зараженных частиц.

Когда эти потоки достигают магнитной оболочки Земли, они взаимодействуют с ней и вызывают ее возмущения. Приборы на Земле регистрируют магнитные бури.

Здоровье и магнитные бури Окружающие нас условия меняются непрерывно. При каждом изменении естественных условий меняется и работа организма человека. Если изменения условий обычные, то организм перестраивается безболезненно, т.к. организм приспосабливается к этим изменениям.

Если же организм человека ослаблен болезнью или его сопротивляемость снижена, то приспособление происходит трудно. Такой человек с наступлением новых условий чувствует дискомфорт или же боль в разных органах и системах. Такие люди считаются метеолабильными (чувствительными к изменению погоды).

Магнитные бури влияют на состояние здоровья людей, страдающих в основном следующими заболеваниями: сердечно-сосудистой и кровеносной системы; органов дыхания; центральной нервной системы.

Экспериментальная часть В эксперименте принимали люди разных поколений: я – ученица 11 класса (16 лет) и моя бабушка – пенсионного возраста (72 года).

Свое исследование мы проводили в течение 3 месяцев (с ноября 2008 г. по февраль 2009 г). Целью эксперимента являлось то, что нам необходимо было доказать, что организм человека сохраняет естественные защитные механизмы, позволяющие предчувствовать изменения самочувствия, свойственные всему живому.

Необходимо было выяснить, изменяется ли наше самочувствие в связи с солнечной активностью и выявить, какие при этом происходят изменения в организме. Я и моя бабушка измеряли артериальное давление и следили за изменениями, происходящими в организме в те дни, когда отмечалась неблагоприятная геомагнитная обстановка. У меня нормальное давление - 120 /70 мм, а у бабушки - 130 / 80 мм.

В настоящее время составляются прогнозы магнитных бурь. Геомагнитную обстановку на предстоящий месяц можно узнать из средств массовой информации. В частности, нам приходилось обращаться к газете «Тверская жизнь», где в начале каждого месяца печаталась информация о том, в какие дни наблюдаются магнитные бури. Таким образом, нам были заранее известны дни, когда будет происходить магнитная буря. месяц ноябрь декабрь январь Числа 7, 8, 12, 19, 26 16, 25, 28, 30 11, 20, 24,29,30

Ход экспериментальной работы Ежедневно с 1 ноября по 31 января фиксировать самочувствие испытуемого в дни, когда наблюдается магнитная буря, а также за 2-3 дня до ее наступления и за 2-3 дня после окончания магнитной бури. Ежедневно с 1 ноября по 31 января измерять кровяное давление в 15 часов. Ежемесячно с 1 ноября по 31 января фиксировать магнитные бури. Сопоставить результаты наблюдений.

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

Организм человека оказался более чутким, чем барометр и изменения в нем начинались раньше, чем регистрировались в атмосфере. Школьница с нормальным и несколько пониженным давлением (120 /70 мм) хорошо реагировала на его повышение и чувствовала себя бодрой при солнечной погоде, при пасмурной – испытывала некоторую вялость. Бабушка, имеющая заболевания сердечнососудистой системы, испытывала дискомфорт, сердечные и головные боли, раздражение и другие признаки болезни. Нормальное артериальное давление у бабушки 130 / 80 мм. Во время магнитных бурь снижаются реакции организма, и артериальное давление повышается. Сердечные приступы и резкое повышение артериального давления достигают максимума на следующий день после вспышки.

Выводы Солнце влияет на многие органы человека, поэтому состояние нашего здоровья сильно зависит от космических факторов; Неблагоприятные дни могут изменить здоровье больных и ослабленных людей; Человек сохранил естественные механизмы по сохранению здоровья, поэтому человек чувствует предстоящие изменения в организме; Необходимо применять меры по сохранению здоровья в неблагоприятные дни.

Меры по сохранению здоровья в неблагоприятные дни 1. Укреплять здоровье;

2. Профилактические мероприятия: Занятия физической культурой;

Правильная организация режима работы и отдыха;

Правильное питание;

Медикаментозное лечение.

Будьте здоровы! Спасибо за внимание!

Солнечная активность – это совокупность явлений, периодически возникающих в солнечной атмосфере. Проявления солнечной активности связаны с магнитными свойствами солнечной плазмы.

Что же вызывает возникновение солнечной активности? Постепенно увеличивается магнитный поток в одной из областей фотосферы. Затем здесь увеличивается яркость в линиях водорода и кальция. Такие области называются флоккулами .

Примерно в тех же участках на Солнце в фотосфере (т.е. несколько глубже) при этом также наблюдается увеличение яркости в белом (видимом) свете. Это явление называется факелами .

Увеличение энергии, выделяющееся в области факела и флоккула – следствие увеличившейся напряженности магнитного поля.
Через 1-2 дня после появления флоккула в активной области возникают солнечные пятна в виде маленьких черных точек – пор. Многие из них вскоре исчезают, лишь отдельные поры за 2-3 дня превращаются в крупные темные образования. Типичное солнечное пятно имеет размеры в несколько десятков тысяч километров и состоит из темной центральной части (тени) и волокнистой полутени.

Из истории изучения солнечных пятен

Первые сообщения о пятнах на Солнце относятся к наблюдениям 800 г. до н. э. в Китае, первые рисунки относятся к 1128 г. В 1610 г. астрономы начали использовать телескоп для наблюдения Солнца. Первоначальные исследования касались в основном природы пятен и их поведения. Но, несмотря на исследования, физическая природа пятен оставалась неясной до XX века. К XIX веку уже имелся достаточно продолжительный ряд наблюдений числа пятен, чтобы определить периодические циклы в активности Солнца. В 1845 г. профессора Д. Генри и С. Александер из Принстонского университета наблюдали Солнце с помощью термометра и определили, что пятна излучают меньше радиации по сравнению с окружающими областями Солнца. Позже было определено излучение выше среднего в областях факелов.

Характеристика солнечных пятен

Самая главная особенность пятен – наличие в них сильных магнитных полей , достигающих наибольшей напряженности в области тени. Представьте себе выходящую в фотосферу трубку силовых линий магнитного поля. Верхняя часть трубки расширяется, и силовые линии в ней расходятся, как колосья в снопе. Поэтому вокруг тени магнитные силовые линии принимают направление, близкое к горизонтальному. Магнитное поле как бы расширяет пятно изнутри и подавляет конвективные движения газа, переносящие энергию из глубины вверх. Поэтому в области пятна температура оказывается меньше примерно на 1000 К. Пятно является как бы охлажденной и скованной магнитным полем ямой в солнечной фотосфере.
Чаще всего пятна возникают целыми группами, но в них выделяются два больших пятна. Одно, небольшое, - на западе, а другое, поменьше, - на востоке. Вокруг них и между ними часто бывает множество мелких пятен. Такая группа пятен называется биполярной, потому что у больших пятен всегда противоположная полярность магнитного поля. Они как бы связаны с одной и той же трубкой силовых линий магнитного поля, которая в виде гигантской петли вынырнула из-под фотосферы, оставив концы где-то в глубоких слоях, увидеть их невозможно. Пятно, из которого выходит магнитное поле из фотосферы, имеет северную полярность, а то, в которое силовое поле входит обратно под фотосферу – южную.

Солнечные вспышки – самое мощное проявление солнечной активности. Они происходят в сравнительно небольших областях хромосферы и короны, расположенных над группами солнечных пятен. Проще говоря, вспышки – это взрыв, вызванный внезапным сжатием солнечной плазмы . Сжатие происходит под давлением магнитного поля и приводит к образованию длинного плазменного жгута в десятки и даже сотни тысяч километров. Количество энергии взрыва – от 10²³ Дж. Источник энергии вспышек отличается от источника энергии всего Солнца. Ясно, что вспышки имеют электромагнитную природу. Энергия, излучаемая вспышкой в коротковолновой области спектра, состоит из ультрафиолетовых и рентгеновских лучей.
Как и всякий сильный взрыв, вспышка порождает ударную волну, которая распространяется вверх в корону и вдоль поверхностных слоев солнечной атмосферы. Излучение солнечных вспышек оказывает особенно сильное воздействие на верхние слои земной атмосферы и ионосферу. В результате этого происходит целый комплекс геофизических явлений на Земле.

Протуберанцы

Наиболее грандиозными образованиями в солнечной атмосфере являются протуберанцы . Это плотные облака газов, возникающие в солнечной короне или выбрасываемые в нее из хромосферы. Типичный протуберанец имеет вид гигантской светящейся арки, опирающейся на хромосферу и образованной струями и потоками более плотного, чем корона, вещества. Температура протуберанцев около 20 000 К. Некоторые из них существуют в короне несколько месяцев, другие, появляющиеся рядом с пятнами, быстро движутся со скоростями около 100 км/с и существуют несколько недель. Отдельные протуберанцы движутся с еще большими скоростями и внезапно взрываются; они называются эруптивными. Размеры протуберанцев могут быть разными. Типичный протуберанец имеет высоту около 40 000 км и ширину около 200 000 км.
Имеется множество типов протуберанцев. На фотографиях хромосферы в красной спектральной линии водорода протуберанцы хорошо видны на диске Солнца в виде темных длинных волокон.

Области на Солнце, в которых наблюдаются интенсивные проявления солнечной активности, называются центрами солнечной активности. Общая активность Солнца периодически меняется. Существует множество способов оценивать уровень солнечной активности. Индекс солнечной активности – числа Вольфа W. W= k (f+10g), где k – коэффициент, учитывающий качество инструмента и производимых с его помощью наблюдений, f – полное число пятен, наблюдаемых в данный момент на Солнце, g – удесятеренное число групп, которые они образуют.
Эпоху, когда количество центров активности наибольшее, считают максимумом солнечной активности. А когда их совсем или почти нет – минимумом. Максимумы и минимумы чередуются в среднем с периодом 11 лет – одиннадцатилетний цикл солнечной активности.

Влияние солнечной активности на жизнь на Земле

Влияние это очень велико. Первым это влияние начал исследовать А.Л.Чижевский в июне 1915 г. Северные полярные сияния наблюдались в России и даже в Северной Америке, а «магнитные бури непрерывно нарушали движение телеграмм». В этот период ученый обращает внимание на то, что повышенная солнечная активность совпадает с кровопролитием на Земле. И действительно, сразу после появления больших пятен на Солнце на многих фронтах Первой мировой усилились военные действия. Он посвятил этим исследованиям всю свою жизнь, но его книга «В ритме Солнца» осталась недописанной и вышла только в 1969 г., через 4 года после смерти Чижевского. Он обратил внимание на связь между увеличением солнечной активности и земными катаклизмами.
Поворачиваясь к Солнцу то одним, то другим своим полушарием, Земля получает энергию. Этот поток можно представить в виде бегущей волны: там, где падает свет - ее гребень, где темно – провал: энергия то прибывает, то убывает.
Магнитные поля и потоки частиц, которые идут от солнечных пятен, достигают Земли и влияют на мозг, сердечно-сосудистую и кровеносную системы человека, на его физическое, нервное и психологическое состояние. Высокий уровень солнечной активности, его быстрые изменения возбуждают человека.

Сейчас влияние солнечной активности на Землю изучается очень активно. Появились новые науки - гелиобиология, солнечно-земная физика, - которые исследуют взаимосвязь жизни на Земле, погоды, климата с проявлениями солнечной активности.
Астрономы говорят, что Солнце становится все более ярким и жарким. Это связано с тем, что за последние 90 лет активность его магнитного поля увеличилась более чем вдвое, причем наибольший рост произошел за последние 30 лет. Сейчас ученые могут предсказывать солнечные вспышки, что дает возможность заблаговременно подготовиться к возможным сбоям в работе радио- и электросетей.

Сильная солнечная активность может привести к тому, что на Земле выйдут из строя линии электропередач, изменятся орбиты спутников, которые обеспечивают работу систем связи, "направляют" самолеты и океанские лайнеры. Солнечное "буйство" обычно характеризуется мощными вспышками и появлением множества пятен. Чижевский установил, что в период повышенной солнечной активности (большого количества пятен на Солнце) на Земле происходят войны, революции, стихийные бедствия, катастрофы, эпидемии, увеличивается интенсивность роста бактерий («эффект Чижевского - Вельховера»). Вот что он пишет в своей книге «Земное эхо солнечных бурь»: «Бесконечно велико количество и бесконечно разнообразно качество физико-химических факторов окружающей нас со всех сторон среды - природы. Мощные взаимодействующие силы исходят из космического пространства. Солнце, Луна, планеты и бесконечное число небесных тел связаны с Землею невидимыми узами. Движение Земли управляется силами тяготения, которые вызывают в воздушной, жидкой и твердой оболочках нашей планеты ряд деформаций, заставляют их пульсировать, производят приливы. Положение планет в солнечной системе влияет на распределение и напряженность электрических и магнитных сил Земли.
Но наибольшее влияние на физическую и органическую жизнь Земли оказывают радиации, направляющиеся к Земле со всех сторон Вселенной. Они связывают наружные части Земли непосредственно с космической средой, роднят ее с нею, постоянно взаимодействуют с нею, а потому и наружный лик Земли, и жизнь, наполняющая его, являются результатом творческого воздействия космических сил. А потому и строение земной оболочки, ее физико-химия и биосфера являются проявлением строения и механики Вселенной, а не случайной игрой местных сил. Наука бесконечно широко раздвигает границы нашего непосредственного восприятия природы и нашего мироощущения. Не Земля, а космические просторы становятся нашей родиной, и мы начинаем ощущать во всем ее подлинном величии значительность для всего земного бытия и перемещения отдаленных небесных тел, и движения их посланников - радиации...»
В 1980 году появилась методика, позволяющая обнаруживать наличие пятен в фотосферах других звезд. Оказалось, что у многих звезд спектрального класса G и К есть пятна, сходные с солнечными, с магнитным полем того же порядка. Зарегистрированы и изучаются циклы активности таких звезд. Они близки к солнечному циклу и составляют 5 - 10 лет.

Существуют гипотезы о влиянии изменений физических параметров Солнца на климат Земли.

Земные полярные сияния являются видимым результатом взаимодействия солнечного ветра, солнечной и земной магнитосфер и атмосферы. Экстремальные явления, связанные с солнечной активностью, приводят к значительным возмущениям магнитного поля Земли, что становится причиной геомагнитных бурь. Геомагнитные бури являются одним из важнейших элементов космической погоды и влияют на многие области деятельности человека, из которых можно выделить нарушение связи, систем навигации космических кораблей, возникновения вихревых индукционных токов в трансформаторах и трубопроводах и даже разрушение энергетических систем.
Магнитные бури также влияют на здоровье и самочувствие людей. Раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца и вызываемых ею в земной магнитосфере возмущений на земные организмы, называется гелиобиологией .