Солнечно-земные связи - Влияние космофизических факторов на биосферу
С тех пор, как А. Л.Чижевский возродил интерес к проблеме влияния Солнца на биосферу, появилось большое количество работ, подтверждающих два основных его тезиса: солнечный магнитный частота
- 1. глобальные изменения "солнечной погоды" вызывают глобальные изменения в биосфере и ноосфере, 2. небольшие всплески солнечной активности приводят к мелкомасштабным отклонениям от нормального функционирования биообъектов (кратковременное увеличение случаев заболеваний, аварий, изменений на уровне клетки и т. п.).
Статистических данных накопилось много, но теоретические обоснования указанных связей недалеко ушли от качественных объяснений, данных еще Чижевским. Происходит это по нескольким причинам. Во-первых, биообъекты - чрезвычайно сложные нелинейные системы. Мы не можем целиком просчитать, как будет реагировать на какое-либо изменение внешней среды даже простая амеба. Что уж говорить о существах с высшей нервной деятельностью! А ведь в конечном итоге нас больше всего интересует реакция человека. Во-вторых, поначалу вообще было не вполне понятно, - а что может действовать на биосферу и как? Как информация о резких изменениях на Солнце может передаваться к Земле?
Начнем с того, что Солнце и Земля - это не два шарика, летящие в космическом пространстве, между которыми ничего нет. Землю окружает несколько оболочек: сначала нейтральная атмосфера, дальше - ионосфера, еще дальше - магнитосфера. Магнитосфера - оболочка, заключающая в себе магнитное поле Земли. Линии магнитного поля входят в Землю на севере и выходят на юге (кстати, так было не всегда, приблизительно раз в 20 тысяч лет происходит инверсия магнитного поля Земли: северный и южный полюс меняются местами). Земное магнитное поле похоже на поле диполя только вблизи планеты. Из-за того, что Землю обдувает солнечный ветер, линии магнитного поля в направлении на Солнце оказываются приплюснутыми, а со стороны противоположной Солнцу - вытянутыми. Земля находится в гигантской оболочке - магнитосфере, которая защищает ее от солнечного ветра. С одной стороны на границу магнитосферы давит магнитное поле Земли, а с другой - частицы солнечного ветра и равенство этих воздействий удерживает эту границу в равновесии. Так что Земля в каком-то смысле похожа на комету с хвостом из магнитных линий, которые вытянуты от Солнца.
Но даже за магнитосферой не начинается полный вакуум. Там дует солнечный ветер. Дело в том, что у Солнца есть два типа излучения: электромагнитное и корпускулярное. Электромагнитное излучение - это рентгеновское, ультрафиолетовое, видимый свет, радиоизлучение и т. п. Корпускулярное излучение - это частицы: та самая нейтральная плазма солнечного ветра (набор, в основном, положительных ионов и отрицательных электронов) и солнечные космические лучи (частицы с энергией большей эВ, которые генерируются во время солнечных вспышек). Солнечный ветер - это ни что иное, как расширяющаяся корона Солнца. Частицы, бывшие когда-то самим Солнцем, улетают от него со скоростью порядка 300 км/с, закручиваясь в гигантскую спираль. "Каркас" этой спирали держится на линиях магнитного поля Солнца, и частицы не могут от него оторваться. Линии магнитного поля "вморожены" в плазму и по свойствам похожи на резинку с прикрепленными на ней бусинками-плазмой: потянешь за резинку - потянутся бусинки, дернешь за бусинку - потянется резинка. Все возмущения солнечной поверхности передаются в плазму солнечного ветра и уносятся в космическое пространство.
Если, например, на Солнце произошла вспышка, то резко увеличивается интенсивность коротковолновой части электромагнитного излучения, к Земле летят космические лучи и высокоскоростной поток частиц плазмы, впереди которого бежит ударная волна. Электромагнитное излучение распространяется со скоростью света и добегает до орбиты Земли за 8 минут. Через несколько часов доходят космические лучи и только через пару суток Земля встречается с возмущенным солнечным ветром - высокоскоростным потоком (он бежит со скоростью до 600 км/c), рожденным солнечной вспышкой.
Но до поверхности Земли доходят только отголоски солнечных бурь: коротковолновое излучение не проникает внутрь атмосферы, зато влияет на ее внешнюю часть, а поскольку все взаимосвязано, - изменения в верхней части могут вызывать изменения и в нижней. Космические лучи тоже сильно поглощаются в атмосфере, но меняют ее физические характеристики. Все изменения в солнечном ветре остаются за барьером магнитосферы. Она - наш щит, который не подпускает к Земле возмущенные потоки плазмы. Однако этот щит из линий магнитного поля Земли дрожит, принимая на себя удар. И при некоторых условиях поджатие поверхности магнитосферы может привести к развитию магнитной бури - резким изменениям в собственном магнитном поле Земли. То есть сам солнечный ветер до Земли не доходит, но изменения в нем заставляют меняться земное магнитное поле.
Магнитная буря может начаться после того, как Земля встретится с высокоскоростным потоком от Солнца. Такие потоки или выбрасываются Солнцем после вспышек, или "выдуваются", как мыльные пузыри из особых областей на Солнце - корональных дыр (рекуррентные потоки). Последние могут жить несколько оборотов Солнца вокруг его оси, а значит один и тот же поток способен вызвать несколько магнитных бурь. Чаще всего бури начинаются, если Земля находится в секторе с полем, направленным от Солнца. Высокоскоростные потоки бегут в плазме солнечного ветра быстрее, чем распространяется звук в этой среде. Поэтому впереди любого такого потока бежит ударная волна, подобно ударной волне впереди самолета, летящего со сверхзвуковой скоростью. Когда ударная волна набегает на магнитосферу, та поджимается. Поджатие магнитосферы регистрируется наземными приборами, измеряющими магнитное поле - магнитометрами, как резкий скачок поля. Этот скачок называют внезапным началом магнитной бури. Затем следует начальная фаза магнитной бури, когда поле остается увеличенным от 10 минут до нескольких часов из-за усиления токов, текущих по поверхности магнитосферы. Наконец, само тело высокоскоростного потока достигает Земли и начинается главная фаза магнитной бури. Во время этой фазы магнитосфера то сжимается, то расширяется (магнитное поле Земли то увеличивается, то уменьшается на фоне общего понижения магнитного поля). Кольцевой ток, текущий внутри магнитосферы, создает собственное магнитное поле, которое стремится "отжать" границу магнитосферы на прежние позиции. Через несколько часов кольцевой ток все же уменьшается и начинается фаза восстановления - магнитное поле Земли возвращается к нормальным значениям. Земля миновала еще один высокоскоростной поток, битва разыграна и магнитосфера успокаивается до следующей встречи с проявлениями бурной деятельности Солнца.
Похожие статьи
-
Внутренние процессы в человеческом организме подчиняются времени, ритмам, колебаниям и законом космоса и производной космоса - природе нашей планеты....
-
Мобильный телефон электромагнитный поле Общее Правило Защиты от ЭМИ #1 Уменьшите подверженность ЭМИ, увеличивая Ваше расстояние до излучения. *25 метров...
-
Русский ученый А. Л. Чижевский установил, что солнечные вспышки, магнитные бури оказывают влияние на здоровье человека. По статистике в дни, когда...
-
Человек и биосфера - Антропогенные факторы и их влияние на человека, и окружающую среду
Давление человека на биосферу началось задолго до наступления этапа промышленной эволюции, ибо целые цивилизации погибли еще до нашей эры. Среди...
-
Воздействие электромагнитных полей и излучений - Факторы глобального воздействия на биосферу
Законом РФ об охране окружающей природной среды (2002 г.) предусмотрены меры по предупреждению и устранению вредных физических воздействий, включая и...
-
Наука как основной фактор ноосферы - Биосфера и ноосфера
Несколько необычен подход Вернадского к науке. Он ее рассматривал как геологическую и историческую силу, изменяющую биосферу и жизнь человечества. Она...
-
Влияние деятельности человека на биосферу - Экология города
Признаком устойчивой экологической системы является стабильность определенных характеристик. Так, например, экологически устойчивая система Земля имеет...
-
Основные загрязняющие компоненты воздуха закрытых помещений, их источники и роль в развитии патологий человека Качество воздушной среды определяется...
-
Влияние света на человека - Свет, как экологический фактор
Все знают, что сила солнечного света столь велика, что он способен контролировать циклы природы и биоритмы человека. Свет, в действительности, связан с...
-
Абиотический биосфера неорганический Биосфера (от др.-греч. bios -- жизнь и sphaira -- сфера, шар) -- оболочка Земли, заселенная живыми организмами,...
-
На данный момент видны явные изменения окружающей среды. Это связанно с изменением вносимых компонентов в окружающую среду. Экологические факторы...
-
В этой главе рассмотрим последствия негативного влияния человека на окружающую среду: на атмосферу, гидросферу, почвы, растительный и животный мир....
-
Наряду с зелеными растениями большую роль в почвообразовательном процессе играют микроорганизмы. Это преимущественно одноклеточные, лишенные хлорофилла...
-
Влияние кислотных осадков на биосферу - Кислотные дожди
Кислотные осадки оказывают вредное воздействие не только на отдельные предмет или живые существа, но и на их совокупность. В природе и в окружающей среде...
-
Меры по сохранению озонового слоя Земли - Влияние техногенных факторов на здоровье
В чем заключается конкретность мер по сохранению озонового слоя над Землей? Согласно международным соглашениям промышленно развитые страны полностью...
-
Мир опасностей, угрожающих человеку, весьма широк и непрерывно нарастает. В производственных, городских, бытовых условиях на человека воздействуют...
-
Стихийные бедствия экзогенного характера - Факторы глобального воздействия на биосферу
Среди стихийных бедствий экзогенного характера наиболее опасны наводнения, тропические штормы, засуха, оползни, обвалы и сели. Наводнения - временное...
-
Стихийные бедствия - Факторы глобального воздействия на биосферу
К стихийным бедствиям относятся явления природы, которые создают катастрофические экологические ситуации и, как правило, сопровождаются огромными...
-
Воздействие техногенных экологических катастроф - Факторы глобального воздействия на биосферу
Техногенная экологическая катастрофа - это авария технического устройства (атомной электростанции, танкера и т. д.), приведшая к весьма неблагоприятным...
-
Экстремальные воздействия на биосферу - Факторы глобального воздействия на биосферу
Экстремальные разрушительные воздействия на природную окружающую среду могут иметь Антропогенный (военные действия, аварии, катастрофы) и Природный...
-
Интенсивное развитие сельского хозяйства оказывает существенное влияние на окружающую среду. Рост распаханности земельных угодий, увеличение парка...
-
Можно выделить 3 группы факторов: физико-географические, экономико-географические и экологические. [4, 81-83] Тип фактора Особенности размещения...
-
Введение - Влияние сельскохозяйственных факторов на окружающую среду
Никакая другая отрасль общественного производства не связана так с использованием природных ресурсов, как сельское хозяйство. Ведь труд земледельца и...
-
Введение - Факторы глобального воздействия на биосферу
Биосфера, весьма динамичная планетарная экосистема, во все периоды своего эволюционного развития постоянно изменялась под воздействием различных...
-
Загрязнение среды отходами производства и потребления - Факторы глобального воздействия на биосферу
Одной из наиболее острых экологических проблем в настоящее время является загрязнение окружающей природной среды отходами производства и потребления и в...
-
Введение - Влияние техногенных факторов на здоровье
Вся жизнь и развитие человека протекают в определенной среде обитания. Будущее цивилизации видится многим ученым очень напряженным. Растет загрязнение...
-
Благодаря вышеперечисленным свойствам, почва обеспечивает живущим в ней организмам водоснабжение и минеральное питание. Недостаток воды в почве угнетает...
-
Заключение - Влияние экологических факторов на здоровье человека
В беднейших регионах мира примерно каждый пятый ребенок не доживает до пяти лет. Основной причиной их смерти являются заболевания, связанные с состоянием...
-
По исторический период человек существенно изменил органический мир Земли. Ее деятельность, направленная на вырубку лесов, распашка степей, строительство...
-
Заключение - Влияние химических загрязнителей на биосферу
На стыке столетий заметно возросла деловая активность ученых-экологов, сотрудников департаментов и управлений по охране и рациональному...
-
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПОДСТИЛАЮЩУЮ ПОВЕРХНОСТЬ - Проблемы влияния антропогенных факторов на климат планеты
Человечество уже давно начало воздействовать на подстилающую поверхность, меняя ее альбедо. Начался этот процесс на заре человеческой цивилизации....
-
Под совместным воздействием природных энергетических факторов -- солнечной радиации, гравитационных и тектонических сил, химической и биогенной энергии...
-
Введение - Влияние химических загрязнителей на биосферу
В середине XX столетия резко обострились проблемы, связанные с химическим загрязнением биосферы, нередко приводящим к острым токсико-экологическим...
-
Доказано, что ЭМИ сотового телефона ведет к необратимым последствиям в головном мозге крыс. После длительного облучения ученые изучали крысиный мозг под...
-
В настоящее время хозяйственная деятельность человека все чаще становится основным источником загрязнения биосферы. В природную среду во все больших...
-
Введение - Средства мобильной связи как антропогенный фактор загрязнения окружающей среды
В связи со стремительным развитием научно-технического прогресса, особенно за последние сто лет, все большее внимание привлекает проблема воздействия...
-
Воздействие человека на живую природу складывается из прямого влияния и косвенного изменения природной среды. Одна из форм прямого воздействия на...
-
БИОСФЕРА, Основные свойства и функции биосферы, Биосфера и космическая энергия - Основы экологии
Биосфера -- одна из оболочек (сфер) Земли, состав, структура и энергетика которой обусловлены главным образом деятельностью живых организмов. Охватывает...
-
Радиоактивное загрязнение биосферы - Антропогенные воздействия на биосферу
Проблема радиоактивного загрязнения возникла в 1945 году после взрыва атомных бомб, сброшенных на японские города Хиросиму и Нагасаки. Испытания ядерного...
-
Солнечная энергия - Возможности использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии
Всего за три дня Солнце посылает на Землю столько энергии, сколько ее содержится во всех разведанных запасах ископаемых топлив, а за 1 сек. - 170 млрд....
Солнечно-земные связи - Влияние космофизических факторов на биосферу