Проблема солнце земля кратко
Обновлено: 04.07.2024
Солнце освещает и согревает нашу планету. Без этого была бы возможна жизнь на ней не только человека, но и даже самых маленьких микроорганизмов. Солнце – главный, основной, хотя и не единственный, двигатель происходящих на Земле процессов. Но заметим, что все же не только тепло и свет получает Земля от Солнца. Различные виды солнечного излучения и потоки частиц постоянно взаимодействуют, влияя на жизнь на нашей планеты и на планету в целом, с нашим миром.
Солнце посылает на нашу Землю электромагнитные волны всех областей спектра. Это могут быть волны от многокилометровых радиоволн до гамма-лучей.
Окрестностей Земли достигают также и заряженные частицы самых различных энергий –
- как высоких: это солнечные космические лучи;
- так и низких и средних: это потоки солнечного ветра, выбросы от вспышек.
Наконец, Солнце испускает мощный поток элементарных частиц: так называемых, нейтрино. Однако воздействие нейтрино на земные процессы пренебрежимо мало.
Только совсем малая часть заряженных частиц из межпланетного пространства попадает в атмосферу Земли. Остальные же отклоняет или задерживает геомагнитное поле. Но и их энергии достаточно для того, чтобы вызвать полярные сияния, также возмущения магнитного поля нашей планеты.
Магнитное поле земли
Воздействие Солнца на Землю
Для Земли Солнце мощный источник космической энергии. Оно дает свет и тепло, необходимые для растительного и животного мира, и формирует важнейшие свойства атмосферы Земли. В целом Солнце определяет экологию планеты. Без него – не было бы и воздуха, необходимого для жизни: он превратился бы в жидкий азотный океан вокруг замерших вод и обледеневшей суши.
Солнце относится к такому типу звезд, который идеально подходит для поддержания жизни на Земле. Наше Солнце — звезда долговечная, с равномерным свечением, не слишком большая и не слишком горячая.
Огромное большинство звезд в нашей Галактике гораздо меньше Солнца, и ни одна и из них не излучает именно такого света и такого количества тепла, какое необходимо для поддержания жизни на планете, подобной Земле.
Для возникновения и обеспечения жизни особенно важна роль лучистой энергии Солнца, которая постоянно поддерживает необходимую для жизни среду обитания. Своим притяжением Солнце всегда удерживает Землю на почти одинаковом, среднем расстоянии от себя (астрономическая единица), обеспечивая тем самым достаточно стабильную экологию, пригодную для поддержания жизни.
Влияние на живую природу
Благодаря тому, что тепло на планету поступает в неравномерных количествах, что обусловлено также наклонённой осью орбиты, наступает смена времён года, а на Земле образовались различныеклиматические пояса.
Зимой и осенью, когда Солнце в Северном полушарии стоит низко над горизонтом и продолжительность светового дня мала и мало поступление солнечного тепла, природа увядает и засыпает — деревья сбрасывают листья, многие животные впадают на длительный срок в спячку или же сильно снижают свою активность.
Весной же вся природа просыпается, трава распускается, деревья выпускают листья, появляются цветы, оживает животный мир. И всё это благодаря всего одному-единственному Солнцу.
В зелёных листьях растений содержится зелёный пигмент-хлорофилл. Этот пигмент является важнейшим катализатором на Земле в процессе фотосинтеза. Реакция воды и углекислого газа происходит с поглощением энергии, поэтому в темноте фотосинтез не происходит.
Фотосинтез, преобразуя солнечную энергию и производя при этом кислород, дал начало всему живому на Земле. Поедая растения, в которых за счёт Солнца накоплена энергия, существуют и животные.
Постепенно, переходя от звена к звену, солнечная энергия достаётся всем живым организмам в мире, включая и людей. Благодаря использованию минеральных солей почвы растениями в состав органических соединений включаются также следующие химические элементы: азот, фосфор, сера, железо, калий, натрий, а также многие другие элементы. Впоследствии из них строятся огромные молекулы белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров — веществ, жизненно необходимых для клеток.
Влияние Солнца на растения
Можно выделить следующее влияние солнечной активности на растения:
Типичным примером прямого влияния является фотосинтез. Без солнечного света он невозможен. Солнечный свет является одним из наиболее важных для жизни растений экологических показателей. Лучистая энергия Солнца действует на клетки растения непосредственно.
Примером опосредствованного влияния является зависимость толщины годичного прироста деревьев от солнечной активности. В данном случае, по мнению учёных, космические факторы изменяют атмосферную циркуляцию (количество осадков и температуру воздуха), что приводит к изменению климата, а эти изменения, в свою очередь, влияют на развитие растений. Мы же видим только конечный результат — толщину годичного кольца данного дерева.
Этой проблемой подробно занимался А. Дуглас. Он стремился выбирать долгоживущие деревья, что дало ему возможность проследить влияние солнечной активности на рост деревьев в течение веков и даже тысячелетий.
Исследования показали, что при минимальной активности Солнца растения развиваются быстрее. Во всех изменениях годичных колец различных деревьев выявляется определенная их зависимость от солнечной активности.
Кроме того, 11-летний цикл солнечной активности сопровождается таким же по продолжительности циклом магнитной активности, а изменение магнитного поля (в этом проявляется магнитная активность) оказывает влияние на развитие и структуру растений.
Растения используют солнечный свет как источник информации. Так, соотношение продолжительности ночного и дневного периода служит для большинства растительных организмов ориентиром в этапах их развития (начало вегетации, цветения, периода покоя и т. п.). Такая реакция растений на длину дня и ночи, известная как фотопериодизм, и позволяет выбирать наиболее оптимальное время для осуществления каждой фазы своей жизнедеятельности.
Связь урожайности сельскохозяйственных растений и солнечной активности
По данным об урожайности зерновых хлебов в России с 1801 по 1915г. следует, что неурожайные годы чаще совпадают с минимумами солнечной активности. Наибольшие неурожаи приходились на 1810, 1823, 1833 и 1853 гг., которые в точности соответствовали минимумам солнечной активности.
Связь между урожайностью и солнечной активностью осуществляется прежде всего через атмосферную циркуляцию, от которой зависит число осадков и температура. Но связь между солнечной активностью и атмосферной циркуляцией меняет свой характер (знак) примерно каждые 40 лет.
Прорастание семени
Недостаточность или отсутствие освещения очень пагубно сказываются на развитии культур по причине деактивации процесса фотосинтеза и, как следствие, ограниченного образования органических веществ. В результате растения вырастают слабыми, и у них наблюдаются различные дефекты роста и развития: вытянутость побегов и междоузлий, бледная окраска зеленой массы, уменьшение размеров листьев, скудность цветообразования или полное отсутствие цветения, пожелтение и опадание нижних листьев и т. д.
Хронический дефицит солнечной энергии приводит к гибели растений.
Избыточное освещение
Культуры могут испытывать недостаток света при короткой продолжительности светового дня, а также при недостаточной интенсивности самого освещения. По требовательности к освещению растения делятся на:
- светолюбивые (гелиофиты);
- теневыносливые (сциогелиофиты);
- тенелюбивые (сциофиты).
К первой группе относятся культуры, которые хорошо растут и развиваются под действием прямых солнечных лучей или яркого рассеянного света, а на уменьшение продолжительности и интенсивности освещения реагируют негативно. Как правило, это растения южных регионов, где солнечная активность позволяет им получать не менее 10 – 12 тысяч люксов за год. В эту категорию входят большинство огородных культур и плодоносящих деревьев, цитрусовые, пальмы, суккуленты, бугенвиллия, жасмин, гибискус, гардения, пассифлора, розы и пр.
Растения и свет
Не только интенсивность светового потока оказывает огромное влияние на жизнедеятельность растений. Также культуры очень чувствительны и к продолжительности освещения.
В зависимости от этой реакции различают растения длинного дня, для которых требуется световой период не менее 12 – 18 часов в сутки (пшеница, рожь, лен, ячмень, овес, чечевица, горох, мак, свекла и др.) и растения короткого дня, довольствующиеся солнечным светом в течение 8 – 12 часов (кукуруза, просо, соя, фасоль, табак, хлопчатник и пр.).
С помощью укорачивания или удлинения осветительного периода можно регулировать начало и продолжительность фаз жизнедеятельности (вегетацию, цветение, плодоношение) растений.
У культур, входящих в группу растений короткого дня, сокращение осветительного периода вызывает ускорение перехода от вегетативной стадии развития к репродуктивной. Обратная реакция наблюдается у растений длинного дня: более продолжительный осветительный период стимулирует более раннее вступление в фазу цветения.
Путем длительных экспериментов и наблюдений ученым удалось установить, что определенные диапазоны солнечного спектра по-разному воздействуют на растения, а с помощью правильно подобранного спектрального освещения можно стимулировать увеличение урожайности культур на 30%.
Влияние солнца на качество почвы
Следует еще указать на один фактор, оказывающий влияние на рост растений. Это деятельность микроорганизмов в почве. Их роль в жизни растений огромна, так как они задерживают азот в почве.
Азот вносится в почву вместе с удобрениями. Здесь он превращается в молекулярную форму, после чего денитрифицирующие бактерии выводят его быстро из игры и в дальнейшем в развитии растений он не участвует.
Было доказано, что жизнь (в частности численность) микроорганизмов (аммонифицирующих бактерий) зависит от солнечной активности.
Образно говоря, солнечная активность сама удобряет почву. В зависимости от солнечной активности (не от температуры и влажности почвы!) изменяется численность различных микроорганизмов, таких как аммонифицирующие и нитрифицирующие бактерии, аэробные целлюлозоразлагающие бактерии и водоросли, которые используют в своей деятельности нитраты (а не только аммиак почвы).
Так, с ростом солнечной активности с начала 1966 г. численность нитрифицирующих бактерий увеличилась примерно в 10 раз и в последующие годы оставалась очень высокой. Одновременно (одномоментно!) изменилась численность и других указанных выше бактерий.
Влияние Солнца на животных
Ещё в XIX веке учёными был проведён ряд исследований. Выяснилось, что ультрафиолетовые лучи Солнца последовательно сперва возбуждают, а затем угнетают клетки животных, что объясняется раздражением плазмы клеток. Под влиянием света происходит повышение окислительных процессов в клетках и усиление газового обмена живой мышечной и нервной ткани.
Внутриклеточная жизнь также находится в известной зависимости от света.
Очень важным следует считать изменение газообмена у животных под влиянием солнечного света. Молешотт еще в 1855 году показал на целом ряде животных, что свет вызывает увеличение поглощения кислорода и усиление выделения углекислоты.
Ряд ученых нашли большую потерю веса у кошек и лягушек на свету, чем у тех, которые развивались в темноте. Однако существует противоположное мнение о влиянии света на вес; полагают, что свет возбуждающе действует на организм, что содействует усилению усвоения пищи; результатом этого может быть прирост в весе животных и увеличение их роста.
Исследователей Байкала давно интересовала одна из его наиболее интригующих загадок — так называемые «мелозирные годы«, когда в весеннем планктоне подо льдом интенсивно развиваются крупноклеточные виды водорослей, давая вспышку в величине биомассы в десятки раз по сравнению с обычными годами. Лишь недавно учёными было установлено, что циклы развития весеннего фитопланктона резонансно сопряжены с циклами солнечной активности.
Фитопланктон далеко не уникален в своём подчинении солнечно-земным ритмам, существуют подобные закономерности и в жизни других представителей флоры и фауны. Уже в XXI веке можно утверждать, что солнечным ритмам подчиняются стада крупнорогатого скота в своих миграциях, птицы в перелетах, циклы размножения бактерий и вирусов часто коррелируют с ритмами Солнца.
Таким образом, из рассмотренных выше примеров можно заключить, что Солнце, а главным образом солнечная активность и солнечный свет оказывают влияние на жизнь животных.
Влияние Солнца на организм человека
![]()
Солнце может быть человеку как другом, так и врагом. При грамотном подходе, с его помощью можно укрепить свое здоровье, повысить иммунитет и улучшить настроение. И, напротив, неразумное использование его возможностей может стать причиной серьезных проблем со здоровьем.
Польза Солнца для здоровья человека
Регулярное принятие солнечных ванн оказывает положительное воздействие на наш организм. Они способствуют улучшению обмена веществ и состава крови, повышают общий тонус.
Позитивное влияние Солнца на организм человека было замечено уже в глубокой древности. Больным и ослабленным людям прописывали прогулки на открытом воздухе и солнечные ванны. Это способствовало улучшению состояния их здоровья.
Давно доказано, что солнечный свет способен убивать возбудителей многих заболеваний, в том числе таких серьезных, как туберкулез кожи. Кроме того, под воздействием ультрафиолетовых лучей в организме человека вырабатывается витамин D, от которого зависит крепость наших костей и зубов. При дефиците этого витамина у детей возникает рахит.
Вред Солнца для человеческого организма
Передозировка даже самого полезного лекарства приносит вред. То же самое можно сказать и о солнечных лучах. Избыточное пребывание на солнце влечет за собой массу неприятных последствий. Об этом обязательно стоит знать тем, кто любит часами загорать на пляжах.
Ультрафиолет способен оказывать разрушительное воздействие на кожу. Слишком продолжительные солнечные ванны могут стать причиной преждевременного старения кожи и раннего появления морщин. Кроме того, чрезмерное пребывание на солнце повышает риск меланомы и других опасных заболеваний. Для того чтобы избежать этих последствий, следует загорать в периоды с 9 до 11 и с 16 до 19 часов, когда УФ-лучи наиболее слабы.
Отправляясь на улицу, обязательно нужно пользоваться защитными средствами для кожи и волос, чтобы снизить негативное влияние Солнца на организм человека.
Защищать нужно не только голову и тело, но и глаза, поскольку ультрафиолет разрушает сетчатку. Во избежание этого, следует носить солнечные очки обязательно хорошего качества.
Магнитные бури
В ряду многообразных проявлений солнечной активности особое место занимают хромосферные вспышки. Эти мощные взрывные процессы существенно влияют на магнитосферу, атмосферу и биосферу Земли. Магнитное поле Земли начинает беспорядочно меняться, и это является причиной магнитных бурь.
Отрицательному влиянию воздействия магнитных бурь предрасположены по различным данным от 50 до 70% населения всего мира
Самые сильные и смертоносные эпидемии всегда совпадали с максимумами солнечной активности. Такая же закономерность была обнаружена для заболеваний дифтерией, менингитом, полиомиелитом, дизентерией и скарлатиной.
В начале 60-х гг. появились научные публикации о связи сердечно-сосудистых заболеваний с солнечной активностью. Приведен факт, что
В 30-х гг. ХХ столетия в городе Ницце (Франция) было замечено, что число инфарктов миокарда и инсультов у пожилых людей резко возрастало в те же самые дни, когда на местной телефонной станции наблюдались сильные нарушения связи вплоть до полного ее прекращения. Как впоследствии выяснилось, нарушения телефонной связи были вызваны магнитными бурями.
Метеозависимым людям, а также лицам с хроническими заболеваниями следует отслеживать приближение магнитных бурь и заранее исключить на этот период какие-либо события, действия, которые могут привести к стрессу, лучше всего в это время быть в покое, отдыхать и сократить любые физические и эмоциональные перегрузки.
Однако влияние Солнца на погоду не ограничивается одним лишь тепловым воздействием. Наше дневное светило— источник не только света и тепла; с его поверхности излучаются потоки ультрафиолетовых и рентгеновских лучен, а также потоки корпускул —-заряженных частиц вещества. Воздействие этих излучений на характер процессов, протекающих в земной атмосфере, было замечено уже много лет назад, но только в последние годы стали вырисовываться некоторые подробности этой неощутимой связи. Хотя количество тепла и света, посылаемое на Землю нашим дневным светилом, уже на протяжении многих сотен миллионов лет остается постоянным, интенсивность его невидимых излучений может испытывать значительные изменения. Она зависит от так называемой солнечной активности, которая не всегда одинакова.
При наблюдении невооруженным глазом поверхность Солнца представляется нам совершенно гладкой. Однако если посмотреть на дневное светило в достаточно сильный телескоп, мы увидим, что фотосфера состоит из множества отдельных зерен — гранул, которые находятся в постоянном движении. В фотосфере вблизи экваториальной зоны возникают и солнечные пятна — темные образования, поперечник которых достигает иногда 250 тыс. км.
Еще в начале XX столетия было обнаружено, что солнечные пятна обладают сильными магнитными полями. Напряженность этих полей достигает 1000 гаусс у небольших пятен и 4000 гаусс у крупных. Для сравнения можно сообщить, что напряженность земного магнитного поля у полюсов составляет всего 0,5 гаусса.
Но это и не удивительно, так как движение солнечных заряженных частиц всегда сопровождается образованием электрических и магнитных полей. Поэтому электромагнитные явления должны играть весьма существенную роль во всех физических процессах, происходящих на Солнце. Видимо, и возникновение солнечных пятен связано с действием магнитных сил. Во всяком случае, было замечено, что перед появлением пятна напряженность магнитного поля в данном районе атмосферы возрастает в несколько тысяч раз. Возможно, что такое усиление магнитного поля замедляет передачу тепловой энергии из центральных областей Солнца к фотосфере и возникают области пониженной температуры (примерно 4500—5000° по сравнению с 6000° к фотосфере). По контрасту с окружающей солнечной поверхностью такие области и выглядят темными пятнами.
Весьма вероятно также, что в местах ослабления магнитного поля происходят мощные выбросы энергии - факелы и протуберанцы.
Пятна — одно из внешних проявлений солнечной активности. По их количеству можно судить об ее уровне.
Электромагнитные излучения вспышек доходят до Земли практически мгновенно (через 8 минут 18 секунд). Потоки же частиц, образующиеся при вспышках, в основном достигают пашен планеты через 1—2 суток. И лишь сравнительно небольшая часть движущихся с высокой скоростью частиц преодолевает расстояние между Солнцем и Землей за несколько часов.
Если световое и тепловое излучение нашего дневного светила из года в год практически не меняется, то в его поверхностной деятельности наблюдаются своеобразные циклы, в течение которых солнечная активность достигает максимального значения, а затем вновь убывает. Это случается примерно через каждые 11 лет. В такие годы па поверхности нашего дневного светила наблюдается большое количество пятен и вспышек, невидимые излучения достигают наибольшей интенсивности. Одновременно с этим на Земле возникают магнитные бури, происходят нарушения радиосвязи, наблюдается усиление ионизации верхних слоев атмосферы.
Помимо 11-летнего цикла солнечной активности существуют и другие, в частности, 100-летиий, или вековой.
О значительном потеплении говорит и неуклонный рост среднегодовых температур. Повышение среднегодовых температур отмечено на острове Шпицберген, на Земле Франца Иосифа, в Гренландии, в северных районах Советского Союза.
Если в 1895—1915 гг. средняя годовая температура в Архангельске составляла 0,2 градуса, то в период с 1916 по 1930 гг. она возросла до 0,9 градуса. А в районе Санкт-Петербурга за последние 130 лет средняя температура поднялась на 1,1 градуса. Чтобы оценить величину подобного потепления, достаточно сказать, что повышение средней годовой температуры псего лишь на один градус равносильно перемещению данной местности к югу на 600—700 км.
Отодвигается к северу граница вечной мерзлоты в Сибири. Высокие деревья, в том числе березы, постепенно, со скоростью около 100 м а год, начинают проникать в тундру, где раньше спи не могли расти из-за холодов. Растительность поднимается все выше и выше по склонам гор. Отступают ледники. Общее потепление не замедлило отразиться на целом ряде явлений природы. Многие реки, в том числе и Волга, стали вскрываться раньше, а замерзать позже, раньше начинают цвести многие деревья, раньше, чем прежде, прилетают и вестники весны — грачи. И вообще по всему земному шару весна наступает раньше, чем а прежние годы. Повышается температура поды в океане.
Кроме того, все чаше п чаще в различных районах нашей планеты наблюдаются длительные отклонения погоды от ее обычного состояния. Погода стала заметно неустойчивой. Летом после сильной жары наступают резкие похолодания, а зимой жестокие морозы сменяются неожиданными продолжительными оттепелями.
Конечно, климат и погода — не одно и то же. Каковы бы ни были изменения погоды в отдельных районах Земли, они всегда остаются в известных границах. Эти границы и определяют климат данного района. Таким образом, климат — это многолетний режим погоды в данном районе, непосредственно связанный с его географическим положением.
Циркуляция воздуха бывает двух видов — зональная, когда ветры направлены по широте, главным образом с запада на восток, и меридиональная. Сотрудникам Сове1ского арктического и антарктического института удалось установить, что в годы минимума солнечной активности преобладает зональная циркуляция, обеспечивающая в северном полушарии относительно спокойную погоду, соответствующую обычным климатическим нормам. Наоборот, в годы максимума происходит интенсивный обмен воздушными массами между тропическими и полярными районами. Теплый воздух заходит далеко па север, а холодный на юг. Погода становится неустойчивой, а атмосферные явления приобретают иногда весьма бурный характер.
Конечно, подобный прогноз нельзя считать окончательным, так как нам известны еще далеко не все закономерности атмосферных процессов и далеко не все факторы, оказывающие влияние на погоду и климат Земли. Об этом говорит хотя бы тот факт, что, несмотря на то, что в 1964—1965 гг. наступил очередной минимум солнечной активности, а после максимума 1957—1958 гг. прошло к этому времени уже около семи лет, в погодных явлениях и в этот период довольно часто наблюдались весьма резкие отклонения от нормы.
Весьма вероятно, что сами циклы солнечной активности имеют гораздо более сложный вид, чем это представлялось нам раньше. Об этом свидетельствуют и некоторые данные по изучению солнечной деятельности.
Точно такое же увеличение яркости короны наблюдалось и при обычном максимуме. Между тем, в этот период общая площадь пятен значительно меньше. Это наводит на мысль, что уровень солнечной активности связан не с площадью пятен, а с каким-то другим фактором.
И, действительно, Гневышеву удалось обнаружить, что возмущения в солнечной короне зависят не от площади солнечных пятен, а от того, с какой скоростью эта площадь изменяется.
Подобный вывод представляется весьма интересным и с точки зрения чисто физических соображений. Ведь известно, что величина напряженности электрического поля, возникающей в результате изменений магнитного поля, зависит от скорости этих изменений. И наоборот, величина напряженности магнитного поля зависит от того, с какой скоростью меняется электрическое поле. Между тем нет никаких сомнений в том, что физические явления, протекающие па поверхности Солнца, тесно связаны с электрическими и магнитными процессами. Поэтому зависимость, обнаруженная Гневышевым, весьма правдоподобна, тем более, что ученому удалось установить, что скорости изменения площади пятен, точно так же, как и величина возмущений в короне, одинаковы для первого и второго максимумов.
Сфера влияния солнечной деятельности на геофизические явления отнюдь не ограничивается атмосферными процессами. Физические условия на поверхности нашего дневного светила оказывают существенное влияние на распространение радиоволн в околоземном пространстве, на состояние магнитного поля Земли, возникновение полярных сияний. Статистические наблюдения обнаруживают и несомненную связь между солнечной активностью и целым рядом других природных процессов, происходящих на нашей планете.
Существует также немало земных явлений, относительно которых есть основания предполагать, что их причины лежат за пределами Земли — в космосе.
Эта проблема, связывающая солнечную активность с её воздействием на Землю, находится на стыке нескольких наук – астрономии, географии, биологии и медицины. Некоторые части этой комплексной проблемы исследуют уже несколько десятилетий, например ионосферные проявления солнечной активности. Здесь удалось не только накопить множество фактов, но и обнаружить закономерности, имеющие определённое значение для осуществления бесперебойной радиосвязи.
Давно известно, что колебания магнитной стрелки во время магнитной бури особенно заметны в дневное время и имеют наибольшую амплитуду, иногда достигающую нескольких градусов, в период максимума солнечной активности. Хорошо известно и то, что магнитные бури обычно сопровождаются свечением верхних разрежённых слоёв атмосферы (до нескольких сотен километров), которое вызвано действием протонов и электронов, проникающих в атмосферу из космоса. Это полярные сияния – одно из красивейших явлений природы. Если брать компьютерные игры, то в этом плане, лучшей из них можно считать Forsaken World - там сияния просто завораживают дух. Необычайная игра красок, внезапная смена спокойного свечения стремительным перемещением дуг, полос и лучей, образующих то гигантские шары, то величественные занавесы, издавна привлекала к себе людей.
В полярных сияниях преобладают два цвета – зелёный и красный. Окраска полярных сияний обусловлена изучением атомов кислорода (наиболее интенсивными в спектрах полярных сияний являются зелёная и красная линии). Полярные сияния, как правило, наблюдаются в высоких широтах земного шара. Это объясняется тем, что заряженные частицы, двигаясь вдольлиний индукций магнитного поля Земли, именно в полярных облостях могут проникнуть в атмосферу. Но иногда в годы максимумов солнечной активности полярные сияния можно наблюдать и в средних широтах.
Существует связь между явлениями на Солнце и процессами в нижних слоях земной атмосферы – тропосферу, а следовательно, и на погоду через процессы в верхних слоях атмосферы Земли. Выяснения механизма этого сложного воздействия необходимо для метеорологии. Важное значение имеет исследование влияния солнечной активности на биосферу Земли, в частности на состояние здоровья людей.
Солнце
Влияние Солнца на Землю осуществляется главным образом через испускаемое звездой излучение, но этим его роль не ограничивается. Воздействие и значение Солнца для жизни на Земле весьма многоплановое и проявляется в самых разных аспектах.
Солнце и живая природа
Большинству растений и животных солнечный свет жизненно необходим. В частности, листья растений содержат особый пигмент – хлорофилл, который и придаёт им зелёный цвет. С помощью хлорофилла происходит реакция фотосинтеза, конечным продуктом которой является кислород, необходимый для дыхания всем живым организмам. Для осуществления реакции нужна энергия, которую и обеспечивает солнечный свет. Ещё одним продуктом реакции фотосинтеза
является глюкоза – органическое соединение, необходимое для синтеза целлюлозы, которая входит в состав клеток растений. Таким образом, растения используют солнечную энергию не только для выработки кислорода, но и для получения веществ, необходимых для дальнейшего роста.
Растения поглощают не так уж много энергии, лишь 0,3% от всего излучения, падающего на поверхность планеты. Но даже этой скромной цифры хватает для производства огромного количества органического вещества. В процессе своего роста, растения накапливают полезные вещества, которые извлекают из почвы. А сами они, в свою очередь, являются пищей для животных и людей. В той или иной мере, солнечная энергия достаётся всем жителям Земли.
Ещё один важный момент – смена дня и ночи. Большинство животных и людей бодрствуют и ведут свою деятельность в светлое время суток, а засыпают с приходом темноты. Конечно, есть исключения, но они в меньшинстве. Длительность солнечного дня и интенсивность света тоже оказывает определённое влияние за жизнедеятельность организмов. Зимой, когда день короткий, растения сбрасывают листья, а животные либо серьёзно сокращают свою активность, либо впадают в спячку. Ближе к экватору и в тропиках, где распределение солнечного света равномерное, такой картины не наблюдается.
Не будет преувеличением сказать, что Солнце – источник жизни на земле. Благодаря его свету планета обеспечена кислородом и всеми необходимыми для жизнедеятельности условиями.
Солнце и природа
Солнце и неживая природа
Влияние Солнца на Землю проявляется не только в воздействии на живую природу.
По мере приближения к поверхности около 60% излучения поглощается или отражается обратно в космос атмосферой. Иначе говоря, та часть атмосферы, где формируются облака (тропосфера) подвергается непосредственному воздействию Солнца, в частности, инфракрасного излучения. Это приводит к периодическому повышению или понижению атмосферного давления, из-за чего и возникают различные метеорологические явления, такие как дождь, снег, туман, ветер.
Нагреваясь под действием солнечного света, вода в океанах, реках и озёрах испаряется и перемещается в атмосферу, где она охлаждается и выпадает в виде осадков. Это обеспечивает относительно равномерное распределение влаги по поверхности планеты. Следствием этих процессов является перемещение огромных масс воды в виде океанических течений. Их значение трудно недооценить. Например, такое явление, как Эль-Ниньо, наблюдаемое в экваториальной части Тихого океана, представляет собой по сути перемещение огромных масс тёплой воды. В свою очередь, это приводит к изменению погодных условий, неурожаям и вспышкам эпидемических заболеваний. А Африка своим жарким и засушливым климатом во многом обязана изменению русла одного из тёплых течений, которое произошло несколько тысяч лет назад.
Несмотря на то, что наиболее значительную роль в приливах и отливах играет Луна, Солнце тоже участвует в этих процессах. Примечательно, что его гравитационное воздействие на нашу планету в сотни раз больше, чем воздействие Луны, но приливные силы в два раза меньше. Это объясняется тем, что воздействие на приливы зависит не от силы гравитационного воздействия, а от его неоднородности, которая с увеличением расстояния сглаживается. Соответственно, приливы, вызываемые Солнцем, слабее. Однако, самые сильные приливы и отливы происходят в тот момент, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются в ряд.
Солнечный свет вместе с ветром и водой также принимает участие в геологических процессах, таких как эрозия и выветривание. В частности, одной из главных причин выветривания являются колебания температур, которые, как уже было сказано, происходят в результате смены дня и ночи. Наиболее ярко это проявляется в пустынях, где суточные колебания температур могут достигать весьма высоких величин. В ходе эрозии и выветривания формируется рельеф планеты и происходит почвообразование, эти процессы медленные, но необратимые. Таким образом, Солнце определённым образом воздействует и на формирование облика поверхности нашей планеты.
Солнце
Солнечное излучение
Озоновый слой образовался около 500 миллионов лет назад, когда в атмосфере накопилось достаточное количество кислорода. И только после его возникновения стал возможен выход живых организмов и растений на сушу. Иными словами, значение Солнца для жизни на Земле довольно противоречиво: с одной стороны, его излучение выжигало бы все организмы на суше, а с другой – это же излучение поспособствовало созданию защиты от наиболее опасного спектра.
Солнечный ветер
Помимо излучения разного спектра в атмосферу планеты проникает так называемый солнечный ветер – поток ионизированных частиц, идущий из солнечной короны. Он вызывает такие явления, как например, магнитные бури и полярное сияние. Магнитные бури могут довольно существенно влиять на деятельность человека, и способны повлечь за собой сбои в работе радиосвязи и энергосистем. К счастью, действительно сильные солнечные вспышки и выбросы вещества из короны происходят относительно редко.
Читайте также: