Влияние активности солнца на биосферу земли кратко

Обновлено: 04.07.2024

В.И. Вернадский, говоря о факторах, влияющих на развитие биосферы, указывал среди прочих и космическое влияние. Так, он подчеркивал, что без космических светил, в частности без Солнца, жизнь на Земле не могла бы существовать. Живые организмы трансформируют космическое излучение в земную энергию (тепловую, электрическую, химическую, механическую) в масштабах, определяющих существование биосферы.

Содержание

Введение
Глава 1. Гелиобиология – наука о солнечных истоках жизни.
Глава 2. Солнечные факторы эволюции живой природы планеты.
2.1 Влияние солнечной активности на биосферу
2.2 Циклы солнечной активности и биоритмы
2.3 Концепция Чижевского
Заключение

Вложенные файлы: 1 файл

Солнечная деятельность и биосфера.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет

Институт прикладной математики и информатики, био- и нанотехнологий

Приняла: Пронина Е. Л.

Глава 1. Гелиобиология – наука о солнечных истоках жизни.

Глава 2. Солнечные факторы эволюции живой природы планеты.

2.1 Влияние солнечной активности на биосферу

2.2 Циклы солнечной активности и биоритмы

2.3 Концепция Чижевского

Благодаря взаимосвязи всего существующего Космос оказывает активное влияние на самые различные процессы жизни на Земле.

На существенную роль Космоса в появлении жизни на Земле указывал шведский ученый, Нобелевский лауреат С. Аррениус. По его мнению, занос жизни из Космоса на Землю был возможен в виде бактерий благодаря космической пыли и энергии. Не исключал возможности появления жизни на Земле из Космоса и В.И.Вернадский.

Влияние Космоса на происходящие на Земле процессы люди подметили еще в древности. Однако многие века связь Космоса с Землей осмысливалась чаще на уровне научных гипотез и догадок или вообще вне рамок науки. Во многом это было обусловлено ограниченными возможностями человека, научной базы и имеющегося инструментария. В XX столетии знания о влиянии Космоса на Землю существенно пополнились. Так, в начале ХХ века появилась наука гелиобиология.

ГЛАВА 1. ГЕЛИОБИОЛОГИЯ – НАУКА О СОЛНЕЧНЫХ ИСТОКАХ ЖИЗНИ

Гелиобиология — раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца на земные организмы.

Основоположником гелиобиологии считается советский учёный А. Л. Чижевский. До Чижевского на связь между колебаниями активности Солнца и различными проявлениями жизнедеятельности у обитателей Земли указывали шведский учёный С. Аррениус и другие. Было показано (в частности, в работах Чижевского) что изменения солнечной активности влияют на скорость роста годичных древесных колец, урожайность зерновых, размножение и миграцию насекомых, рыб и других животных, возникновение и обострение ряда заболеваний у человека и животных. Казанский врач-бактериолог С. Т. Вельховер обнаружил изменения окрашиваемости и болезнетворности некоторых микроорганизмов при солнечных вспышках. Энтомолог Н. С. Щербиновский отметил, что периодичность налётов саранчи соответствует 11-летнему солнечному циклу. Гематолог Н. А. Шульц установил влияние перепадов активности Солнца на число лейкоцитов в крови человека и относительный лимфоцитоз. [ Итальянский физико-химик Дж. Пиккарди обнаружил влияние различных физических факторов, и в частности изменений активности Солнца, на состояние коллоидных растворов. Японский гематолог М. Таката разработал пробу на осаждение белков крови, чувствительную к изменениям активности Солнца. Французский врач М. Фор и другие показали, что учащение внезапных смертей и обострений хронических заболеваний связано с повышением солнечной активности.

Исследования по гелиобиологии изучают связь между изменениями определённого биологического показателя с активностью Солнца и воздействие условий, моделирующих отдельные факторы солнечной активности на различные биологические объектах. Гелиобиология тесно связана с другими отраслями биологии: медициной, космической биологией, астрономией, физикой. Основная задача гелиобиологии — выяснить, какие факторы активности Солнца влияют на живые организмы и каковы характер и механизмы этих влияний.

В качестве одного из возможных агентов, связывающих изменения солнечной активности и биосферу, рассматриваются вариации магнитного поля Земли.

ГЛАВА 2. СОЛНЕЧНЫЕ ФАКТОРЫ ЭВОЛЮЦИИ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ ПЛАНЕТЫ

2.1 Влияние солнечной активности на биосферу

Космические факторы, влияющие на биогеохимические процессы и на климат Земли, определяются ее пространственным расположением относительно Солнца (наклон земной оси к плоскости орбиты Земли), расстоянием Земли от Солнца, условиями прохождения солнечных лучей и главным образом процессами, происходящими на Солнце, которые называют в целом солнечной активностью. Поэтому изучение ее и установление природы солнечно-земных связей имеет огромное значение буквально для всех процессов, протекающих на Земле. Основой солнечно-земных связей является влияние солнечной активности на неустойчивость тех процессов, которые проходят на Земле, в ее атмосфере и околоземном космическом пространстве. В работах Шелепина рассмотрены механизмы воздействия излучения Солнца на магнитосферу, тропосферу, гидросферу, литосферу и биосферу Земли и дана общая схема солнечно-земных связей.

2.2 Циклы солнечной активности и биоритмы

Система биоритмов. Биоритм представляет собой колебания интенсивности или скорости какого-либо биологического процесса через приблизительно равные промежутки времени.

Биоритмы охватывают диапазон периодов от долей секунды (на клеточном уровне) до нескольких лет (на уровне целостного организма) и образуют единую автоколебательную систему.

Каждый элемент этой системы (отдельный циклический процесс) является частью целого – единой системы биоритмов, в которой все процессы согласованы между собой и с внешними условиями.

Природные ритмы. Среда, в которой протекает жизнь, представляет собой автоколебательную систему, периодически изменяющиеся условия которой оказывают на организм регулирующее воздействие. О том, как это происходит, мы расскажем далее, здесь рассмотрим два вопроса. Какие ритмы существуют в живой и неживой природе? Каким образом изменение космических условий оказывает влияние на земную жизнь?

Прежде всего, постоянно меняется сила гравитации (тяготения, притяжения), которая действует на Землю со стороны всех объектов Солнечной системы. Под действием этой силы возникают приливы в морях и океанах, изменяется состояние атмосферы. Циклы, полученные из взаимного расположения планет, продолжительностью 19, 23, 26, 39, 53 и 78 месяцев имеют свое отражение как в земных процессах, так и в живых существах.

Имеются и более длительные циклы – десятки и сотни лет.

Расположение планет влияет на солнечную активность, а изменение солнечной активности вызывает возмущение магнитного поля Земли. На живые организмы оказывают влияние как процессы, непосредственно связанные с солнечной активностью (колебания уровня радиации), так и процессы, вызванные магнитными бурями. В изменении солнечной активности имеются циклы: 7.8, 11.6, 12.6, 15, 17, 33 года и более. Кроме того, период обращения Солнца вокруг своей оси составляет 27 земных суток. С такой периодичностью протекает и ряд процессов в живой природе Земли.

Особенность влияния Луны на земную жизнь состоит в том, что она находится близко к Земле. Поэтому движение Луны оказывает на земные процессы большое влияние, задавая ритмы, равные 23, 28 и 29.5 суток. Земля вращается вокруг своей оси и движется по орбите вокруг Солнца, что является источником суточных и годичных ритмов. В атмосфере и биосфере Земли прослеживаются самые разнообразные суточные, лунные (месячные) и годичные периодические процессы. Особое значение для всего живого, как было установлено, имеют: суточный световой режим (изменение освещенности в течение суток и длины дня в течение года) и годичные колебания температуры, которые являются важными регуляторами суточного и годичного жизненных циклов.

Поскольку было установлено, что эти процессы происходят циклически, то естественно было бы ожидать их проявления в цикличности процессов на Земле. Такие связи были отмечены различными учеными в областях их профессиональной деятельности - в изменении климата, оледенениях, сезонных изменениях растительности, вспышках болезней и т.д. Однако только с работ нашего великого естествоиспытателя А.Л. Чижевского, впервые систематически изучавшего влияние космических факторов на земные процессы в широком диапазоне явлений, можно говорить о новом глобальном подходе к изучению глобальной эволюции Земли как в естественно-природном, так в социально-культурном развитии.

2.3 Концепция Чижевского

Установление А.Л. Чижевским влияния космических факторов на земные процессы поставило его в один ряд как с пионерами космического естествознания К.Э. Циолковским и В.И. Вернадским, так с другими выдающимися русскими космистами, в работах которых отражены взаимосвязи Космоса, биосферы и человека. Следует отметить и непосредственный интерес А.Л. Чижевского к освоению космического пространства, многолетнюю его дружбу с К.Э. Циолковским и посильную поддержку, которую А.Л. Чижевский ему оказывал.

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.

Видео

Солнце нельзя считать полностью стабильной звездой, оно постоянно меняет силу излучения, тем самым проявляется солнечная активность. Причины этой активности находятся в глубинах нашей звезды и определяются совокупностью нестационарных процессов, которые возникают и развиваются в глубинных областях звезды.

Солнечные пятна

Те области фотосферы, где выходят сильные, в несколько тысяч гауссов, магнитные поля, и являются солнечными пятнами. Они выделяются потемнениями на общем фоне поверхности. Это вызвано тем, что магнитное поле подавляет конвективные движения вещества, поэтому снижается поток переноса тепловых энергий. В 1947 году зафиксирована самая большая группа солнечных пятен. Её максимальная площадь составила около 18 млрд. км², что больше размеров нашей планеты в 100 раз. Самая долговременная группа просуществовала в 1947 году 7 месяцев.

Известны периоды, когда Солнце вообще не имело пятен. Это случалось два раза: первый раз (минимум Шперера) с 1400 года по 1510 год, второй (минимум Маундера) – с 1645 года по 1715 год.

Солнечные вспышки

Так называется процесс выделения энергии в солнечной атмосфере. Он имеет взрывной характер. Вспышки затрагивают все слои атмосферы. Они бывают и в фотосфере, и в хроносфере, и в солнечной короне. За несколько минут вспышки высвобождается энергия в миллиарды мегатонн, если исчислять её в тротиловом эквиваленте. Выделенная энергия – это электромагнитное и корпускулярное излучения. Они превращаются в потоки, называемые солнечным ветром. Это очень ионизированные частицы, мчащиеся со скоростями 300-1200 км/с. До Земли они добираются за двое-трое суток.

Корональные выбросы

Из солнечной короны происходит выброс вещества посредством энергии, накопленной в активных областях звезды. Выброс состоит из плазмы, содержащей электроны и протоны с незначительным количеством кислорода и гелия. Внешне выброс выглядит, как гигантская петля. Её основания – одно или оба – сцеплены с солнечной атмосферой. Высокое магнитное поле при этом представляется скрученными в жгут силовыми линиями.

Протуберанцы

Магнитное поле Солнца поднимает и удерживает над поверхностью более плотные и холодные (по отношению к короне) слои вещества. Это и есть протуберанец. При наблюдении они выглядят, как волокнистые или клочковатые структуры, или же постоянно движущиеся сгустки плазмы.

Влияние на Землю

Активность Солнца несомненно влияет и на нашу планету, и на её биосферу. Фактически, наша звезда определяет характер и ритм жизни планеты. Без неё существование Земли и жизни на ней невозможно, но оно же и главная опасность для них.

Земля хорошо защищена своим мощным магнитным полем, и именно оно отбивает атаки жёсткого облучения, вызванные вспышками нашего светила. Мы можем наблюдать следы этой борьбы в высоких широтах, где через полярные воронки магнитного поля просачиваются частички солнечного ветра. Они взаимодействуют с молекулами и атомами газов атмосферы Земли, вызывая красочные северные сияния.

Воздействие на человека

Но красоту полярных сияний дополняют магнитные бури, воздействующие на работу некоторых приборов, да и на организм человека. Ученый А.Л. Чижевский Чижевский, Александр Леонидович советский учёный, биофизик, философ, поэт, художник. ещё в 20-х годах понял, что солнечная активность влияет на возникновение заболеваний. Особенно явно это проявляется в сердечно-сосудистых заболеваниях. Эпидемии, поражавшие человечество в разные века, тоже укладываются в теорию учёного. Чижевским была составлена хронология эпидемий чумы с середины пятого века до конца девятнадцатого. Вспышки смертельной болезни пришлись на пики солнечной активности.

Учёные из Японии установили, что вспышки на Солнце могут изменить количество лейкоцитов в крови. Более того, с конца XIX по вторую половину ХХ веков среднее количество лейкоцитов уменьшилось в три раза. Это полностью совпало с интенсивностью солнечной активности. Магнитные бури, рождаемые взрывами солнечной активности, приводят к сбоям механизма свёртывания крови. Нервные заболевания учащаются и обостряются. Человек быстрее утомляется, а количество дорожных происшествий увеличивается. Это происходит из-за влияния магнитных бурь на биоритмы мозга человека.

Изучение солнечной активности привело к созданию новых наук: гелиобиологии и солнечно-земной физики. Они призваны исследовать взаимную связь земной жизни и климата с активными солнечными проявлениями, потому что солнечная активность – главный стимулятор жизненных процессов.

Воздействие на природу

Животный и растительный миры тоже зависимы от солнечной активности. Именно в их высшие значения саранча собирается в полчища, а рыбы увеличивают свою численность. Даже популяции соболей, когда активность Солнца на пике, растут.

Мировой океан изменяет свою температуру в зависимости от активизации светила. И это влияет на развитие морских растений и планктона.

Всплески солнечной активности вполне способны отрицательно повлиять на функционирование систем связи, линий электропередач. Нарушаются системы навигации авиационных и космических объектов, возникают вихревые токи в трансформаторах и проводниках.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

XLIII Научно –практическая конференция школьников и учащихся молодежи Омской области

Выполнил: Адамов Егор , ученик 9 класса

высшая квалификационная категория

Цель : определить, как влияет солнечная активность на здоровье человека и рост растений в Омской области

- изучение литературы по данной теме, организация самостоятельной познавательной деятельности; формирование умений увидеть проблему и наметить пути ее решения;

- развитие интереса к изучению астрономии;

- воспитание упорства в достижении поставленной цели, настойчивости.

- анализ изучения теоретического и фактического материала;

- проведение эксперимента, социологического опроса, показ практической содержания работы

Как пережить магнитную бурю без вреда для здоровья

Влияние магнита на прорастания лука

Определение циклов солнечной активности по ширине годовых колец

Влияние магнита и магнитной воды на всхожесть семян

1. Как уберечься от вредного воздействия магнитных бурь

1 . Актуальность темы

Проблема "Солнце - Земля" является на сегодняшний день актуальной по многим причинам.

Во-первых, это проблема альтернативных источников энергии на Земле. Солнечная энергия - неисчерпаемый источник энергии, притом безопасный.

Во-вторых, это влияние солнечной активности на земную атмосферу и магнитное поле Земли: магнитные бури, полярные сияния, влияния солнечной активности на качество радиосвязи, засухи, ледниковые периоды и др. Изменение уровня солнечной активности приводит к изменению величин основных метеорологических элементов: температуры, давления, числа гроз, осадков и связанных с ними гидрологических и дендрологических характеристик: уровня озер и рек, грунтовых вод, солености и оледенения океана, числа колец в деревьях, иловых отложений и т.п.

В-третьих, это проблема "Солнце - биосфера земли". С изменением солнечной активности учеными было замечено изменение численности насекомых и многих животных. В результате изучения свойств крови: числа лейкоцитов, скорости свертывания крови и др., были доказаны связи сердечно-сосудистых заболеваний человека с солнечной активностью.
Кажется, что в мире нет ничего более постоянного, чем Солнце. Наблюдаемые с древних времен пятна на диске Солнца кому-то казались курьезом, а кому-то - кознями дьявола.

Лишь в XIX веке было замечено, что после появления солнечных пятен на Земле усиливаются полярные сияния и регистрируются колебания геомагнитного поля - магнитные бури.

В начале XX века выдающийся российский ученый А. Л. Чижевский (1897-1964) впервые высказал идею о влиянии солнечной активности на неживой мир, биосферу и социальные процессы и назвал ее "космической погодой". Так как физические основы подобного воздействия были тогда совершенно неизвестны, взгляды Чижевского многие считали близкими к мистицизму. Это трагически сказалось на судьбе ученого, а его основополагающие труды были изданы только спустя много лет. В настоящее время благодаря космическим исследованиям природа нашей зависимости от Солнца стала более понятной, а предупреждения о влиянии солнечных вспышек и магнитных бурь на состояние здоровья и работоспособность технических систем стали частью нашей жизни.
Термин "космическая погода" прочно завоевал свое место как в научной литературе, так и в средствах массовой информации. Фундаментальная наука в очередной раз стала основой для прикладных исследований, ориентированных на непосредственные нужды общества. Подобно тому, как метеорологический прогноз опирается на исследования физики атмосферы и океана, прогноз космической погоды основывается на наших знаниях о Солнце и околоземном пространстве. Чтобы познакомиться ближе с увлекательным миром солнечно-земных связей, где органично сочетаются стабильность и изменчивость, я решил написать реферат, а затем провести небольшое исследование, которое подтверждает теорию вопроса - Влияние солнечной активности на биосферу Земли?

2. Краткая характеристика Солнца

Среднее расстояние от Земли - 149 597 870 км. Радиус Солнца в 109 раз больше радиуса Земли, что составляет 696000 км. Масса Солнца – в 330 000 раз больше массы Земли - это около 1,989*10 30 кг (Масса Земли - 5,976*10 24 кг). Средняя плотность Солнца – 1400 кг/м 3 , это около 0,256 от средней плотности Земли (в 1,4 раза больше плотности воды, для сравнения: плотность Красного гиганта считается равной 5*10 -8 , плотность Белого карлика 10 6 , плотность нейтронной звезды, равная плотности атомного ядра, составляет 10 14 ). Ускорение силы тяжести на уровне фотосферы - 27,9g (g= 9,8 м/с 2 ). Период вращения на экваторе - 25,4 земных суток. Температура фотосферы – 5800 0 С. Химический состав, определенный из анализа солнечного спектра - водород (71 %), гелий (26,5 %) и многочисленные другие элементы в ионизированном состоянии. На Солнце не обнаружено никаких химических элементов, помимо тех, которые имеются на Земле (Гелий впервые был обнаружен на Солнце, а затем уже на Земле). Это указывает на то, что небесные тела состоят из тех же веществ, что и Земля. Мощность излучения (светимость) - 3,74 * 10 23 кВт. Средний цикл солнечной активности - 11 лет (полный - 22 года). Возраст - около 5-ти млрд. лет.

Полное количество энергии, излучаемой Солнцем, составляет L = 3,86•10 26 Вт. Это соответствует 6,5 кВт с каждого квадратного сантиметра его поверхности!

Примерно лишь одну двухмиллиардную часть этой энергии получает Земля. Земля перехватывает своей поверхностью 1/2 200 000 000 часть энергии солнечного излучения. В среднем 36 % падающего света отражается обратно в космос. Почти все движения на Земле и почти вся жизнь существуют благодаря солнечной энергии. Исключением являются движения, связанные с внутренним теплом планеты. Но его приток к поверхности в 4000 раз слабее солнечного. Поэтому, лишившись солнечной энергии, атмосфера отвердела бы, превратившись в ледник толщиною около 7 метров. Ядерного “топлива” хватит, чтобы обеспечить нынешнюю мощность излучения Солнца ещё на срок, не меньший 5 млрд. лет. Но и после исчерпания водородного “топлива” в центральной области светила выделение энергии не прекратится, только оно будет происходить в слоях более близких к поверхности. Мощность излучения возрастёт до значений, при которых жизнь на Земле станет невозможной. Это приведёт к радикальным переменам, в результате которых произойдет полное разрушение Земли (и, возможно, образование планетарной туманности ).

3. Внутреннее строение Солнца

Наше Солнце - это огромный светящийся газовый шар, внутри которого протекают сложные процессы и в результате непрерывно выделяется энергия. Внутренний объём Солнца можно разделить на несколько областей; вещество в них отличается по своим свойствам, и энергия распространяется посредством разных физических механизмов.

1. В центральной части Солнца находится источник его энергии, или, говоря образным языком, та "печь", которая нагревает его и не даёт ему остыть. Эта область называется ядром . Плотность его увеличивается к центру вместе с ростом давления и температуры. В ядре, где температура достигает 15 млн К, происходит выделение энергии. Эта энергия выделяется в результате слияния атомов лёгких химических элементов в атомы более тяжёлых. Ядро имеет радиус не более четверти общего радиуса Солнца. Однако в его объёме сосредоточена половина солнечной массы и выделяется практически вся энергия, которая поддерживает свечение Солнца.

2. Сразу вокруг ядра начинается зона лучистой передачи энергии , где она распространяется через поглощение и излучение веществом порций света - квантов. Плотность, температура и давление уменьшаются по мере удаления от ядра, и в этом же направлении идёт поток энергии. В центре Солнца рождаются гамма-кванты. По дороге кванты претерпевают удивительные превращения. Отдельный квант сначала поглощается каким-нибудь атомом, но тут же снова переизлучается; чаще всего при этом возникает не один прежний квант, а два или даже несколько. По закону сохранения энергии их общая энергия сохраняется, а потому энергия каждого из них уменьшается. Так возникают кванты всё меньших и меньших энергий. Мощные гамма-кванты как бы дробятся на менее энергичные кванты - сначала рентгеновских, потом ультрафиолетовых и наконец видимых и инфракрасных лучей. В итоге наибольшее количество энергии Солнце излучает в видимом свете. В ходе процессов столкновения гамма-фотоны теряют энергию.

3. В некоторой точке их энергия, поначалу очень высокая, становится равна термической энергии солнечной материи. С этого момента доминирующим становится процесс конвекции . В отличие от зоны радиационного переноса, где энергия переносится гамма-лучами, в конвективной зоне излучение и материя имеют одинаковую температуру, и большую часть энергии здесь переносит материя.

На своём пути через внутренние солнечные слои поток энергии встречает такую область, где непрозрачность газа сильно возрастает. Это конвективная зона Солнца. Здесь энергия передаётся уже не излучением, а конвекцией. Это ни что иное, как перемешивание, в данном случае, аналог перемешивания жидкости при кипении. Так же, как жидкость, может вести себя и газ. Огромные потоки горячего газа поднимаются вверх, где отдают своё тепло окружающей среде, а охлаждённый солнечный газ опускается вниз. Похоже, что солнечное вещество кипит и перемешивается, как вязкая крупенчатая масса на огне. Конвективная зона начинается примерно на расстоянии 0,7 радиуса от центра и простирается практически до самой видимой поверхности Солнца (фотосферы), где перенос основного потока энергии вновь становится лучистым. Верхняя граница конвективной зоны выглядит в виде мелких гранул, видоизменяющихся на протяжении нескольких минут, так называемых рисовых зерен, видимых на солнечной поверхности даже через телескоп с достаточно скромными возможностями.. Хорошо известная наблюдателям картина грануляции на поверхности Солнца является видимым проявлением конвекции.

4. Солнечная активность

Солнечная активность - комплекс явлений, охватывающих всю атмосферу Солнца в областях размерами 10-10 5 км за время 1-10 6 с.

Рис.2 Строение конвективной зоны атмосферы Солнца

Активные области порождаются всплыванием мощной трубки магнитного потока из магнитного слоя у основания конвективной зоны. Вместе с плазмой поднимаются "вмороженные" в нее магнитные поля, возникающие вследствие неоднородности вращения Солнца и обладающие сложной структурой, которая в ходе движения приобретает петлеобразную форму. Гигантские устойчивые биполярные магнитные области обладают двумя полюсами противоположной полярности, соединяющимися системой арок протяженностью до 30000 км и высотой до 5000 км. Вершины арок медленно поднимаются; у полюсов арок солнечное вещество медленно стекает вниз. В фотосфере активные области расщепляются на множество тонких трубок образующих факельные поля. Области пересечения тонких магнитных трубок с фотосферой наблюдаются в форме групп солнечных пятен.

Рис.3 Движение вещества в солнечной атмосфере.
Арки биполярных магнитных областей По масштабам и времени проявления солнечной активности разделяются на медленноменяющиеся - коронарные дыры, факельные поля, пятна, фотосферные волокна, и быстроменяющиеся - протуберанцы, хромосферные вспышки и т.д.

Коронарные дыры – области пониженной яркости короны, в которых силовые линии крупномасштабного магнитного поля, пронизывая всю корону, уходят в межпланетное пространство; наблюдаются в рентгеновском диапазоне длин волн в виде черных провалов на фоне яркого сияния короны. Яркие области над центрами активности с повышенной плотностью плазмы называются коронарными конденсациями .

Факельные поля (флоккулы ) - области ослабления магнитных трубок (местных магнитных полей), где на поверхность Солнца "прорывается" более нагретое (до 10000 К) солнечное вещество. Наблюдаются в виде светлых участков фотосферы, часто окружающих солнечные пятна. Размеры факельных полей от 5000 до 50000 км, среднее "время жизни" – месяцы (до года). В годы максимумов солнечной активности факельные поля занимают до 10 % поверхности Солнца.

Солнечные пятна - темные промежутки тени, окруженные более светлой полутенью, - области солнечной поверхности с температурой около 4000 К и размерами от 1 до 35000 км. Лишенный подогрева "снизу" участок солнечной поверхности остывает и по контрасту с окружающей "горячей" поверхностью кажется черным пятном. Число, величина и расположение пятен и групп пятен постоянно изменяются. Среднее "время жизни" пятна - от нескольких суток до нескольких недель (максимум - до 200 суток). Как правило, пятна образуются группами, в которых они концентрируются преимущественно вокруг ведущего (западного) и ведомого (восточного), имеющих различную полярность, причем силовые линии магнитного поля как бы выходят из одного пятна и входят в другие.

Протуберанцы - сравнительно холодные плотные облака солнечного вещества (Т~ 10 4 К), выброшенные в хромосферу в результате ускоряющего действия магнитных трубок местных полей на движение солнечного вещества на высоту около 10 4 км. Протуберанцы имеют разнообразную причудливую форму. Вещество спокойных протуберанцев, плавающих в хромосфере до 1 года, лежит в углублениях "примятых" арок магнитного поля. В активных , отличающихся быстрым развитием протуберанцах, существующих в течение недель, реже – месяцев, но достигающих в длину до 1/3 R¤ (150000-250000 км), плазма течет вдоль линий магнитного поля со скоростью до 700 км/с.

Хромосферная сетка наблюдается в ультрафиолетовой части спектра в хромосфере в виде покрывающей солнечный диск совокупности крупных ячеек размерами 2-3× 10 4 км, внутри которых газ растекается от центра со скоростью 0,3 - 0,4 км/с к границам ячейки, где магнитное поле усиливается. Среднее "время жизни" отдельной ячейки- до нескольких суток.

Солнечные хромосферные вспышки возникают в группах пятен с противоположным направлением магнитных полей при их взаимном уничтожении (аннигиляции). Механизм их возникновения таков: меж пятнами разной полярности возникает нейтральный слой, магнитная индукция в котором равна нулю; при определенных условиях в нем может возникнуть обусловленный движением электронов и ионов плазмы электрический ток, нагревающий плазму за счет энергии магнитного поля. Поскольку плазма имеет очень небольшое сопротивление, в обычных условиях ее нагрев в нейтральном слое незначителен, но поля "выдавливают" плазму в нейтральный слой и сжимают его. По мере сжатия нейтрального слоя растет скорость частиц – носителей тока; электроны ускоряются сильнее массивных ионов. Плазма становится неоднородной, в ней возникают турбулентные движения, завихрения, возрастают электрическое сопротивление и температура плазмы (до 10 7 К). В области размерами до 1000 км выделяется до 10 22 -10 25 Дж/с энергии (как при одновременном взрыве миллиардов термоядерных бомб). При вспышке образуется большое коронарное облако с температурой 2-3× 10 7 К (до 10 8 К). Вспышки (до 10 в сутки) порождают мощное ультрафиолетовое, рентгеновское и радиоизлучение, выброс заряженных частиц со скоростью до 30000 км/с - солнечные космические лучи.

В вершинах гранул ежеминутно наблюдаются тысячи и десятки тысяч кратковременных вспышек - блинкеров ("мигалок") мощностью до 10 3 МВт и размерами до 10 4 км. Возможно, именно они порождают солнечный ветер и передают часть энергии от "холодной" фотосферы "горячей" короне.

В глубине хромосферы, в 1500-2500 км над фотосферой в основаниях отдельных коронарных петель, возникающих в активных областях после солнечных вспышек, в течение десятков часов наблюдаются "губчатые" образования – " солнечный мох ", где раскаленная до10 7 К плазма сильно и внешне беспорядочно "перемешана" с относительно "холодным" (до 6000 К) солнечным веществом.

В районе солнечных полюсов наблюдаются мощные вихри и смерчи - восходящие потоки солнечного вещества со скоростью круговых движений до 500000 км/ч.

Количественная характеристика солнечной активности - числа Вольфа - определяется по формуле: W = 10 g +f , где g - количество групп пятен, f - количество всех наблюдаемых пятен. Другими, более точными индикаторами солнечной активности являются суммарная площадь пятен и интенсивность солнечного радиоизлучения (l = 0,107 м).

Солнечный цикл – периодический процесс появления и развития на всей поверхности Солнца активных областей, обусловленных "всплыванием" в атмосферу сильных магнитных полей.

Средний промежуток между двумя максимумами солнечной активности равен 11,1 года.

Во время минимума солнечной активности для внешнего наблюдателя корона "сжимается" у полюсов, над которыми видны лишь тонкие лучи – коронарные щеточки. Иногда в течение недель в минимуме солнечной активности в фотосфере не наблюдается ни единого пятна.

В начале цикла на широтах ± 30 0 появляются отдельные мелкие солнечные пятна. Период роста активности занимает около 4,2 лет. В это время растет число и размеры отдельных пятен и групп пятен, зона их появления спускается к солнечному экватору до ± 15 0 в данном максимуме активности. В солнечной короне над центрами активности в средних широтах развиваются мощные длинные коронарные лучи. В максимуме активности число Вольфа превышает 150-200 единиц. Солнечная корона приобретает "растрепанную" сферическую форму. Концентрация рентгеновского и коротковолнового излучения в 3-4 раза выше, чем в минимуме.

Далее происходит 7-летний спад активности, в котором зона появления солнечных пятен спускается к экватору Солнца до широт ± 8 0 ; затем после недолгого затишья на широтах ± 30 0 образуются пятна нового цикла.

Обычно комплекс явлений солнечной активности протекает в следующей последовательности: с усилением магнитного поля при всплывании трубки магнитного потока в фотосфере появляется расширяющееся, увеличивающее свою яркость факельное поле. Сутки спустя в нем возникают и развиваются крохотные поры , постепенно разрастающиеся в черные пятна и группы пятен: через 10 суток их размеры возрастают до 10000 км. В хромосфере и короне происходят бурные процессы. Затем активность области постепенно уменьшается: через 2-3 месяца исчезают пятна; но долго, месяцами над этим местом своеобразным памятником будет висеть огромный протуберанец, и лишь через год активная исчезает полностью.

В течение данного цикла все ведущие солнечные пятна в Северном полушарии имеют одну и ту же полярность, а в Южном полушарии – противоположную. В последующем цикле полярности меняют свой знак. Полярные магнитные поля имеют наибольшую напряженность, в эпоху минимума активности и исчезают, меняя знак у полюсов, в эпохи максимумов. Возврат к прежней магнитной ситуации происходит через 22 года, обуславливая существование 22-летнего цикла. Отставание по фазе явлений в высоких и низких широтах ведет к отставанию на 5 лет явлений, связанных с высокоширотным магнитным полем Солнца и их воздействием на магнитосферу Земли.

Данные, полученные А. Л. Чижевским и другими исследователями, показали, что наряду с эпидемиями холеры, подобные статистические кривые характерны и для ряда других эпидемий, например, чумы, скарлатины, дифтерии, брюшного и сыпного тифа, малярии, цереброспинального менингита. Однако имеется целый ряд заболеваний, максимумы распространения которых приходятся и на другие фазы активности Солнца. Так, хотя период гриппозных эпидемий в среднем и составляет 11,3 года, моменты начала эпидемий колеблются относительно максимума кривой для чисел Вольфа на 2—3 года (т. е. имеется две волны эпидемии, которые начинаются на перегибах кривой активности Солнца). На этой основе делались даже небезуспешные попытки предсказания сроков гриппозных эпидемий.

Имеются данные ряда авторов о том, что максимумы всех кривых для онкологических заболеваний (общая заболеваемость, рак пищевода, желудка, гортани, легких, матки, молочной железы, кожи) приходятся на годы, близкие к минимуму солнечной активности. Это говорит о возможном тормозящем влиянии активности Солнца. Аналогичная картина отмечалась и для заболевания глаукомой, которая занимает первое место среди причин слепоты. Наибольшее количество обращений с острым приступом глаукомы приходилось на годы с наименьшей геомагнитной активностью, т. е. возможно существование зависимости декомпенсации глаукоматозного процесса от уровня геомагнитной активности.

Кроме отмеченных выше данных по заболеваниям человека имеется большой фактический материал по корреляции с активностью Солнца целого ряда других биологических явлений. Примерами могут служить развитие растений (в частности, урожайность зерновых, прирост деревьев), размножение, заболевания, смертность животных (в частности, число особей той или иной популяции), насекомых, рыб, птиц, млекопитающих, эпизоотии — массовые заболевания животных. Как в изменениях прироста и урожайности растений, так и в численности популяций животных проявляется двойная волна как при максимумах, так и при минимумах солнечной активности. Не останавливаясь конкретно на анализе большого числа имеющихся корреляций, отметим два, принципиальных на наш взгляд, общих момента.

Во-первых, общей характерной чертой следует считать определенную интенсификацию процессов в годы максимумов солнечной активности. Обнаружено увеличение двигательной активности насекомых, активизация микроорганизмов, повышение уровня возбудимости нервной системы животных и человека. Это позволяет с единой точки зрения оценить большую совокупность разрозненных фактов как по заболеваниям людей, так и по явлениям, наблюдаемым в животном мире.

Второй характерной чертой, связанной с циклической деятельностью Солнца, являются вспышки рождаемости, резкое увеличение популяции (наблюдающиеся как в годы максимума, так и в годы минимума). Так, в годы максимума солнечной активности наблюдались вспышки размножения саранчи. Были заблаговременно предсказаны резкое размножение и залеты саранчи на территорию Туркмении в 1958 г.

Необходимо подчеркнуть, что совпадение нескольких периодов может быть случайным, его недостаточно для утверждения о наличии корреляции, как это делается в ряде работ. Однако жесткого совпадения и не должно быть. Сдвиг во времени по отношению к солнечному циклу естественно объясняется земными условиями и особенностями жизни данного вида. Хотя в целом привязку циклов значительного числа экологических процессов к циклам солнечной активности можно считать более или менее удовлетворительной, задачи статистического обоснования, статистического анализа остаются в повестке дня.

За последнюю четверть века проводится сопоставление процессов в биосфере и активности Солнца не только в среднем по 11-летнему циклу, но и (что особенно важно) в конкретные дни действия солнечных вспышек. Существенным в этих исследованиях является использование индексов геомагнитной активности (а не чисел Вольфа или радиоизлучения Солнца на волне 10,7 см). Именно этот индекс, как отмечалось выше, указывает на величину возмущения на Земле (за счет активности Солнца).

Значительное число исследований было посвящено сердечно-сосудистым заболеваниям. Заболеваемость и смертность вследствие инфаркта миокарда в магнитно-активные дни оказываются выше, чем в магнитно-спокойные дни. По данным по Свердловску, систематизированным за 6 лет, это превышение составляет 15—25%. Еще больше различия в частоте заболеваемости, когда учитываются только дни с высокой магнитной активностью. По некоторым данным наблюдается различие в 2 раза в смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в первый день геомагнитной бури по сравнению со спокойным днем. По усредненным данным (по Москве, Ленинграду, Свердловску и Ставрополю) смертность от инфаркта миокарда при умеренных геомагнитных возмущениях в 1,5, а при сильных — в 3 раза чаще, чем в спокойные дни.

Аналогичные результаты наблюдаются для гипертонического криза и мозгового инсульта. Во время геомагнитных возмущений возрастает также число мертворожденных детей, смерть от несчастных случаев.

В целом проведенные исследования зависимости конкретных явлений от геомагнитных возмущений подтверждают повышение биологической активности, обнаруженное при анализе 11-летнего цикла. По-видимому, интенсификация процессов в организме, находящемся в неустойчивом состоянии, приводит к обострению имеющегося аномального состояния (болезни), в частности сердечно-сосудистых и нервных заболеваний.

Итак, к настоящему времени имеется множество результатов, говорящих о связи с солнечной активностью самых различных биологических явлений. Механизм этих явлений долго оставался загадочным. Выдвигались самые различные предположения вплоть до солнечных нейтрино и Х-агента. Только в последнее время этот круг вопросов начинает проясняться.

Читайте также: