Реферат на тему северное сияние

Обновлено: 05.07.2024

Поразительное явление свечения, наблюдаемое на небе, чаще всего в полярных областях. В Северном полушарии его называют также северным сиянием, а в высоких широтах Южного полушария - южным. Предполагается, что этот феномен существует также и в атмосферах других планет, например Венеры. Природа и происхождение полярных сияний - предмет интенсивных исследований, и в этой связи были разработаны многочисленные теории. Явление свечения, до некоторой степени близкое полярным сияниям, называемое "свечением ночного неба", можно наблюдать при помощи специальных приборов на любой широте.

Содержание

Введение
Природа полярных сияний
Высотное и широтное распространение
Интенсивность свечения и цвет
Искусственные "полярные сияния"

Прикрепленные файлы: 1 файл

реферат по физике.docx

Работу выполнил (а): уч-ся

Иванова М.А. Проверил (а): Газизова Г.С.

с. Новое Курманово

Природа полярных сияний

Высотное и широтное распространение

Интенсивность свечения и цвет

Искусственные "полярные сияния"

Полярное сияние (лат. Aurora Borealis, Aurora Australis) — свечение (люминесценция) верхних слоёв атмосфер планет, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия .

Формы полярных сияний. В последние годы полярные сияния наблюдались визуально и фотографировались, в частности с применением прибора нового типа, называемого "аппаратом кругового обзора". Полярные сияния имеют весьма разнообразные формы, включая проблески, пятна, однородные дуги и полосы, пульсирующие дуги и поверхности, всполохи, лучи, лучистые дуги, драпри и короны. Свечение, как правило, начинается в виде сплошной дуги, которая является одной из самых обычных форм и не имеет лучистой структуры. Яркость может быть довольно постоянной во времени или же пульсировать с периодом менее минуты. Если яркость сияния увеличивается, однородная форма часто распадается на лучи, лучистые дуги, драпри или короны, в которых лучи как бы сходятся к вершине. Всполохи в форме быстро движущиеся вверх волн света часто венчаются короной.

Природа полярных сияний

Полярные сияния возникают вследствие бомбардировки верхних слоёв атмосферы заряженными частицами, движущимися к Земле вдоль силовых линий геомагнитного поля из области околоземного космического пространства (Авроральные течения), называемой плазменным слоем. Проекция плазменного слоя вдоль геомагнитных силовых линий на земную атмосферу имеет форму колец, окружающих северный и южный магнитные полюса (авроральные овалы). Выявлением причин, приводящим к высыпаниям заряженных частиц из плазменного слоя, занимается космическая физика. Экспериментально установлено, что ключевую роль в стимулировании высыпаний играет ориентация межпланетного магнитного поля и величина давления плазмы солнечного ветра.

В очень ограниченном участке верхней атмосферы сияния могут быть вызваны низкоэнергичными заряженными частицами солнечного ветра, попадающими в полярную ионосферу через северный и южный полярные каспы. В северном полушарии каспенные сияния можно наблюдать над Шпицбергеном в околополуденные часы.

При столкновении энергичных частиц плазменного слоя с верхней атмосферой происходит возбуждение атомов и молекул газов, входящих в её состав. Излучение возбуждённых атомов в видимом диапазоне и наблюдается как полярное сияние. Спектры полярных сияний зависят от состава атмосфер планет: так, например, если для Земли наиболее яркими являются линии излучения возбуждённых кислорода и азота в видимом диапазоне, то для Юпитера — линии излучения водорода в ультрафиолете.

Поскольку ионизация заряженными частицами происходит наиболее эффективно в конце пути частицы и плотность атмосферы падает с высотой в соответствии с барометрической формулой, то высота появлений полярных сияний достаточно сильно зависит от параметров атмосферы планеты, так, для Земли с её достаточно сложным составом атмосферы красное свечение кислорода наблюдается на высотах 200—400 км, а совместное свечение азота и кислорода — на высоте ~110 км. Кроме того, эти факторы обусловливают и форму полярных сияний — размытая верхняя и достаточно резкая нижняя границы.

Полярные сияния наблюдаются преимущественно в высоких широтах обоих полушарий в овальных зонах-поясах, окружающих магнитные полюса Земли — авроральных овалах. Диаметр авроральных овалов составляет ~ 3000 км во время спокойного Солнца, на дневной стороне граница зоны отстоит от магнитного полюса на 10—16°, на ночной — 20—23°. Поскольку магнитные полюса Земли отстоят от географических на ~12°, полярные сияния наблюдаются в широтах 67—70°, однако во времена солнечной активности авроральный овал расширяется и полярные сияния могут наблюдаться в более низких широтах — на 20—25° южнее или севернее границ их обычного проявления.

В спектре полярных сияний Земли наиболее интенсивно излучение основных компонентов атмосферы - азота и кислорода, при этом наблюдаются их линии излучения как в атомарном, так и молекулярном (нейтральные молекулы и молекулярные ионы) состоянии. Самыми интенсивными являются линии излучения атомарного кислорода и ионизированных молекул азота.

Свечение кислорода обусловлено излучением возбужденных атомов в метастабильных состояниях с длинами волн 557.7 нм (зелёная линия, время жизни 0.74 сек.) и дублетом 630 и 636.4 нм (красная область, время жизни 110 сек). Вследствие этого красный дублет излучается на высотах 150-400 км, где вследствие высокой разреженности атмосферы низка скорость гашения возбужденных состояний при столкновениях. Ионизированные молекулы азота излучают при 391.4 нм (ближний ультрафиолет) 427.8 нм (фиолетовый) и 522.8 нм (зелёный).

Спектр полярных сияний меняется с высотой и зависимости от преобладающих в спектре полярного сияния линий излучения полярные сияния делятся на два типа: высотные полярные сияния типа A с преобладанием атомарных линий и полярные сияния типа B на относительно небольших высотах (80-90 км) с преобладанием молекулярных линий в спектре вследствие столкновительного гашения атомарных возбужденных состояний в сравнительно плотной атмосфере на этих высотах.

Считалось, что полярные сияния в северном и южном полушарии являются симметричными. Однако одновременное наблюдение полярного сияния в мае 2001 из космоса со стороны северного и южного полюсов показало, что северное и южное сияние существенно отличаются друг от друга.

Высотное и широтное распространение

Герман Фриц и Гарри Вестайн на основе большого числа наблюдений в Арктике установили географические закономерности встречаемости полярных сияний, охарактеризовали их относительную частоту в каждой конкретной точке как среднее за год количество суток их появления. Линии равной частоты возникновения полярных сияний (изохазмы) имеют форму несколько деформированных окружностей с центром, примерно совпадающим с Северным магнитным полюсом Земли, находящимся в районе Туле в северной Гренландии (см. рис.). Изохазма максимальных частот проходит через Аляску, Большое Медвежье озеро, пересекает Гудзонов залив, южную часть Гренландии и Исландию, север Норвегии и Сибири. Аналогичная изохазма максимальных частот полярных сияний для Антарктического региона была выявлена во время исследований, проводившихся в рамках Международного геофизического года (МГГ, июль 1957 - декабрь 1958). Эти пояса максимальной частоты полярных сияний, представляющие собой почти правильные кольца, называются северной и южной зонами полярных сияний. Наблюдения во время МГГ подтвердили, что полярные сияния появляются почти одновременно в обеих зонах. Некоторые исследователи высказывали предположение о существовании спиралевидной или двойной кольцевой зоны полярных сияний, не получившее, однако, подтверждения. Полярные сияния могут проявляться и вне упомянутых зон (см. ниже). Исторические материалы свидетельствуют о том, что полярные сияния иногда отмечались даже на весьма низких широтах, например, на п-ове Индостан.

См. также ГЕОМАГНЕТИЗМ. Активность полярных сияний и связанные с ними явления. Полярные сияния исследуются с помощью радиолокаторов. Радиоволны с частотами от 10 до 100 МГц при определенных условиях отражаются областями ионизации, которые возникают в высоких слоях атмосферы под воздействием полярных сияний. При использовании высокочастотных радиосигналов и антенн дальнего действия можно получать отраженные волны на частотах до 800 МГц. Радиолокационным методом ионизация обнаруживается даже днем при солнечном освещении, а также фиксируются очень быстрые перемещения полярных сияний. Результаты фото- и радиолокационных наблюдений свидетельствуют, что активность полярных сияний подвержена как суточным, так и сезонным изменениям. Максимальная активность в течение суток отмечается ок. 23 ч, сезонный же пик активности приходится на дни равноденствия и близкие к ним временные интервалы (март - апрель и сентябрь - октябрь). Эти пики активности полярных сияний повторяются через относительно правильные промежутки, а продолжительность основных циклов составляет примерно 27 дней и ок. 11 лет. Все эти цифры показывают, что существует корреляция между полярными сияниями и изменениями магнитного поля Земли, поскольку пики их активности совпадают, т.е. полярные сияния обычно возникают в периоды высокой активности магнитного поля, которые называются "возмущениями" и "магнитными бурями". Именно во время сильных магнитных бурь полярные сияния прослеживаются в более низких, чем обычно, широтах. Пульсирующие полярные сияния обычно сопровождаются пульсациями магнитного поля и очень редко - слабыми свистящими звуками. Они, по-видимому, также генерируют радиоволны с частотой 3000 МГц. Ионосферные наблюдения в радиоволновом диапазоне показывают, что на высотах 80-150 км во время полярных сияний повышается ионизация. Наблюдения, проводимые при помощи геофизических ракет, указывают, что плотные ядра повышенной ионизации вдоль силовых линий магнитного поля связаны с полярными сияниями, а при интенсивных полярных сияниях температура верхних слоев атмосферы возрастает.

Интенсивность свечения и цвет.

Интенсивность свечения полярных сияний обычно оценивается визуально и выражается в баллах по принятой международной шкале. Слабые полярные сияния, по интенсивности свечения приблизительно соответствующие Млечному Пути, оцениваются в I балл. Полярные сияния с интенсивностью, аналогичной лунной совещенности тонких перистых облаков - в II балла, а кучевых облаков - в III балла, свету полной Луны - в IV балла. Так, например, интенсивность в III балла, исходящая от дуги полярного сияния, соответствует свету нескольких микросвечей на 1 кв. см. Объективным методом определения интенсивности свечения полярного сияния является измерение суммарной освещенности с помощью фотоэлементов. Установлено, что соотношение интенсивности самых ярких к самым слабым полярным сияниям составляет 1000:1. Полярные сияния интенсивностью свечения в I, II и III (близ нижней границы) балла не кажутся разноцветными, так как интенсивность отдельных цветов в них ниже порога восприятия. Полярные сияния с интенсивностью свечения в IV и III (у верхней границы) балла кажутся цветными, как правило желтовато-зелеными, иногда - фиолетовыми и красными. С тех пор как в 1867 Андерс Ангстрем впервые направил спектроскоп на полярные сияния, в них было обнаружено и исследовано большое число спектральных линий и полос. Основная часть излучения испускается азотом и кислородом, главными компонентами высоких слоев атмосферы. Атомарный кислород обычно придает полярным сияниям желтоватые тона, иногда окраска вообще отсутствует, в спектре появляется зеленая линия с длиной волны 5577 , а также бывают красные лучистые полярные сияния с длиной волны 6300 (тип А). Сильное излучение молекулярного азота на волнах 4278 и 3914 наблюдается в красных и фиолетовых полярных сияниях в нижней части дуг или драпри (тип В). В некоторых формах полярных сияний обнаружено излучение водорода, что важно для понимания природы полярных сияний, так как эта эмиссия указывает на поступление потока протонов.

См. также СПЕКТРОСКОПИЯ. Теории происхождения полярных сияний. Как упоминалось выше, уже давно было известно, что проявления полярных сияний и возмущения магнитного поля Земли, или магнитные бури, имеют некоторые важные общие характеристики. Поэтому любая теория, предлагаемая для объяснения одного из этих явлений, должна объяснять и другое. Частота проявления возмущений магнитного поля Земли и полярных сияний с периодом 27 дней и 11-летний цикл указывают на связь этих явлений с солнечной деятельностью, поскольку период вращения Солнца составляет ок. 27 суток, а солнечная активность подвержена колебаниям циклического характера со средним периодом ок. 11 лет. Тот факт, что как полярные сияния, так и возмущения магнитного поля Земли концентрируются в одних и тех же поясах, приводит к выводу, что те и другие вызваны воздействием движущихся с высокой скоростью электрически заряженных частиц (протонов и электронов), испускаемых активными областями на Солнце (вспышками) и проникающих в зоны полярных сияний под воздействием магнитного поля Земли

Северное (полярное) сияние – это одно из самых красивых световых явлений в природе. Оно привлекало внимание человека на протяжении всей его истории.

Тайна полярных сияний оставалась нераскрытой в течении многих веков.

Почему возникает полярное сияние?

Поэтому меня заинтересовал вопрос, откуда берётся Северное сияние, и почему мы не можем в нашей местности наблюдать это явление?

Вложение	Размер
issledovatelskaya_rabota._severnoe_siyanie.docx	28.61 КБ

Предварительный просмотр:

Районная научно – практическая конференция юных исследователей

Цыденов Арсалан Баясхаланович

Муниципальное общеобразовательное учреждение

руководитель: Батоева Баирма Кимовна,

учитель начальных классов

Муниципальное общеобразовательное учреждение

2. Что такое Северное сияние и как оно образуется? ………………………4

2.1 Что думали наши предки про северное сияние? ………………….5-7

2.2 Научное обоснование этого явления. ……………………………. 7-8

4. Когда можно увидеть Северное сияние. 9

5. Сопровождают ли это явление звуковые эффекты. 10

6. Какое влияние оказывает Северное сияние на человека. 11

Тайна полярных сияний оставалась нераскрытой в течении многих веков.

Почему возникает полярное сияние?

Выяснить природу возникновения Северного сияния и влияние этого явления на человека;
Узнать где и при каких условиях можно наблюдать это явление.

Предмет исследования: причина его возникновения.

Методы исследования: теоретический (анализ литературы и других источников), практический (сбор информации, сравнение, сопоставление и анализ фактов, создание компьютерной презентации).

Что такое Северное сияние и как оно образуется?

Северное сияние — это сверкающее, многоцветное сияние на небе. Это необыкновенно зрелищное световое шоу, организованное самой природой. Несомненно, северное сияние – завораживающее и чарующее зрелище. Северное сияние (более корректное название — полярное сияние) выглядит как прозрачные светящиеся облака, переливающиеся сине-зелеными огнями с розовыми и красными вкраплениями. Эти цветные ленты могут достигать до 160 километров в ширину, а в длину до 1600 километров. Северное сияние наблюдается на Земле, на высоте от 80 до 1 000 км. Но вызвано оно процессами происходящими на Солнце.

Издавна жители севера заметили такую особенность - во время долгой зимней полярной ночи, когда можно увидеть северное сияние, некоторые люди начинают странно себя вести. Они разговаривают с несуществующими собеседниками или полностью отрешаются от внешнего мира, могут передвигаться подобно лунатикам. Даже в древних мифах народов севера есть упоминание об этом феномене природы, которому исследователи дали имя - "зов предков". Услышав "зов предков" человек движется, не выбирая пути, а когда через некоторое время приходит в себя, то очень смутно помнит о том, что с ним происходило. Некоторые говорят о том, что увидев северное сияние, они слышали звуки сказочной красоты и повиновались зову Полярной звезды, приглашающей их посетить древнюю Землю предков.

Согласно древней саамской легенде, это полярная лиса взметает своим пушистым хвостом волшебные снежные искорки, пробегая по сопкам Лапландии. Финское название Северного сияния, слово “revontulet”, означающее в переводе на русский “лисьи огни”, берет свое начало именно в этой легенде.

В древних мифах народов севера, распространённых среди эскимосов, говорится о том, что полярное сияние вызвано духами, которые играют черепом моржа в небесный футбол. Существует мнение, что для того, чтобы увидеть северное сияние нужно посвистеть, а хлопок в ладоши заставляет его погаснуть.

В норвежской мифологии северное сияние является предвестником плохой погоды - жители отметили, что за этим феноменом природы следуют ветер и снег. В других мифах народов севера говорится о том, что полярное сияние - это танец, исполняемый душами умерших дев.

Но не все народы считали, что наблюдать северное сияние - к несчастью, викинги отождествляли этот феномен природы со светлым богом Одином, ведь при желании в полярном свечении можно разглядеть его бороду, острый меч и растрёпанный балахон.

Племена индейцев, живущих в северной Америке, полагают, что полярное сияние - это свет от фонарей, которые несут с собой духи, разыскивающие души умерших охотников. Другие племена ощущают этот феномен природы как свет огней, вызванный всесильными северными шаманами.

Долгое время полярные сияния рассматривали как предвестники катастроф – эпидемий, голода и войн. Например, это явление связали с падением Иерусалима и смертью Юлия Цезаря. Во всяком случае, в этом видели проявление гнева богов или других сверхъестественных сил.

Видели полярные сияния и в южном полушарии. Английский мореплаватель Джеймс Кук был одним из первых, кто не только дал их описание в южном полушарии, но и обратил внимание на то, что полярные сияния появляются в высоких широтах обоих полушарий одновременно.

Тайна полярных сияний оставалась нераскрытой в течение многих веков. Относительно их природы и происхождения было высказано много гипотез, подчас очень наивных. Люди, проживающие в тех местах, где полярное сияние не редкость, старались объяснить его появление естественным путем. Например, считалось, что это отражение солнечного света от морской поверхности или излучение солнечных лучей, накопленных за день в толще льда, или отблески солнца, опустившегося за горизонт. Предполагали также, что это свет, который якобы испускают полярные льды во время особенно сильных морозов.

Вывод : в то время, когда еще люди не могли объяснить происхождение полярного сияния в точки зрения науки, они приписывали этому явлению сверхъестественную силу. Даже в настоящее время люди не против верить в чудеса природы.

Многие учёные задавались этим вопросом, но первым нашёл ответ Михаил Ломоносов в 1751 году. Путём проведения многочисленных опытов, он решил, что сияние имеет электрическую природу. Независимо от него и почти одновременно с ним пришли к такому же выводу Ж. Кэнтон в Англии и Б. Франклин в Америке. Но откуда берётся ток в атмосфере?

Где и как часто можно увидеть Северное сияние?

Полярные сияния чаще всего можно наблюдать в полярных странах, откуда и происходит их название (раньше их называли северными сияниями). Наблюдать этот феномен природы можно в Якутске, Мурманске, на Таймыре, в Салехарде. Чаще всего полярные сияния можно увидеть в области, охватывающей Аляску, Гудзонов залив, Большое Медвежье озеро, Исландию, южную часть Гренландии, и в Северной Финляндии, в Скандинавии и Северной Америке, Норвегии и Сибири. Земля – не единственная планета, где бывает северное сияние. На Юпитере небеса в районе Северного полюса также озаряются яркими сияющими красками. На Северном полюсе сияние можно наблюдать почти каждую ночь, в Скандинавии и Северной Америке — от 20 до 200 раз в году. Полыхающее небо можно увидеть даже на широтах Лондона и Парижа, правда, нечасто — 5-10 раз году. Один раз северное сияние наблюдали в Мехико. В ночь на 26 января 1938 г. полярное сияние видели даже на Южном берегу Крыма.

Самые впечатляющие Северные сияния появляются с цикличностью 11 лет и 22 года, зависит это от солнечной активности. Благодаря съемкам со спутника подтвердилась старая теория о том, что полярные сияния в северном и южном полушариях представляют собой почти зеркальные отражения друг друга — это кольца диаметром около 4 тысяч км вокруг каждого полюса. В Средние века, когда северный магнитный полюс располагался восточнее, полярное сияние часто было видно в Скандинавии, северной России и северном Китае. С каждым годом у жителей Земли становится меньше шансов полюбоваться северным сиянием: по данным Финского метеорологического института, это явление появляется все реже. Точка минимума была достигнута в 2008 году, после этого северное сияние должно было появляться все чаще, но этого не происходит. Поскольку появление северного сияния связано с солнечной активностью, можно предположить, что она снижается.

Больше всего шансов увидеть северное сияние в морозную, ясную погоду. Небо обязательно должно быть безоблачным.

Для наблюдения Северного сияния необходимы достаточно темная безлунная ночь и чистое безоблачное небо, а также отсутствие препятствий в виде гор, домов, деревьев и других предметов, закрывающих обзор. Увидеть северное сияние можно в высоких и средних широтах, обычно на северной стороне небосклона.

Поздняя осень, зима и ранняя весна (период с сентября по март) – наиболее оптимальное время для наблюдения. Лучшее время суток для наблюдения за сиянием – с 22.00 вечера до 02.00 ночи.

Сопровождают ли это явление звуковые эффекты?

Мы уже знаем, что северное сияние – это столкновение заряженных частиц, посылаемых Солнцем, с земным магнитным полем. Может ли это столкновение частиц и молекул происходить столь громко, что звук этот преодолеет огромное расстояние через разряженную атмосферу до поверхности Земли?

Северному сиянию с давних пор приписывают люди разные волшебные и загадочные свойства. Жители русского Севера сохранили поверье, по которому северные сияния, видимые на берегах Ледовитого океана, издают резкие звуки, вроде выстрелов.

И вот, ученые из финского Университета смогли записать шум, сопровождающий это явление. Установив три микрофона в тех местах, где чаще всего звук северного сияния был слышен, исследователи смогли выяснить, что источник шума, вполне доступного человеческому слуху, находится всего в 70 метрах над поверхностью земли, а не в высоких слоях атмосферы, как предполагалось ранее. И звуки эти совершенно точно совпали с северным сиянием. Откуда берется звук – точно сказать нельзя. Но предполагается, что происходят они благодаря тому же процессу, который вызывает и северное сияние. Если слушать эти звуки без специального усиления, то они мало чем выделяются из окружающего нас шума. По словам финских исследователей, звук, сопровождающий северное сияние, скорее напоминает шипение, чем щелчок или потрескивание. И возникает он не при каждом северном сиянии, длясь не более пары секунд.

Какое влияние оказывает Северное сияние на человека?

Инфразвук вызывает серьезные мозговые нарушения, вплоть до потери слуха и зрения. Принято считать, что инфразвук, частотой в 7 герц может убить человека, вследствие вибрации внутренних органов, приводящей к остановке сердца.

В результате работы выяснили:

1. Северное сияние — это свечение (люминесценция) верхних слоёв атмосфер планеты. Причиной возникновения полярного сияния являются процессы, происходящие на Солнце.

3. Полярные сияния чаще всего можно наблюдать в полярных странах, откуда и происходит их название. Больше всего шансов увидеть полярное сияние в морозную, ясную погоду. Небо обязательно должно быть безоблачным.

4. Полярное сияние может сопровождаться звуком, которое напоминает шипение, щелчок или потрескивание. Возникает он не всегда и длится не более пары секунд.

Северное сияние – один из удивительных феноменов нашей планеты, который обычно можно увидеть в северных широтах. Но иногда его можно увидеть даже в Лондоне (где расположен знаменитый Тауэрский мост) или в штате Флорида. Более того сияние видно даже на самом юге Земли – в Антарктиде. Встречается этот феномен и на других планетах Солнечной системы: Марсе, Юпитере, Венере.

В России северное сияние можно увидеть на Кольском полуострове, в селе Териберка в Воркуте, Хатанге или в Якутии.

Полярное сияние (северное сияние) — свечение (люминесценция) верхних слоёв атмосфер планет, обладающих магнитосферой, вследствие их взаимодействия с заряженными частицами солнечного ветра.

Северное сияние – это тысячи разноцветных огоньков, зажигающихся на небе в темные ночи. Огни бывают самых разных форм и цветов: синие, желтые, красные, зеленые. За секунду темное небо окрашивается в яркие цвета и становится видно вокруг на многие километры как будто днем. Северное или полярное сияние уже тысячи лет удивляет и очаровывает людей, однако не все относятся к нему с восхищением, в легендах некоторых народов, о которых мы расскажем ниже, оно считалось дурным знаком.

Северное сияние: что это такое и как происходит

Давайте разберемся, что это такое северное сияние, которое удивляет и пугает людей, живущих возле северного и южного полюсов?
Загадку таинственных огней отгадал еще Михаил Ломоносов, решив, что здесь играет роль электричество. Чтобы подтвердить свою теорию, ученый через колбы, наполненные различными газами, пропустил ток. После опыта колбы засияли неповторимыми цветами.

Проще говоря, выброшенные нашим Солнцем заряженные частицы (солнечный ветер) заставляют воздух Земли переливаться разноцветными огнями.

Возбуждённые атомы успокаиваются и начинают излучать световой фотофон;
Если азот (N), столкнувшись с солнечными частичками, теряет электроны, то его молекулы преобразуются в синий и фиолетовый цвета;
Если электрон никуда не пропадает, то появляются красные лучи;
Когда солнечный ветер взаимодействует с кислородом (O), электрон не исчезает, но начинает выпускать лучи зелёного и красных цветов.

Северное сияние: легенды

С давних времен северное сияние связывали с разными таинственными и порой даже мистическими событиями. Одни народы считали, что небесный огонь приносит счастье, якобы у богов в это время праздники. Другие считали, что сильно разгневался бог огня и надо ожидать неприятностей. Давайте послушаем, что гласят про северное сияние легенды разных народов.

Норвежцы упоминают о мерцающем мосте, который временами появляется на небосводе, чтобы боги спустились на землю. Одни называли сияние огнями в руках валькирий, чьи доспехи начищены до блеска и от них возникает удивительное сияние. Другие рассказывали что огни – танец душ умерших девушек.

В рассказах древних финнов полярное сияние означает горящую огнём реку Ружу, которая разделяет мир мёртвых и мир живых.
Североамериканские эскимосы верят, что заставить заиграть небосвод разноцветными огнями можно свистом, а хлопнув в ладоши – немедленно погасить их.

Эскимосы Аляски утверждают, что северное сияние несет беду. Прежде чем выйти наружу, в прежние времена они брали оружие для защиты. Многие верили, что если долго наблюдать за огнями, то можно сойти с ума.

Есть все основания предполагать, что именно благодаря сиянию и возникли мифы о драконах. Многие учёные считают, что битва Святого Георгия, который покровительствует всем англичанам, связана не с ужасным змеем, а с полярным сиянием!

Когда можно увидеть Северное сияние

Тем, кто хочет наверняка знать, когда можно увидеть северное сияние, стоит внимательно прочесть этот абзац. Его можно увидеть ясной, морозной ночью, при неполной луне, желательно вдали от города (чтобы не мешал свет фонарей). Полярное сияние появляется в основном с октября по январь и возникает на высоте от 80 и до 1000 километров над уровнем моря и длится от 1 часа до целых суток.

Чем агрессивнее ведёт себя Солнце, чем больше взрывов на нём происходит, тем дольше длится полярное сияние. Наиболее красивые сполохи можно увидеть раз в 11 лет (такова цикличность Солнца).
Северное сияние, фото которого всегда эффектны, чем-то напоминает закат (только в ночное время), но может также воплощаться в виде спиралей или дуг. Ширина цветной ленты вполне может превышать 160 км, длина – 1500 км.

Сам цвет полярного сияния зависит во многом как от того, с каким газом взаимодействует солнечный ветер, но и от высоты, где это произошло. Если газы атмосферы столкнулись на высоте более 150 км – цвет сияния будет красным, от 120 до 150 км – жёлто-зелёным, ниже 120 км – фиолетово-синим. Чаще северное сияние оказывается бледно-зелёным.

Кадры, полученные с космоса, подтвердили версию, что полярное сияние с южной стороны земного шара почти зеркально отображает это явление с северной стороны. Оно представляет собой кольца диаметром в 4000 км, которые опоясывают полюса.

Где можно увидеть Северное сияние?

Увидеть сияние в Средневековье, когда северный магнитный полюс находился восточнее, можно было не только в Скандинавии или на севере России, но даже на севере Китая.
Теперь увидеть северное сияние можно возле магнитных полюсов нашей планеты:

на северном полюсе (хорошо видно его на впадине Росса);
в Антарктиде;
в Северной Америке (от 20 до 200 раз в год);
на севере скандинавских стран, особенно на острове Шпицберген. Здесь наблюдать его можно не реже, чем в Северной Америке;
в широтах между Лондоном и Парижем – 5-10 раз в году; редкие природные явления, северное сияние, явления природы

Красочное действие, происходящее на небосводе, именуется северным сиянием. Фееричное шоу наблюдали жители планеты на протяжении многих тысячелетий, но обосновать с научной точки зрения где и когда оно появляется смогли только недавно. Жители, проживающие в широтах, где наблюдаются полярные ночи, в свое время дали явлению народное название — сполохи или пазори, а также приписывали ему различные мифические свойства и рассказывали интересные легенды.

Что такое полярное сияние

Полярное сияние – это одно из уникальных природных явлений, представляющее собой многоцветное свечение, возникающее в определенных слоях атмосферы вследствие взаимодействия ее магнитного поля с частицами солнечного ветра.

Подобное световое действие на небе – это поистине неимоверное природное явление и его можно лицезреть в ночное время на территории стран, расположенных как на севере земного шара, так и на его юге. Именно от этого и зависит название сияния — северное или южное.

Классификация

Согласно научным исследованиям полярное сияние классифицируется по нескольким признакам.

Исходя из формы явление делится на такие виды:

Кроме того, существует специальная шкала интенсивности свечения, исходя из которой полярные сияния делятся на четыре группы: одно и двухбалльные свечения являются слабыми по интенсивности и выглядят однотонными, а трех и четырехбалльные — более интенсивны и видятся человеческим глазом как цветные (желтые, красные, зеленые, фиолетовые).

Если говорить о цвете свечения, то чаще всего взору представляется красочное световое шоу в зеленых оттенках:

Чрезвычайно редко можно наблюдать феерию цветов красного или красно-розового оттенка. Установлено, что на цвет сияния может влиять высота, где произошло столкновение заряженных частиц:

на высоте 150 километров небо приукрашивается в красный цвет;
на высоте от 120 до 150 километров световое действие представлено желто-зелеными тонами;
ниже 120 километров небосвод окрашивается в фиолетово-синие оттенки.

Цветовая гамма свечения также зависит от того, с какими молекулами происходит столкновение в атмосфере заряженных частиц солнечного ветра. К примеру, красные оттенки могут возникать при соприкосновении частиц с молекулами кислорода:

Если же в этом процессе участвует азот, то взору откроются световые иллюминации с синим или пурпурно-красным оттенком:

Очень редко встречается белое полярное сияние.

Помимо красочного свечения при полярном сиянии можно услышать определенные звуки, к примеру, треск или шуршание. По мнению ученых это связано с активностью Солнца в период очередного выброса энергии в атмосферу. Услышать подобные звуки можно довольно редко и только при условии безветренной погоды и отсутствия вблизи других источников звука.

Учитывая все характеристики, которые исследуются учеными, можно спрогнозировать в какое время и в каких местах можно будет наблюдать необычайной красоты северное и южное сияния.

Как образуется сияние

Согласно современному трактованию отблески светового небесного шоу зарождаются из-за столкновения заряженных частиц небесного светила с магнитными ионами Земли. Происходит мощный выброс энергии, образующий цветные люминесценции. Явление наблюдается в местности, наиболее приближенной к полюсам Земли.

В зависимости от ряда факторов световое действие может распространяться на ширину около 160 километров, а его длина может достигать 1,5 тысяч километров.

Где и когда можно наблюдать

В большинстве случаев активность полярных сияний наблюдается в северных и южных широтах, хотя полюбоваться световым представлением могут и жители Лондона, штата Флорида, а также Антарктиды. Данное небесное действие происходит в период с октября по январь. Отвечая на вопрос, сколько длится полярная ночь, стоит отметить, что активность полярных сияний может продолжаться в течение суток, а иногда может закончится и через час. Световое шоу лучше всего лицезреть в сильный мороз в ночное время. Днем свечения могут быть мало заметны.

Установлено, что появление северного сияния происходит с интервалом в 11 лет.

Во времена Средневековья полярная ночь представлялась взору в Скандинавии, на Севере России, а также в северной части Китая, поскольку магнитный полюс земного шара располагался немного правее, чем сейчас.

В наше время полюбоваться ночной игрой света можно:

на северном полюсе;
в Антарктиде;
в Северной Америке (от 20 до 200 раз в году, причем местные жители его могут наблюдать и летом);
на севере скандинавских стран. Наиболее отчетливо северное сияние можно увидеть на острове Шпицберген;
в широтах, расположенные между столицами стран Англии и Франции (в пределах 5-10 раз в году);
в северной части Флориды можно полюбоваться зрелищем 4 раза в год;
на Кольском полуострове;
в Шотландии (в апреле).

Так как северное сияние наблюдается непосредственно вблизи магнитных полюсов Земли, то наиболее заметным явление становится при нахождении наблюдателей за северным полярным кругом. Довольно часто радужную феерию на небе могут посмотреть жители Гренландии, Исландии, северного побережья Норвегии, а также местности, расположенной ближе к северу от Сибири. Южное полярное сияние образуется в кольце вокруг Антарктиды и южной части Индийского океана.

Наблюдать северное сияние также можно и из космоса:

При этом световые шоу достаточно красочно проявляются и на других планетах Солнечной системы, к примеру, на Юпитере, Венере, Марсе.

История изучения явления

Полярное сияние — это зрелище необычайной красоты, которое люди регулярно наблюдают на небосводе. Но как оно образуется долгое время никто точно определить не мог.

Данное явление наблюдалось еще в давние времена и об этом есть упоминания в записях, к примеру:

Путешествуя вокруг мыса Горн в 1745 году, Анатолий де Уллоа зафиксировал несколько раз небесное свечение на Южном полюсе нашей планеты.
Джеймс Кук наблюдал подобное явление в Южном полушарии Земли. На основе записей Кука ученые узнали, что красочное световое действие может происходить на обоих полюсах планеты одновременно.

Ряд гипотез образования сияния даже приблизительно не соответствовали действительности, к примеру:

Первым, кто смог обосновать теорию происхождения красочного действия, является М.В. Ломоносов, который путем научных исследований в лабораторных условиях показал, как получается северное световое шоу. Он взял стеклянный шар, выкачал из него воздух и пропускал через этот шар электрические разряды. При этом в шаре получалось свечение, которое было очень похожее на то, что происходит на небосводе. В своих опытах ученый использовал различные пары газов, и доказал, что каждый вид газа создает разное свечение.

Полярное сияние — это уникальный феномен в природе, который завораживает своей красотой. Данное явление считается единственным заметным для невооруженного человеческого глаза проявлением воздействия солнечной корпускулярной радиации на околоземное пространство и атмосферу нашей планеты.

Читайте также: