Как активность солнца влияет на погоду кратко
Обновлено: 02.07.2024
Главный источник энергии на Земле - солнечное излучение - представляется нам постоянным и неизменным. Действительно, даже с помощью наиболее совершенных современных инструментов не удалось обнаружить каких-либо значительных изменений солнечной постоянной. Так называется количество лучистой энергии Солнца, поступающее к верхней границе земной атмосферы. Выражается оно в калориях за минуту на площадь 1 см2 и равняется приближенно 2кал/мин см2
Однако уже тысячи лет назад люди невооруженным глазом наблюдали изменения на Солнце — появление темных пятен.
Приток солнечного света и тепла, приходящий на Землю, приводит к суточному изменению температуры почти на всех широтах, кроме полярных шапок, где ночи и дни могут длиться вплоть до полугода. Но именно этот регион отличается самым существенным годичным ритмом солнечной облученности, который также заметен повсюду на Земле (за исключением экваториальной зоны, где ощущается только смена дня и ночи) .
Суточные и годичные изменения освещенности Земли солнечными лучами приводят к сложной периодической изменчивости нагрева разных участков суши, океана и атмосферы. Возникают мощные струйные течения в океанах, а также ветры, циклоны и ураганы в тропосфере. Эти перемещения сглаживают перепады температуры и влияют на погоду в каждой точке Земли, формируя климат на всей планете.
Казалось бы, устоявшийся в течение тысячелетий тепловой режим должен обеспечить исключительно точную повторяемость погодных явлений в каждом заданном регионе. В некоторых местах это действительно так. Например, со времен древней истории известно, что разливы Нила, связанные с осадками в его верховьях, как по часам, начинаются в один и тот же день тропического года. Однако в других районах (при сохранении общих закономерностей) часто наблюдаются заметные отклонения от средних показателей. Многие из них отражены в календарях разных народов, в частности, и в русском (май холодный - год плодородный; если на Евдокию курочка может из лужицы напиться - лету теплому быть и т. д.) . Однако даты, например, крещенских и в веденских морозов - более устойчивы, а рождественских - менее. Из геологии известно о нескольких ледниковых периодах. Все эти аномалии хотя бы частично могут быть связаны с солнечной активностью
Измерение при помощи искусственных спутников Земли показало, что солнечная активность уменьшалась с середины 1980-х годов. Таким образом, Солнце не могло вызвать глобальное потепление на нашей планете. Данные результаты были получены Майком Локвудом из Эпплтонской лаборатории Резерфорда в Великобритании и Клаусом Фрёлихом из Всемирного центра изучения радиации в Швейцарии.
Ученые проанализировали данные об активности нашего светила за последние 40 лет. Согласно полученным результатам, с 1985 года активность Солнца начала падать. Если бы влияние Солнца на климат Земли было значительным, то в настоящее время на планете должно было бы начаться похолодание.
Пики появлений пятен на Солнце наблюдались в 1960 и 1985 годах. После этого частота их начала сокращаться. Ранее многие учёные пытались связать увеличение числа солнечных пятен с наблюдаемым глобальным потеплением. По другой версии, космические лучи являются причиной увеличения образования облаков и, как следствие, похолодания. Однако Локвуд и Фрёлих обнаружили, что наименьшая интенсивность космических лучей пришлась на 1985 год и с тех пор она росла. Сила магнитного поля Земли, защищающего обитателей планеты от космических излучений, имела максимальное значение в 1987 году.
Измерения яркости Солнца, которые показывают количество испускаемой им энергии, начали происходить только в 1977 году. Данные, собранные в период с 1977 по 1985 годы, также показывают незначительное влияние роста активности Солнца на температуру на Земле.
Различный угол падения солнечных лучей к земной поверхности на разных широтах приводит к разному нагреву поверхности (необходимо учитывать ее свойства: водная, континентальная и т. д. Важное значение имеет альбедо -отражающая способность поверхности) . Ответ можно найти в "Вопросах о погоде" П. Д. Астапенко
Измерение при помощи искусственных спутников Земли показало, что солнечная активность уменьшалась с середины 1980-х годов. Таким образом, Солнце не могло вызвать глобальное потепление на нашей планете. Данные результаты были получены Майком Локвудом из Эпплтонской лаборатории Резерфорда в Великобритании и Клаусом Фрёлихом из Всемирного центра изучения радиации в Швейцарии.
Ученые проанализировали данные об активности нашего светила за последние 40 лет. Согласно полученным результатам, с 1985 года активность Солнца начала падать. Если бы влияние Солнца на климат Земли было значительным, то в настоящее время на планете должно было бы начаться похолодание.
Сила магнитного поля Земли, защищающего обитателей планеты от космических излучений, имела максимальное значение в 1987 году.
Измерения яркости Солнца, которые показывают количество испускаемой им энергии, начали происходить только в 1977 году. Данные, собранные в период с 1977 по 1985 годы, также показывают незначительное влияние роста активности Солнца на температуру на Земле, сообщает New Scientist " Активность Солнца почти не влияет на климат Земли "
====================================================
ЧТО ПРОИЗОЙДЕТ НА ЗЕМЛЕ, ЕСЛИ СОЛНЦЕ ПОГАСНЕТ?
Трудно себе представить, что случится, если лучи перестанут согревать Землю. Арктический холод быстро окутает нашу планету, тропики занесет снегом. Замерзнут реки, стихнут ветры, а океан промерзнет до дна. Зима наступит внезапно и всюду. Начнется сильный дождь, но не из воды, а из жидкого воздуха (в основном из жидкого азота и кислорода) , который моментально замерзнет и семиметровым слоем покроет все вокруг. Никакая жизнь не сможет сохраниться в таких условиях.
КАК СОЛНЦЕ ВЛИЯЕТ НА ПОГОДУ И КЛИМАТ НА ЗЕМЛЕ? Суточные и годичные изменения освещенности Земли солнечными лучами приводят к сложной периодической изменчивости нагрева разных участков суши, океана и атмосферы. Возникают мощные струйные течения в океанах, а также ветры, циклоны и ураганы в тропосфере. Эти перемещения сглаживают перепады температуры и влияют на погоду в каждой точке Земли, формируя климат на всей планете. Приток солнечного света и тепла, приходящий на Землю, приводит к суточному изменению температуры почти на всех широтах, кроме полярных шапок, где ночи и дни могут длиться вплоть до полугода. Но именно этот регион отличается самым существенным годичным ритмом солнечной облученности, который также заметен повсюду на Земле (за исключением экваториальной зоны, где ощущается только смена дня и ночи). Казалось бы, устоявшийся в течение тысячелетий тепловой режим должен обеспечить исключительно точную повторяемость погодных явлений в каждом заданном регионе. В некоторых местах это действительно так. Например, со времен древней истории известно, что разливы Нила, связанные с осадками в его верховьях, как по часам, начинаются в один и тот же день тропического года. Однако в других районах (при сохранении общих закономерностей) часто наблюдаются заметные отклонения от средних показателей. Многие из них отражены в календарях разных народов, в частности, и в русском (май холодный - год плодородный; если на Евдокию курочка может из лужицы напиться - лету теплому быть и т. д.) . Однако даты, например, крещенских и в веденских морозов - более устойчивы, а рождественских - менее. Из геологии известно о нескольких ледниковых периодах. Все эти аномалии хотя бы частично могут быть связаны с солнечной активностью.
СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА ПОГОДУ И КЛИМАТ
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Главный источник энергии на Земле — солнечное излучение — представляется нам постоянным и неизменным. Действительно, даже с помощью наиболее совершенных современных инструментов не удалось обнаружить каких-либо значительных изменений солнечной постоянной. Так называется количество лучистой энергии Солнца, поступающее к верхней границе земной атмосферы. Выражается оно в калориях за минуту на площадь 1 см 2 и равняется приближенно 2кал/мин*см 2 [1]
Однако тогда же было обнаружено, что если солнечные пятна и влияют на погоду и климат, то неодинаково на различных географических широтах. В одних районах при увеличении числа солнечных пятен становится теплее, в других — холоднее. [1]
Количество атмосферных осадков изменяется также по-разному. Даже в одной и той же местности солнечная активность в разные годы оказывает различное влияние на климат. Эти расхождения и даже противоречия породили сомнения: влияют ли вообще на климат и погоду процессы, происходящие на Солнце? [1]
Уже в наше время благодаря исследованиям физики Солнца, изучению межпланетной среды и высоких слоев земной атмосферы, а также многочисленным специальным исследованиям климата и погоды этот вопрос несколько прояснился. Наука, которая изучает влияние солнечной активности на атмосферу Земли, погоду и климат, называется гелиогеофизикой, а под солнечной активностью подразумеваются совокупность доступных нашим наблюдениям изменений на Солнце, не считая самых мелких, не отражающихся на обычном состоянии светила. [1]
Особое внимание ученые уделяют двум видам солнечной активности: волновому (электромагнитному) излучению Солнца и распространению в окружающем пространстве корпускул — частиц солнечного газа, находящегося в плазменном состоянии. [1]
Суммарная величина электромагнитного излучения характеризуется солнечной постоянной — одной из важнейших величин в метеорологии. Подсчитано, что изменение солнечной постоянной только на 1% повлекло бы за собой заметное изменение в распределении температуры и воздушных течений на земном шаре. Современные приборы улавливают колебания солнечной постоянной до 2%. Но нет полной уверенности в достоверности этих величин, потому что все измерения производятся в условиях земной атмосферы, самое большее на высотах 50—60 км над уровнем моря (не считая все еще очень редких наблюдений с космических кораблей). Величины же излучения Солнца за пределами атмосферы получают путем расчетов. [1]
Эти расчеты необходимо проверить наблюдениями вне атмосферы. Хорошим плацдармом для них могла бы служить Луна, лишенная атмосферы, но и там не исключены помехи: пыль, поднятая с поверхности нашего спутника, может затемнить Солнце, толчки от падения метеоритов могут вызвать отдельные скачки в показаниях приборов и т. д. [1]
Наиболее надежный путь — устройство обсерваторий на долговременных орбитальных станциях, важные шаги к созданию которых предприняты в нашей стране. Помимо суммарной величины солнечного излучения изучаются качественные и количественные характеристики отдельных областей его спектра: рентгеновская, ультрафиолетовая, видимая, инфракрасная, радиоизлучение. Особенный интерес для ге-лиогеофизики представляет ультрафиолетовая область спектра. [1]
Ультрафиолетовые лучи поглощаются почти полностью в высоких слоях атмосферы. Одно из важнейших их свойств — фотохимический эффект. Он и вызывает образование озона на высотах 30—40 км. Ультрафиолетовые лучи — непостоянная часть солнечного излучения (что, однако, практически не сказывается на солнечной постоянной). Резко увеличивается ультрафиолетовое излучение при хромосфер-ных вспышках на Солнце — одном из самых ярких проявлений солнечной активности. Усиленный приток ультрафиолетовых лучей вызывает и интенсивное образование озона. Озон, хорошо поглощающий солнечные лучи, нагревается. Это отражается и на воздушных течениях в более низких слоях атмосферы, следовательно, и на погоде. Очевидно, это одна из форм влияния изменений волнового излучения Солнца на атмосферу Земли [1].
В статье рассказывается о том, как Солнце может влиять на погоду и климат Земли, а также на физическое состояние человека. Она описывает процессы, происходящие на Солнце и их воздействие на биосферу нашей планеты, в том числе и на живые организмы.
Главным источником энергии на нашей планете является солнечное излучение, которое мы представляем как постоянное и неизменное. На самом деле, даже используя самые современные и совершенные инструменты, учёным не удалось обнаружить никаких существенных изменений в солнечной постоянной.
Солнечная постоянная – это количество лучистой энергии Солнца, которое поступает к верхней границе атмосферы Земли. Оно выражается калориями за минуту на площадь 1 см 2 и приблизительно равно 2 кал/мин*см 2 [1].
Примерно в этот же период времени обнаружили, что если пятна на Солнце и оказывают влияние на погодные условия и климат, то это происходит по-разному в зависимости от рассматриваемой географической широты. В некоторых районах с увеличением количества пятен на Солнце становится теплее, а в некоторых холоднее [1].
Количество атмосферных осадков тоже изменяется по-разному. Даже в одной и той же местности солнечная активность в разные годы может оказывать на климат разное влияние. Такие расхождения и, можно сказать, противоречия вызывали ряд сомнений: оказывают ли вообще изменения, происходящие на Солнце какое-либо воздействие на климат и погоду? [1]
Уже в наше время благодаря современным исследованиям физики Солнца, изучив межпланетную среду и высокие слои атмосферы Земли, а также после многочисленных специальных исследований климата и погоды, вопрос о влиянии изменений Солнца на климат немного прояснился.
Наука, занимающаяся изучением влияния солнечной активности на земную атмосферу, погоду и климат, называется гелиогеофизика, а солнечная активность – это совокупность доступных для наблюдений человеком изменений на поверхности Солнца, за исключением самых мелких, которые не сказываются на обычном состоянии светила [1].
Особое внимание учёные уделяют двум видам солнечной активности: волновому или электромагнитному излучению Солнца и распространению в окружающем пространстве корпускул – частиц солнечного газа, который находится в состоянии плазмы [1].
Суммарную величину электромагнитного излучения характеризует солнечная постоянная – одна из важнейших величин в метеорологии. Учёные подсчитали, что изменение солнечной постоянной всего на 1% повлечет за собой существенные изменения в распределении температуры и воздушных течений на планете Земля. Современные приборы способны улавливать колебания солнечной постоянной до 2%. При этом отсутствует полная уверенность в достоверности рассматриваемых величин, так как все измерения производят в условиях атмосферы Земли на максимальном расстоянии 50-60 км над уровнем моря, не принимая в расчет очень редкие на сегодняшний день наблюдения с космических кораблей. Величины излучения Солнца за пределами атмосферы, получены учёными благодаря вычислениям [1].
Такие расчёты должны быть проверены наблюдениями вне атмосферы. Хороший плацдарм для них – Луна, у которой отсутствует атмосфера. Но и на Луне нельзя исключать определенные помехи: пыль, которая поднимается с поверхности спутника и может затемнять Солнце, толчки от падения метеоритов, которые способны вызывать отдельные скачки в показаниях измерительных приборов и т.д. [1].
Наиболее надежный путь – устраивать обсерватории на долговременных орбитальных станциях, важные шаги к созданию которых уже предпринимаются в нашей стране. Кроме суммарной величины солнечного излучения, занимаются изучением качественных и количественных характеристик отдельных областей его спектра: рентгеновской, ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной и радиоизлучения. Особенный интерес у гелиогеофизиков вызывает ультрафиолетовая область спектра [1].
Ультрафиолетовые лучи практически полностью поглощаются в высоких слоях атмосферы. Одним из наиболее важных свойств является фотохимический эффект. Именно он и вызывает образование озона на высоте 30-40 км. Ультрафиолетовые лучи представляют непостоянную часть солнечного излучения, но при этом не отражаются на солнечной постоянной. Резко увеличивается ультрафиолетовое излучение при хромосферных вспышках на Солнце, представляющих одно из наиболее ярких проявлений солнечной активности. Усиленным притоком ультрафиолетовых лучей вызывается интенсивное образование озона. Озон, который хорошо поглощает солнечные лучи, нагревается. Это отражается на воздушных течениях в более низких слоях атмосферы, а значит и на погоде. Безусловно, это одна из форм воздействия изменений волнового излучения Солнца на земную атмосферу [1].
Солнечная активность, оказывая влияние на высокие слои атмосферы, значительным образом воздействует на общую циркуляцию воздушных масс. Это означает, что такое воздействие отражается на погоде и климате всей планеты. Очевидно, воздействие возмущений, которые сформировались в верхних слоях воздушного океана, передаются его нижним слоям – тропосфере. Благодаря полетам искусственных спутников Земли и метеорологических ракет обнаружили расширения и уплотнения высоких слоёв атмосферы: воздушные приливы и отливы, схожие с океаническими ритмами. При этом механизм взаимосвязи индекса высоких и низких слоёв атмосферы ещё не раскрыт полностью. Безусловно, в периоды максимальной солнечной активности циклы циркуляции атмосферы усиливаются, чаще отмечается столкновение теплых и холодных течений воздушных масс.
Воздействие вспышек Солнца и уровня солнечной активности на состояние растительного и животного мира косвенное: посредством циклов общей циркуляции атмосферы. Например, ширина слоев спиленного дерева, по которым можно определить возраст растения, зависит преимущественно от ежегодного количества осадков. В засушливые годы такие слои будут очень тонкими. Количество годовых осадков периодически изменяется, что можно заметить по годичным кольцам на старых деревьях.
Срезы, которые сделали по стволам мореных дубов, расположенных по руслам рек, помогли узнать историю климата за несколько тысячелетий до сегодняшнего дня. Существование определенных периодов или циклов солнечной активности подтвердило исследование материалов, выносимых реками с суши и отложенных на дне озер, морей и океанов. Анализ состояния проб донных отложений позволил проследить изменения солнечной активности за последние несколько сотен тысяч лет. Взаимосвязь солнечной активности и процессов, протекающих в природе Земли, очень сложна.
Учеными было установлено, что колебания солнечной активности обычно совершаются в пределах диапазона 9-14 лет.
Солнечная активность оказывает воздействие на уровень Каспийского моря, на соленость вод в Балтийском море и ледовитость северных морей. Циклы повышенной солнечной активности характеризуются низким стоянием уровня Каспия: повышением температуры воздуха вызывает ускорение испарения воды и уменьшение стока Волги, которая питает артерии Каспийского моря. По этой же причине повышается соленость Балтийского моря и уменьшается ледовитость северных морей [3].
В настоящее время часто стали говорить о том, что Северный Ледовитый океан скоро потеряет весь свой лёд и станет пригодным для судоходства. Такие домыслы не имеют под собой оснований, так как после частичного освобождения ото льдов, после снижения активности Солнца, океан снова замёрзнет. Зависимость ледяного покрова северных морей от циклов и периодов повышенной активности Солнца была установлена еще 50 лет назад и её подтвердили многолетние наблюдения. В связи с этим можно утверждать, что лёд нарастал и также таял, в соответствии со сменой циклов солнечной активности.
Читайте также: