История изучения солнечной активности

Вид материала

Документы

Содержание История изучения солнечной активности. Влияние Солнечной активности на Землю. Влияние солнечной активности на экономические циклы. Список литературы. Проявления солнечной активности на земле)

Подобный материал:

• Связь солнечной активности с Юпитером и Сатурном, 222.12kb.
• 1. Солнечная активность, 192.05kb.
• Колебания солнечной активности – основной климатообразующий фактор в масштабе тысячелетия, 115.69kb.
• Влияние солнечной активности на биологические объекты, 1269.11kb.
• Динамика Солнечной системы, 11.55kb.
• Комитет по образованию г. Улан-Удэ, 180.31kb.
• Строение Солнечной системы, 248.93kb.
• Некоторые нерешенные вопросы в исследовании сенсорной системы у человека и ее обусловленности, 144.69kb.
• К вопросу о характере и механизмах влияния солнечной активности и космических лучей, 109.91kb.
• План введение Астероиды Метеориты Мелкие осколки Кометы Поиск планет в Солнечной системе, 539.21kb.

Оглавление.

Введение.

Человеку, находящемуся на Земле, и не обладающим никакими приборами, кажется, что Солнце - равномерно раскаленный шар постоянно и неизменно. Однако поверхность Солнца всегда движется, то упорядоченно, то хаотично. Наблюдения показывают, что неоднородная атмосфера Солнца, испытывает весьма значительные изменения температуры, давления, плотности, напряженности магнитного поля. Так образуются солнечные пятна, которые наблюдали ещё в Средние века. Тогда они объяснялись несовершенством телескопов, через которые наблюдали Солнце, и даже кознями дьявола.

Сейчас термином солнечная активность обозначают комплекс явлений, происходящих в атмосфере Солнца, которые занимают большие области, в поперечнике достигающие несколько тысяч километров, и отличающиеся значительными изменениями физических характеристик слоев солнечной атмосферы.

Солнечная активность оказывает большое влияние на происходящее на нашей планете. В XIX веке заметили, что за появлением пятен на Солнце следует усиление полярного сияния, усиливаются и регистрируются колебания геомагнитного поля - магнитные бури. Впервые идею о влиянии солнечной активности на неживой мир, биосферу и социальные процессы XX века, высказал российский ученый А. Л. Чижевский (1897-1964). Он назвал свою концепцию "космической погодой". Но физические основы этого воздействия были неизвестны, поэтому теорию Чижевского многие считали мистической. Это негативно сказалось на судьбе ученого, его труды были изданы только спустя много лет. В наши дни, благодаря космическим исследованиям, природа нашей зависимости от Солнца стала более понятной, предупреждения о влиянии солнечных вспышек и магнитных бурь на состояние здоровья и работоспособность технических систем прочно вошли в повседневную жизнь.

История изучения солнечной активности.

В 1843 г. немецкий астроном Генрих фон Швабе впервые определил периодичность циклов появления солнечных пятен в 10 лет. В 1852 г. эта цифра была уточнена Вольфом как среднеарифметическая их периода в 11, 1 лет, хотя в действительности цикл колеблется между 8, 5 и 14 годами.

В 1848 году Иоганн Рудольф Вольф изобрел методику подсчета солнечных пятен на диске, получаемое число называют числом Вольфа: W=k(f+10g), где f - число всех отдельных пятен, в данный момент наблюдаемых на солнечном диске, а g - число образованных ими групп. Этот индекс очень удачно отражает вклад в солнечную активность не только от самих пятен, но и от всей активной области, в основном занятой факелами. Благодаря этому числа W согласуются с современным и точнее определяемым индексом, обозначаемым F10,7 - величиной потока радиоизлучения от всего Солнца на волне 10,7 см.¹


Влияние Солнечной активности на Землю.

Александр Чижевский впервые выявил соответсвие максимумов солнечной активности с пандемиями и эпизоотиями, и ускоренным размножением отдельных видов биоорганизмов, например, саранчи. Наибольшая частота пандемий и эпизоотий наблюдалась во 2 тысячелетии н.э. на протяжении 30-80-х годов ХІV столетия, когда нашествие саранчи только в Центральной Европе длилось с периодичностью 10-12 лет в 1333-1341, 1353-1363, 1373-1388 годах и приводило к массовым неурожаям и мору. Чума миллионами косила население различных континентов; современник тех событий - итальянский ученый де Винарио², отметил периодичность вспышек пандемии в 11 лет, что соответсвует циклам солнечной активности Швабе-Вольфа.

Самым наглядным проявлением влияния космических условий на жизнь является чередование толщины годичных колец деревьев. График зависимости образования годовых колец, на которую непосредственно влияют количество осадков и температура, очень хорошо накладывается на циклы солнечной активности.³

Еще до открытия 11-летнего солнечного цикла английский астроном Гершель сопоставил собранные им почти за двести лет данные о солнечных пятнах с рыночными ценами на пшеницу. Связь оказалась очень простой и четкой — цены были тем меньше, чем выше была солнечная активность. Климат в это время становится более влажным, поэтому урожаи пшеницы — обильнее, а рыночные цены на нее — ниже.⁴

В 1989 году магнитная буря на 8 часов оставила без электричества канадскую столицу Оттаву и провинцию Квебек. В 1997 году из-за солнечной активности был выведен из строя телевизионный спутник Telstar 401 компании AT&T. На следующий год во время «солнечного шторма» нарушилась работа спутника Galaxy IV, который управлял банкоматами и системами авиационного слежения. В 2000 году утонул в Тихом океане поврежденный солнечным штормом японский спутник Аsko. Магнитные бури отражаются на работе мобильных телефонов, вызывают сбои в Интернете, в автоматических системах, нарушается высокочастотная авиационная радиосвязь. На российских железных дорогах неоднократно происходили происшествия, связанные с отказом автоматики.

Солнечная активность окаывает значительное влияние и на погоду на Земле. Впервые это установил метеоролог А.В.Дьяков (1900–1989), который в 1960–1980 руководил метеостанцией в поселке Темиртау, считается основоположником гелиометеорологии, поскольку он прогнозировал погоду в районах Казахстана, Западной Сибири, Алтая и Урала на основании своих наблюдений солнечных пятен. Дьяков на месяцы вперед давал долгосрочные прогнозы погоды с учетом активности Солнца. В своих прогнозах он опирался на идеи К.Фламмариона, А.В.Клоссовского (1846–1917) и А.И.Воейкова (1842–1916) о существовании двух атмосферных потоков: холодного (полярного) и теплого (экваториального).⁵ Помимо этого он большое внимание уделял работам Элеоноры Лир, разработавшей типы сезонной циркуляции. В результате Дьяков пришел к выводу, что земную атмосферу следует рассматривать как открытую автоколебательную систему, на которую влияет неравномерное солнечное излучение.

Дьяковым был разработан календарь, в котором отмечены осадки и урожайность зерновых, начиная с 1892. В нем приведены наблюдения за выпадением осадков более чем за 100 лет. Календарь применим для Восточной Сибири и Казахстана. Все пятые годы по этому календарю – засушливые. Его прогнозами активно пользовалось советское правительство.

Биологические проявления солнечной активности. Солнечная активность и биологические ритмы.

Очень важно было выяснить механизм взаимосвязи человеческого организма и солнца, в связи с чем, например, ещё Чижевский проводил эксперименты в области электрических свойств крови.

Особенно опасны всплески солнечной активности для тех, кто страдает сердечно-сосудистыми заболеваниями. У диспетчеров, водителей и операторов снижается реакция. Амплитуда магнитных колебаний возрастает с юга на север, поэтому железнодорожные происшествия чаще случаются в Архангельской области. Спортсмены, работающие на пике физических нагрузок, в такие дни особенно подвержены травмам.

В настоящее время хорошо известны воздействия ионизующей и проникающей радиации на живые организмы, они успешно применяются в медицине для лечения и профилактики множества заболеваний. Ещё Чижевский открыл, что солнечно-биосферные связи являются общебиологической закономерностью. Он ввел термин «гелиобиология», создав научное направление космической биологии, и установил зависимость между цикличностью активности и явлениями в биосфере, показал возможность прогнозирования поведения людей и земных событий в зависимости от ритмов внешней среды. В настоящее время эти взгляды развиваются профессором С.Э.Шнолем в институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН. Здесь изучаются внешние ритмические вариации факторов среды обитания, которые могут вызывать синхронизацию биоритмов в организмах. Если организм не успевает компенсировать внешние воздействия, то наступает десинхронизация, которая может привести к функциональным нарушениям в организме.

У большинства людей изменяется самочувствие во время магнитной бури и на следующий день: сначала организм перестраивается на работу в возмущенной магнитосфере, а потом - в нормальной. Когда замедляется капиллярный кровоток, ткани организма начинают страдать от нехватки кислорода, им становится плохо. И если нехватка становится хронической, возникает болезнь – ишемияь - недостаток подачи кислорода и питательных веществ к тканям сердца, мозга и других органов. У больных ишемией под действием магнитной бури еще сильнее замедляется кровоток, что усугубляет недостаток подачи кислорода. Когда слипаются кровяные тельца и кровь идет комками (это происходит под действием бури), насыщение тканей кислородом и питательными веществами резко падает, что может привести к отмиранию тканей. А сгущение крови грозит образованием тромба. Так развиваются инсульты и инфаркты, вероятность которых увеличивается в два раза во время магнитных бурь. ⁶

Влияние солнечной активности на экономические циклы.

Английским ученым Джевонсом была создана теория, связывающая происхождение экономических циклов с солнечной активностью.

Согласно ей, «годы обильных урожаев» повторяются через каждые десять или одиннадцать лет, и «торговые кризисы связаны с периодическим изменением погоды, затрагивающим все части света и возникающим, вероятно, вследствие усиленных волн тепла, получаемых от Солнца в среднем через каждые десять с лишним лет». Джевонс предположил, что: «Периодические крахи суть действительно по природе своей явления психологического порядка, зависящие от смены настроений уныния, оптимизма, ажиотажа, разочарования и паники. Но представляется весьма вероятным, что умонастроения деловых кругов, хоть они образуют собой основное содержание явления, могут определяться внешними событиями и в особенности обстоятельствами, связанными с урожаями».⁷

В экономике и социологии были отмечены процессы, чередование фаз которых позволяет говорить если не об их цикличности, то повторяющемся характере, то есть данные циклы не замыкаются по всем основным параметрам.

Самым первым был выявлен промышленный цикл протяженностью 7-12 лет. К.Маркс выделял его четыре фазы, последовательно сменяющие друг друга: кризис, депрессия, оживление, подъем. Промышленный цикл получил имя К. Жугляра, он анализировал колебания ставок процента и цен во Франции, Великобритании и США, обнаружил их совпадение с циклами инвестиций, которые в свою очередь инициировали изменение ВНП, инфляции и занятости. За период с 1787 по 1932 г. выделяют 11 циклов Жугляра. Циклично, с периодом 7-10 лет функционирует рынок страхования.
Кондратьев (1892-1938) создал экономическую теорию длинных волн, больших циклов конъюнктуры (40-60 лет). Он указал на полицикличность экономической динамики: «Реальный процесс экономической динамики один. Но если мы, анализируя и разлагая этот процесс на простейшие элементы и формы, признаем существование различных циклов в этой динамике, то вместе с тем мы должны признать, что эти циклы как-то переплетаются между собой и оказывают то или иное влияние друг на друга». Более того, Кондратьев усматривал взаимосвязь экономических циклов с цикличными процессами в других сферах общества. ⁸

Валовой внутренний продукт является важной характеритикой экономики стран мира. Если проанализировать уровень ВВП стран Европы и США за ХХ век⁹, то можно выявить циклы, средняя продолжительность которых составляет около 11 лет. Впервые это заметил Ангуса Мэдисон.¹⁰

Анализ приведенных данных показывает, что более чем в 90% случаев ухудшение экономических показателей происходило либо в годы экстремальных величин Солнечной активности (на максимумах и минимумах), либо на временном отрезке, соответствующем ее уменьшению. Экономических кризисов в периоды возрастания Солнечной активности практически не происходило. Эта особенность связана с тем, что геоактивные области на Солнце, вызывающие магнитные бури и другие изменения в сфере Земли, возникают как в годы максимального образования пятен, так и в годы их минимумов.

Во второй половине XX века можно заметить отсутсвие четких минимумов величин ВВП, что было вызвано быстрым ростом мировой экономики. Но это не означает отсутствие цикличности. В этот период времени циклы можно выделять по уменьшениям темпов прироста ВНП.

Одни из наиболее полных данных существуют по динамике удельной величины ВВП самой мощной экономической державы второй половины XX века - США¹¹. Анализ приведенных данных полностью подтверждает предположение: после максимумов солнечной активности происходит либо замедление темпов роста американской экономики, либо ее падение. Максимальное среднегодовое число Вольфа за XX век приходится на 1957 г. В этом же году произошло падение величины удельного ВВП США. Во второй половине XX века замедление темпов роста экономики в годы максимальной величины солнечной активности отмечено практически для всех ведущих экономических держав мира. После максимума солнечной активности в 2000 г. во всех этих странах также произошло падение экономики или, по крайней мере, замедление темпов ее роста.

Заключение.

Таким образом, можно утверждать, что процессы пртотекающее на Солнце, оказывают колоссальное влияние на нашу жизнь, их влияние прослеживается как на уровне организма человека, так и на уровне всей мировой экономики. Современное общество начинает понимать необходимость отслеживать солнечную активность, учитывать её в планировании не только экономической деятельности, но и жизни каждого конкретного человека.

Список литературы.

1. Назаров Д. Возмутитель спокойствия. Вокруг Света №6. (gsveta.ru/publishing/vs/archives/?item_id=73)

2. Кругосвет. Интернет-энциклопедия. (ссылка скрыта)

3. Цариков М. В. Влияние солнечной активности на людей и экономику.(ссылка скрыта)

4. "Открытая Астрономия 2.5", ООО "ФИЗИКОН"

5. International Monetary Found Database (ссылка скрыта)

6. Wikipedia – интернет энциклопедия. (ссылка скрыта)