7.2. Ритмы Солнца
Солнечная активность оценивается по периодичному появлению локальных вспышек (пятен) на поверхности Солнца. Максимальное их количество появляется в среднем через каждые 11, 22, 44, 88 лет. Солнце, вращаясь вокруг галактического ядра, периодически оказывается то в положительном, то в отрицательном знаке межзвездного магнитного поля. При пересечении секторов магнитного поля на Солнце происходит смена знаков магнитного поля на обратные значения. Это проявляется в появлением пятен одновременно в обеих частях полушария с обратным знаком по отношению к общему магнитному полю (рис. 7.2.1).
Пятна появляются на широтах 40-300. Постепенно количество их растет, с ними увеличивается солнечная активность. Пятна медленно приближаются к экватору, но никогда до него не доходят и не сливаются. Как только произошла инверсия магнитного поля Солнца (смена знаков у полюсов на обратные значения), пятна слабеют, вспышки становятся реже и постепенно исчезают. Наступает минимум солнечной активности. Через некоторое время на широте 40-300 снова появляются пятна следующего 11-летнего цикла, которые проходят тот же путь. Пятна, появляющиеся на Солнце, имеют парные образования, своего рода магнитные сплетения, скрытые в теле звезды.
Рис. 7.2.1. Магнитная инверсия Солнца.
а) пересечение Солнечной системой магнитных секторов Галактики; б) появление пятен; в) - исчезновение пятен на Солнце.
Самый короткий ритм солнечной активности на Земле – 27-дневный (период обращения Солнца вокруг собственной оси).
Плоскости земной орбиты и солнечного экватора не совпадают. Иначе говоря, Земля не находится все время над экватором Солнца, а переходит в небе нашей звезды то на 7 градусов в южное её полушарие, то на столько же в северное. Над солнечным экватором Земля повисает только в июне и декабре. Но экватор Солнца всегда чист от солнечных пятен, от хромосферных вспышек. И значит, Земля в это время находится в условиях более спокойной «солнечной погоды», чем, скажем, в марте и сентябре, когда она пролетает над более активными широтами Солнца.
В течение года Земля дважды, в дни равноденствий, попадает в более бурные области неба Солнца и дважды, во время солнцестояний, в более спокойные. Это не может не отразиться на климатических и геофизических процессах Земли. И действительно, многие исследователи обнаружили годовой и полугодовой циклы в ходе геомагнитных возмущений, атмосферной циркуляции и других геофизических процессах, причем таких, которые трудно было бы объяснить просто сменой времен года.
Зеркалом геомагнитных возмущений в полярных широтах являются «полярные сияния». Вертикальные лучи полярного сияния – это силовые линии магнитного поля Земли, ставшие видимыми благодаря заряженным частицам, спустившимся по этим линиям из космоса и заставившим светиться атомы ионосферы. Они то усиливаются, то ослабевают в зависимости от солнечной активности и интенсивности хромосферных вспышек. Форма полярных сияний изменяется под влиянием «берегового эффекта».
Солнце по-разному облучает Землю, поворачиваясь к ней то одним, то другим боком, выходит, что есть на нашем светиле меридианы более активные и менее активные. И это не удивительно. Солнечные пятна, а значит, и связанные с ними зоны частых вспышек расположены кучно, группами. И появляясь из-за края солнечного диска, такая группа начинает усиленный обстрел Земли сгустками выброшенных из недр Солнца корпускул.
Солнце обращается вокруг своей оси с близким периодом – 27 дней и воздействует на Землю своими активными меридианами. Очень давно люди заметили, что месяцы, выделенные ими по фазам Луны (лунный месяц равен 29,5 дня), имеют тесную связь с характером погоды.
Профессору Л.А. Вительсу удалось проследить за несколькими активными, долго прожившими образованиями на Солнце, появление которых из-за края вращающегося Солнца вызывало мощные потрясения в земной атмосфере. В течение нескольких оборотов Солнца на нем держалась монолитная группа пятен. И каждый раз появление этой группы вызывало на Земле взрыв климатических происшествий. В мае с ними были связаны невиданно резкие похолодания и потепления в Западной Европе. В те же дни над Америкой бушевал жестокий ураган. И из месяца в месяц, преодолевая инерцию земной атмосферы, солнечные пятна регулярно вызывали образование мощных циклонов, ливней, бурь.
Интересное исследование провел американский астроном П. Джозе. Путем сложных вычислений он определил центр тяжести Солнечной системы в целом. Оказалось, что он не совпадает с центром Солнца и что само Солнце обращается вокруг этого общего центра тяжести с периодом в 178,77 земного года! После этого он обратился к таблицам чисел Вольфа (характеризующих количество пятен на Солнце). Эти таблицы астрономы ведут с 1610 года. Вычисления, сделанные на основании этих таблиц, дали новый большой период солнечной активности продолжительностью 178,55 года! Интересно, что близкий период солнечной деятельности раньше нашел советский ученый П.П. Предтеченский, а еще раньше, в начале века географ – Э.А. Брикнер, изучая морены альпийских ледников.
К настоящему времени в солнечной активности выделены следующие циклы: 6,9–11,1–16,1–34,2–58,4 – 88… и многолетних климатических колебаний: 80 - 5 400 лет. Магнитные инверсии и интенсивность пятнообразования соответственно влияли на геомагнитное поле, положение земной оси, эксцентриситета и прецессии Земли.
На рис. 7.2.2 приводится кривая цюрихских среднегодичных чисел солнечных пятен за период 1755 – 1969 гг.
Рис. 7.2.2. Кривая изменения цюрихских среднегодичных чисел Вольфа за 1755-1969 гг.
На рисунке видна цикличность солнечной активности, которая имела место за рассматриваемый период.
Секторная структура межпланетного магнитного поля приведена на рис. 7.2.3.
Рис. 7.2.3. Спиральное солнечно-межпланетное поле в плоскости солнечного экватора (или в эклиптики) для спокойного Солнца
Межпланетная секторная структура существует даже во время самого спокойного периода 11-летнего цикла солнечной активности. Такие характерные параметры, как скорость, концентрация и напряженность межпланетного магнитного поля, систематически изменяются внутри каждой секторной структуры. Эти параметры достигают своих максимальных значений вблизи ведущей границы сектора. Сектора между собой различаются полярностью и направлением солнечного ветра.
- Концепции современного естествознания
- Задачи курса - сформировать у студентов:
- Ключевые слова содержания дисциплины «Концепции современного естествознания», в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования
- Глава 1 Естествознание. История развития естественных наук
- 1.1.Естествознание. Методы исследований
- 1.2.Философские концепции в развитии естественных наук
- 1.3.История развития естественных наук
- 1.3.1. Подготовительный период
- 1.3.2. Механистический период
- 1.3.3. Новое время
- 1.3.4. Новейшее время
- Тестовые задания к главе 1
- Глава 2 Теории о строении материи
- 2.1. Механистическая теория
- 1. Все состояния механического движения тел по отношению ко времени оказываются в принципе одинаковыми, поскольку время считается обратимым.
- 5. Действие и сигналы могут передаваться в пустом пространстве с какой угодно скоростью.
- 2.2. Электромагнитная теория
- 2.3. Электронная (атомно-молекулярная) теория
- 2.4. Физическая (квантово-полевая) теория
- Тестовые задания к главе 2.
- Глава 3 Законы развития материального мира
- 3.1. Законы диалектики
- 3.2. Категории диалектики
- 1. Единичное и общее
- 2. Причина и следствие
- 3. Необходимость и случайность
- 4. Возможность и действительность
- 5. Содержание и форма
- 6. Сущность и явление
- 7. Самоорганизация
- 8. Состояние
- 9. Взаимодействие
- 10. Близкодействие и дальнодействие
- 11. Принцип относительности
- 12. Принцип инвариантности
- 13. Принципы симметрии
- 14. Принципы суперпозиции, неопределенности, дополнительности
- 15.Принцип системной целостности
- Тестовые задания к главе 3.
- Глава 4 системнАя организациЯ и законы энергии материального мира
- 4.1. Формы существования материи
- Системный подход к изучению материи
- Современное естествознание о микро-, макро- и мегамирах
- Структурная организация микромира
- 4.3. Законы взаимопревращения различных видов энергии материального мира
- Законы сохранения энергии в макроскопических процессах
- Принципы возрастания энтропии. Термодинамические законы
- Химические процессы. Реактивная способность веществ
- Тестовые задания к главе 4
- Глава 5 эволюция вселенной
- 5.1. Метагалактика. Галактика. Солнце
- 5.2. Происхождение Солнечной системы
- Тестовые задания к главе 5
- Глава 6 эволюция земли. Биосфера
- 6.1. Основные этапы истории развития Земли
- Этапы эволюционного развития Земли Образование основных оболочек Земли
- Зарождение жизни
- 6.2. Биосфера Земли Характеристика и состав биосферы
- В.И. Вернадский о биосфере и «живом веществе»
- Биогенная миграция химических элементов
- Развитие органического мира
- Появление многоклеточных организмов
- 6.3. Антропогенез. Эволюция мозга и развитие сознания
- Этапы развития человека
- Развитие сознания
- Психика человека
- Психика животных
- 2. Стадия перцептивной психики
- 3. Стадия интеллекта
- Эволюция психической деятельности человека
- Строение и функции нервной системы человека
- Варианты психической деятельности человека
- Тестовые задания к главе 6
- Глава 7 циклы и Ритмы Вселенной и их влияние на эволюцию земли
- 7.1. Ритмы Галактики
- 7.2. Ритмы Солнца
- 7.3. Влияние ритмов Галактики и Солнца на геофизические процессы Земли
- Тестовые задания к главе 7.
- Глава 8 колебания климата земли
- 8.1. Причины колебаний климата Земли
- 1. Астрономические факторы (положение Земли в космическом пространстве).
- 8.2. Палеоклиматическая реконструкция климата Земли
- 8.3. Моделирование климата Земли за 3,5 млрд. Лет и долгосрочный прогноз его изменчивости
- Моделирование процесса динамики температурного режима земной поверхности за 3,5 млрд. Лет
- Реконструкция температурных аномалий за 3,5 млрд. Лет до н.В. И прогноз на 1 млрд. Лет вперед
- Реконструкция температурных аномалий
- Реконструкция температурных аномалий за 100 тыс. Лет до н.В. И прогноз на 100 тыс. Лет вперед
- Реконструкция температурных аномалий за 8 тыс. Лет до н.В. И прогноз на 12 тыс. Лет вперед
- Атлантический период отмечен значительным сдвигом природных зон умеренных широт в северном направлении. Судя по палеотемпературной реконструкции, он продолжался 1300 лет (от 6800 до 5500 лет назад).
- Тестовые задания к главе 8.
- Глава 9
- 9.1. Антропогенные воздействия на микроклимат сельской местности
- 9.2. Антропогенные воздействия на микроклимат города
- 9.3. Антропогенное воздействие на глобальный климат планеты
- Глава 10 Законы естествознания
- 10.1. Законы существования материального мира
- 10.2. Законы системной целостности
- 10.3. Законы внутреннего развития систем
- 39. Закон согласования строения (функции) частей подсистемы.
- 10.4. Законы термодинамики систем
- 10.5. Законы иерархии систем
- 51. Периодический закон химических элементов д.И.Менделеева
- 10.6. Законы «система-среда»
- Сверлова Любовь Ивановна доктор географических наук, профессор Концепции современного естествознания
- 680042, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 134, хгаэп, риц