Презентация на тему "История изучения солнечно - земных связей"

ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ СОЛНЕЧНО - ЗЕМНЫХ СВЯЗЕЙ Выполнил ученик 10 Д класса Университетского комплекса «Гимназия-колледж» г. Владивостока Глущенко Даниил Преподаватель: Деменин Л.Н.

ПЛАН 1. Введение 2. Солнечная активность. 3. Важнейшие проявления и индексы солнечной активности 4. История и прогноз изменения солнечной активности 5. Солнечный минимум и солнечный максимум 6. Циклы процессов солнечной активности 7. Влияние Солнечной активности на человека и исторические процессы 8. Схема солнечно-земных связей 9. Заключение

1. ВВЕДЕНИЕ ТО, ЧТО СОЛНЦЕ — ОСНОВА ВОЗНИКНОВЕНИЯ И СУЩЕСТВО ВАНИЯ ЖИЗНИ НА НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ, А ТАКЖЕ ПРИЧИНА БОЛЬ ШИНСТВА ПРОТЕКАЮЩИХ НА НЕЙ ФИЗИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, — ТРИВИАЛЬНАЯ ИСТИНА, ПРИВЫЧНАЯ С НЕЗАПАМЯТНЫХ ВРЕМЕН. ОДНАКО РОЛЬ ЕГО ГОРАЗДО ЗНАЧИТЕЛЬНЕЕ И СЛОЖНЕЕ, НЕЖЕЛИ ПРЕДПОЛАГАЛОСЬ РАНЕЕ. СЕГОДНЯ НАУЧНО ДОКА ЗАНО, ЧТО ДЛЯ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА ЗЕМЛИ СУЩЕСТВЕННА НЕ ТОЛЬКО ПОСТОЯННО ИЗЛУЧАЕМАЯ СОЛНЦЕМ ЭНЕРГИЯ, НО И ПЕРИОДИЧЕСКИ ВОЗНИКАЮЩИЕ ИЗМЕНЕНИЯ «СОЛНЦЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ», ИЛИ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ

ЗЕМЛЯ ПОЛУЧАЕТ ОТ СОЛНЦА - СВЕТ И ТЕПЛО, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ НЕОБХОДИМЫЙ УРОВЕНЬ ОСВЕЩЕННОСТИ И СРЕДНЮЮ ТЕМПЕРАТУРУ ЕЕ ПОВЕРХНОСТИ. ЗЕМЛЯ ПОДВЕРГАЕТСЯ КОМБИНИРОВАННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ: - УФ- И РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, - СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА, - СОЛНЕЧНЫХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ. СТРОГО ГОВОРЯ, И ЗЕМЛЯ ОКАЗЫВАЕТ НЕКОТОРОЕ ОБРАТНОЕ (ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ, ГРАВИТАЦИОННОЕ) ВОЗДЕЙСТВИЕ НА СОЛНЦЕ, ОДНАКО ОНО НИЧТОЖНО МАЛО, ТАК ЧТО ОБЫЧНО РАССМАТРИВАЮТ ТОЛЬКО ВОЗДЕЙСТВИЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ НА ЗЕМЛЮ.

2. СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ – ЭТО СОВОКУПНОСТЬ ЯВЛЕНИЙ, НАБЛЮДАЕМЫХ НА СОЛНЦЕ: ЭТО И СОЛНЕЧНЫЕ ПЯТНА - ОБЛАСТИ С СИЛЬНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ И ВСЛЕДСТВИЕ ЭТОГО С ПОНИЖЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ (ВПЕРВЫЕ В ТЕЛЕСКОП ИХ НАБЛЮДАЛ Г. ГАЛИЛЕЙ В 1610 Г.); И СОЛНЕЧНЫЕ ВСПЫШКИ - НАИБОЛЕЕ МОЩНЫЕ И БЫСТРОРАЗВИВАЮЩИЕСЯ ВЗРЫВНЫЕ ПРОЦЕССЫ, ЗАТРАГИВАЮЩИЕ ВСЮ СОЛНЕЧНУЮ АТМОСФЕРУ НАД АКТИВНОЙ ОБЛАСТЬЮ; И СОЛНЕЧНЫЕ ВОЛОКНА - ПЛАЗМЕННЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ СОЛНЕЧНОЙ АТМОСФЕРЫ, ИМЕЮЩИЕ ВИД ВЫТЯНУТЫХ (ДО СОТЕН ТЫСЯЧ КИЛОМЕТРОВ) ВОЛОКОНООБРАЗНЫХ СТРУКТУР. СИНХРОННОСТЬ МНОГИХ ЭТИХ ГЕЛИО- И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ НАВОДИЛА НА МЫСЛЬ, ЧТО В МЕЖПЛАНЕТНОМ ПРОСТРАНСТВЕ ИМЕЕТСЯ АГЕНТ, ПЕРЕДАЮЩИЙ СОЛНЕЧНЫЕ ВОЗМУЩЕНИЯ ЗЕМЛЕ. ЭТИМ АГЕНТОМ ОКАЗАЛСЯ СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР – (ПОТОК ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ - КОРПУСКУЛ - ИСПУСКАЕМЫХ СОЛНЦЕМ), СУЩЕСТВОВАНИЕ КОТОРОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО БЫЛО ДОКАЗАНО В НАЧАЛЕ 1960-Х ГГ. ОТКРЫТИЕ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА ВМЕСТЕ С НАКОПЛЕННЫМИ О ДРУГИХ ПРОЯВЛЕНИЯХ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ ПОСЛУЖИЛО ОСНОВОЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКИ СОЛНЕЧНО-ЗЕМНЫХ СВЯЗЕЙ.

ПРИМЕР: ВСПЫШКА 4 НОЯБРЯ 2003 ГОДА (СЛЕВА) И ВЫБРОС КОРОНАЛЬНОЙ МАССЫ, ВЫЗВАННЫЙ ЕЮ (СПРАВА) (ПО ДАННЫМ СПУТНИКА SOHO) ГЕОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭТОЙ ВСПЫШКИ БЫЛА МАЛА, ПОТОМУ ЧТО СОБЫТИЕ ПРОИЗОШЛО НА ЗАПАДНОМ КРАЮ СОЛНЦА, И ЭТО САМАЯ МОЩНАЯ ИЗ ВСЕХ ВСПЫШЕК ЗА ПЕРИОД РЕНТГЕНОВСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ ОСНОВНАЯ МАССА ПОТОКА ЧАСТИЦ ПРОШЛА МИМО НАС

ПРИМЕР: СОЛНЕЧНЫЕ ПЯТНА 28.10.2003 И 30.10.2003. (ПО ДАННЫМ СПУТНИКА SOHO) ЭТО ПЯТНА ОЧЕНЬ БОЛЬШОЙ ПЛОЩАДИ. САМЫЕ БОЛЬШИЕ ИЗ НИХ БЫЛИ ВИДНЫ НЕВООРУЖЕННЫМ ГЛАЗОМ. ТАК ЭТИ ПЯТНА ВЫГЛЯДЕЛИ В БЕЛОМ СВЕТЕ. ТАМ ЖЕ ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ПРИВЕДЕНЫ РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ.

ПРИМЕР: ТАК ДЕФОРМИРУЕТС Я МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР, ТОРМОЗЯЩИЙСЯ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ, ВЫЗЫВАЕТ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ ПОЛЯРНОЕ СИЯНИЕ

ПРИМЕР: МАЛАЯ ГЕОМАГНИТНАЯ БУРЯ G1, СВЯЗАННАЯ С ПРИБЫТИЕМ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО СОЛНЕЧНОГО ВЕТРА ОТ С НАСТУПЛЕНИЕМ ТЕМНОТЫ ЕГО СТАЛО ВИДНО И НА ОСТАЛЬНОЙ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ ВПЛОТЬ ДО 60° С. Ш. НЕБОЛЬШОЙ КОРОНАЛЬНОЙ ДЫРЫ. ПОЛЯРНОЕ СИЯНИЕ НА АЛЯСКЕ И ЧУКОТКЕ.

3. ВАЖНЕЙШИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ И ИНДЕКСЫ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ Солнечные пятна - самые известные явления на Солнце. Впервые в телескоп их наблюдал Г. Галилей в 1610 г. Неизвестно, когда и как он научился ослаблять яркий солнечный свет. В 1613г были опубликованы его знаменитые письма о солнечных пятнах, с изображениями их на гравюрах. С этого времени регистрация пятен то проводилась, то прекращалась, то возобновлялась вновь. В конце ХIX столетия два наблюдателя - Г. Шперер в Германии и Е. Маундер в Англии указали на тот факт, что в течение 70- летнего периода вплоть до 1716г. пятен на солнечном диске, по-видимому, было очень мало. Уже в наше время Д. Эдди, заново проанализировав все данные, пришел к выводу, что действительно в этот период был спад солнечной активности, названный Маундеровским минимумом.

4. ИСТОРИЯ И ПРОГНОЗ ИЗМЕНЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ. МАКСИМУМЫ И МИНИМУМЫ ЧЕРЕДУЮТСЯ В СРЕДНЕМ КАЖДЫЕ 11 ЛЕТ ( ОТ 7 ДО 17 ЛЕТ). Р. ВОЛЬФ ИЗ ЦЮРИХА СОБРАЛ ВСЕ КАКИЕ ТОЛЬКО МОГ ДАННЫЕ О ПЯТНАХ, СИСТЕМАТИЗИРОВАЛ ИХ, ОРГАНИЗОВАЛ РЕГУЛЯРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ И ПРЕДЛОЖИЛ ОЦЕНИВАТЬ СТЕПЕНЬ АКТИВНОСТИ СОЛНЦА СПЕЦИАЛЬНЫМ ИНДЕКСОМ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИМ МЕРУ "ЗАПЯТНЕННОСТИ" СОЛНЦА, УЧИТЫВАЮЩИМ КАК ЧИСЛО ПЯТЕН, НАБЛЮДАВШИХСЯ В ДАННЫЙ ДЕНЬ, ТАК И ЧИСЛО ГРУПП СОЛНЕЧНЫХ ПЯТЕН НА ДИСКЕ СОЛНЦА. ЭТОТ ИНДЕКС ОТНОСИТЕЛЬНОГО ЧИСЛА ПЯТЕН, ВПОСЛЕДСТВИИ НАЗВАННЫЙ "ЧИСЛАМИ ВОЛЬФА"

5. СОЛНЕЧНЫЙ МИНИМУМ И СОЛНЕЧНЫЙ МАКСИМУМ ДЕНЬ ЗА ДНЕМ СОЛНЦЕ НАМ КАЖЕТСЯ ОДИНАКОВЫМИ. ОДНАКО, ЭТО НЕ ТАК. СОЛНЦЕ ПОСТОЯННО ИЗМЕНЯЕТСЯ. К 1843Г. ПОСЛЕ 20-ЛЕТНИХ НАБЛЮДЕНИЙ ЛЮБИТЕЛЬ АСТРОНОМИИ Г. ШВАБЕ ИЗ ГЕРМАНИИ СОБРАЛ ДОСТАТОЧНО МНОГО ДАННЫХ ДЛЯ ТОГО, ЧТОБЫ ПОКАЗАТЬ, ЧТО ЧИСЛО ПЯТЕН НА ДИСКЕ СОЛНЦА ЦИКЛИЧЕСКИ МЕНЯЕТСЯ, ДОСТИГАЯ МИНИМУМА ПРИМЕРНО ЧЕРЕЗ КАЖДЫЕ ОДИННАДЦАТЬ ЛЕТ - СТОЛЬКО В СРЕДНЕМ ДЛИТСЯ СОЛНЕЧНЫЙ ЦИКЛ. «СОЛНЕЧНЫЙ МИНИМУМ” – ЭТО ЦИКЛ, С ПРАКТИЧЕСКИ ПОЛНЫМ ОТСУТСТВИЕМ ПЯТЕН. МИНИМУМЫ ОКАЗЫВАЕТ УСПОКАИВАЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗЕМЛЮ, С НИМИ СВЯЗЫВАЮТ ПЕРИОДЫ ПОХОЛОДАНИЯ НА ЗЕМЛЕ. «СОЛНЕЧНЫЕ МАКСИМУМЫ» – ЭТО ЦИКЛ, В ПЕРИОД КОТОРОГО ОБРАЗУЕТСЯ МНОЖЕСТВО ПЯТЕН И КОРОНАРНЫХ ВЫБРОСОВ. КОГДА СОЛНЦЕ ОЧЕНЬ АКТИВНО, ОБРАЗУЕТСЯ МНОГО ТЕМНЫХ ПЯТЕН И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ВЫБРОСЫ СОЛНЦА ВЫЗЫВАЮТ ВОЗМУЩЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ, В СВЯЗИ С ЧЕМ И БЫЛО ВВЕДЕНО ПОНЯТИЕ «СОЛНЕЧНЫЙ ШТОРМ», А В РАМКАХ ДОЛГОВРЕМЕННОГО ПРОЦЕССА, ОБЪЕДИНИТЬ ПОНЯТИЕМ «КОСМИЧЕСКАЯ ПОГОДА».

6. ЦИКЛЫ ПРОЦЕССА СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ А.Л.ЧИЖЕВСКИЙ ОБНАРУЖИЛ 11- ЛЕТНИЙ, РИТМИЧЕСКИ ПОВТОРЯЮЩИЙСЯ ЦИКЛ РАЗВИТИЯ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ, В КОТОРОМ ВЫДЕЛИЛ 4 ЭТАПА: 1. ПЕРИОД МИНИМУМА. 2. ПЕРИОД УВЕЛИЧЕНИЯ АКТИВНОСТИ. 3. ПЕРИОД МАКСИМУМА. 4. ПЕРИОД ДЕГРАДАЦИИ. КАЖДЫЙ ПЕРИОД ИМЕЕТ СВОЮ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ, И ВОЗМОЖНЫ НЕКОТОРЫЕ НЕЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ ОТСТУПЛЕНИЯ И В ЦИКЛАХ, И В ПЕРИОДАХ. ОДНАКО СРЕДНЕЕ ИХ АРИФМЕТИЧЕСКОЕ ОСТАЕТСЯ БОЛЕЕ ИЛИ МЕНЕЕ ПОСТОЯННЫМ: I ПЕРИОД СОСТАВЛЯЕТ 3 ГОДА, II – 2 ГОДА, III – 3 ГОДА, IV – 3 ГОДА.

МЕХАНИЗМ ВЛИЯНИЯ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ НА БИОСФЕРУ ЗЕМЛИ: 1. ВОЗМУЩЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ – ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ВОДЫ – ВЛИЯНИЕ НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ НА КЛЕТОЧНОМ УРОВНЕ 2. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА – ВЛИЯНИЕ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМОВ

ПРИМЕР: СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ СОЛНЦА И ИНТЕНСИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ВУЛКАНОВ МЫ ВИДИМ, ЧТО ВО ВРЕМЯ СИЛЬНОЙ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ В РАЗНЫХ РЕГИОНАХ ПЛАНЕТЫ ПРОИСХОДИТ ИЗВЕРЖЕНИЕ ВУЛКАНОВ

7. ВЛИЯНИЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ НА ЧЕЛОВЕКА И ИСТОРИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В 20-х годах ХХ века А.Л. Чижевский установил влияние солнечной активности на возникновение заболеваний. Его считают основоположником науки гелиобиологии. С тех пор проводятся исследования, накапливаются научные данные, подтверждающие влияние солнечных и магнитных бурь на здоровье. Кроме того, Чижевский пришел к выводу, что активность деятельности человека, ее ритм, подъемы и падения совпадают с ритмами пульсаций самого Солнца. Восстания, Крестовые походы, переселения народов – все эти конкретные исторические события были связаны с усилением активности Солнца, возникновением пятен на нем или взрывов и влиянием этих процессов на магнитное поле Земли. В последние годы всё чаще говорится о солнечной активности, магнитных бурях и их влиянии на людей. Так как солнечная активность нарастает, то вопрос о влиянии этого явления на здоровье становится в достаточной степени актуальным. Теперь изучением ритмов, и не только солнечных, а любых космических ритмов, занимаются специалисты самого разного профиля – геологи, физиологи, врачи, биологи, гистологи, метеорологи, астрономы.

9. ЗАКЛЮЧЕНИЕ АКТИВНОСТЬ СОЛНЦА ПЕРИОДИЧЕСКИ МЕНЯЕТСЯ. КАЖДЫЕ 11 ЛЕТ УСИЛИВАЮТСЯ ФАКЕЛЫ И ПЯТНА В ФОТОСФЕРЕ, ВСПЫШКИ В ХРОМОСФЕРЕ, ПРОТУБЕРАНЦЫ В КОРОНЕ. ВСЕ ЭТО ВЛИЯЕТ НА АТМОСФЕРУ И БИОСФЕРУ ЗЕМЛИ, НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ДАЖЕ НА СОЦИАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ. МАКСИМУМ ВСЕГО ЭТОГО ПРИХОДИТСЯ НА ГОДЫ АКТИВНОГО СОЛНЦА. ВСЕ ВАЖНЕЕ ПОНИМАТЬ И ПРОГНОЗИРОВАТЬ СОЛНЕЧНУЮ ПОГОДУ. ДЛЯ ЭТОГО В КОСМИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО ЗАПУЩЕНЫ СПУТНИКИ, С ПОМОЩЬЮ КОТОРЫХ МОЖНО НАБЛЮДАТЬ ЗА ПЯТНАМИ НА СОЛНЦЕ ЕЩЕ ДО ТОГО, КАК ОНО ПОВЕРНЕТСЯ К ЗЕМЛЕ УДАРНОЙ СТОРОНОЙ. СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ ДАЕТ ЖИЗНЬ ВСЕМУ, ЧТО СУЩЕСТВУЕТ НА ЗЕМЛЕ. СОЛНЦЕ ЗАЩИЩАЕТ НАС ОТ КОСМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ. НО ЗАЩИЩАЯ НАС, ИНОГДА, ОНО МОЖЕТ И НАВРЕДИТЬ. ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЕ СУЩЕСТВУЕТ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОЧЕНЬ ТОНКОГО БАЛАНСА.