Влияние солнечной активности на самочувствие людей и жизнь на Земле

Хотя солнечная постоянная, как уже говорилось, не испытывает ощутимых колебаний с ходом 11-летнего цикла, это отнюдь не означает, что подобным образом ведут себя и отдельные области спектра излучения Солнца. В этом читатель уже мог убедиться, когда рассматривались потоки радиоизлучения Солнца. Несколько слабее изменения интенсивности фиолетовых линий ионизованного кальция Н и К. Но и эти линии в эпоху максимума примерно на 40% ярче, чем в эпоху минимума 11-летнего цикла. Имеются данные, хотя и не совсем бесспорные, об изменении с ходом цикла глубины линий в видимой области солнечного спектра. Однако самые внушительные вариации излучения Солнца относятся к рентгеновскому и дальнему ультрафиолетовому диапазонам длин волн, возможность изучения которых дали искусственные спутники Земли и космические аппараты. Оказалось, что интенсивность рентгеновского излучения в интервалах длин волн 0 - 8 А, 8 - 20 А и 44 - 60 А от минимума к максимуму 11-летнего цикла возрастает в 500, 200 и 25 раз. Не менее ощутимые изменения происходят и в спектральных областях 203 - 335 А и вблизи 1216 А (в 5,1 и 2 раза).

Как было обнаружено с помощью современных математических методов, существует так называемая тонкая структура 11-летнего цикла солнечной активности. Она сводится к устойчивому «ядру» вокруг эпохи максимума, охватывающему примерно 6 лет, двум или трем вторичным максимумам и расщеплению цикла на две составляющие со средними периодами около 10 и 12 лет. Такая тонкая структура выявляется и в форме циклической кривой чисел Вольфа, и в «диаграмме бабочек». В частности, в самых высоких 11-летних циклах, кроме основной зоны солнечных пятен, имеется также высокоширотная зона, которая сохраняется только до эпохи максимума и смещается с ходом цикла не к экватору, а к полюсу. Кроме того, «диаграмма бабочек» для групп пятен представляет собой не единое целое, а как бы складывается из так называемых цепочек-импульсов. Суть этого процесса состоит в том, что, появляясь на сравнительно высокой широте, группа пятен (или несколько групп) за 14 - 16 месяцев смещается к экватору Солнца. Такие цепочки-импульсы особенно хорошо заметны на ветви роста и ветви спада 11-летнего цикла. Возможно, они связаны с флуктуациями солнечной активности.

Советский исследователь Солнца А. И. Оль установил еще одно фундаментальное свойство 11-летнего цикла солнечной активности. Изучая связь между индексом рекуррентной геомагнитной активности за последние четыре года цикла и максимальным числом Вольфа, он обнаружил, что она очень тесная, если число Вольфа относится к следующему 11-летнему циклу, и совсем слабая, если оно относится к тому же циклу, что и индекс геомагнитной активности. Отсюда следует, что 11-летний цикл солнечной активности зарождается «в недрах» старого. Рекуррентная геомагнитная активность обусловлена корональными дырами, которые, как мы знаем, возникают, как правило, над униполярными областями фотосферного магнитного поля. Следовательно, истинный 11-летний цикл начинается в середине ветви спада появлением и усилением не биполярных, а униполярных магнитных областей. Эта первая стадия развития заканчивается к началу того 11-летиего цикла, с которым мы привыкли иметь дело. В это время начинается его вторая стадия, когда развиваются биполярные магнитные области и все те явления солнечной активности, о которых мы уже говорили. Она длится до середины ветви спада привычного нам 11-летнего цикла, когда происходит зарождение нового цикла. Любопытно, что столь важная особенность 11-летнего цикла не была замечена непосредственно на Солнце, но ее удалось установить при изучении влияния солнечной активности на атмосферу Земли.

Закон чередования магнитной полярности

Важнейшей особенностью цикла солнечной активности является закон изменения магнитной полярности пятен. В течение каждого 11-летнего цикла все ведущие пятна биполярных групп имеют некоторую одинаковую полярность в северном полушарии и противоположную в южном.

То же самое справедливо для хвостовых пятен, у которых полярность всегда противоположна полярности ведущего пятна. В следующем цикле полярность ведущих и хвостовых пятен меняется на противоположную. Одновременно с этим меняется полярность и общего магнитного поля Солнца, полюсы которого находятся вблизи полюсов вращения. Поэтому правильнее говорить не об 11-летнем, а о 22-летнем цикле солнечной активности (цикл Хейла, 1919).

2.2 Изучение 11-летнего цикла роста деревьев

Экспериментальная часть.

Солнечно-земные связи.

У Земли есть определенная реакция(её внешних оболочек, включая биосферу) на изменения Солнечной активности. Уровень солнечной активности (число активных областей и солнечных пятен, количество и мощность солнечных вспышек и т.д.) изменяется с периодом около 11 лет. Существуют также слабые колебания величины максимумов 11-летнего цикла с периодом около 90 лет. На Земле 11-летний цикл прослеживается на целом ряде явлений органической и неорганической природы (возмущения магнитного поля, полярные сияния, возмущения ионосферы, изменение скорости роста деревьев с периодом 11 лет, установленным по чередованию толщины годовых колец, и т.д.).

Мое экспериментальное исследование основывалось на изучении изменения скорости роста деревьев с периодом в 11 лет. Для изучения 11 летнего цикла было взято несколько спилов хвойных деревьев, с которыми проводились исследования. Среднее количество колец на одном спиле не превышало 50.

Цель: Исследовать и выявить 11-летний цикл по росту годичных колец деревьев.

Задачи

1. Измерить размер годичных колец

2. Построить график зависимости размера колец от номера года

3. Найти точки максимума

Гипотеза. График зависимости размера кольца от его возраста должен распознаваемо показывать проявления 11 летнего цикла в спилах деревьев.

11-летний цикл должен быть хорошо распознаваем.

План выполнения.

1. 3-4 грубые спила сосны были хорошо отшлифованы, чтобы можно было разглядеть и измерить диаметр каждого кольца (от 2 мм до 5 мм). Выбирались спилы дерева, которые не были деформированы еще каким-либо внутренним стволом. Брались спилы ровные, с одним спилом внутри.

2. С помощью измерительной лупы, цена деления которой равна 0,1 мм, изучал и измерял размер каждого кольца

3. Измерения заносил в таблицу, по полученным данным были построены графики (зависимость размера кольца от его возраста).

Полученный результат: в результате исследования был получен график, на котором были видны слабо выраженные изменения. В спилах 11 летний цикл прослеживался слабо (расстояние между точками максимума должно было находиться примерно на 9-12 годах друг от друга).

График 1 спила 1

График 2 спила 1 (измерение отрезка в противоположную сторону )

График 3 спила 2.

График 4 спила 2.1

Результат.

Анализ графиков позволяет увидеть слабую зависимость проявления 11 летнего цикла, но эти показания не совсем точны. Для изучения 11 летнего цикла следует брать деревья, растущие в более благоприятном теплом климате, при постоянном освещении Солнца. Возможно, результат исследований будет намного точнее и лучше. Но для изучения 11 летнего цикла нужно учитывать территорию, откуда было взято данное дерево т.к. важной особенностью цикла солнечных пятен является закон изменения магнитной полярности пятен. В течение каждого 11-летнего цикла все ведущие пятна биполярных групп имеют некоторую одинаковую полярность в северном полушарии и противоположную в южном. То же самое справедливо для хвостовых пятен, у которых полярность всегда противоположна полярности ведущего пятна. В следующем цикле полярность ведущих и хвостовых пятен меняется на противоположную. Одновременно с этим меняется полярность и общего магнитного поля Солнца, полюсы которого находятся вблизи полюсов вращения. Поэтому правильнее говорить не об 11-летнем, а о 22-летнем цикле солнечной активности.

Заключение

В ходе исследования я изучил большое количество литературы, подтверждающей, что Солнце, а точнее Солнечная активность имеет связь с происходящим на Земле, и написал исходный текст по данной теме.

При изучении литературы я узнал много сведений о том, что цикл Солнечных пятен оказывает влияние на появление различных заболеваний, вирусов, пандемий и т.д., на самочувствие человека и его поступки. Подтверждающие это сведения тоже описаны в моем дипломе. Изучение СА может продолжаться достаточно долго и захватывать большое количество факторов. Интересное влияние СА прогнозируют на 21 декабря 2012 года. Определенные ученые считают, что именно в этом году произойдет самая мощная за последние несколько тысяч лет вспышка, которая понесет за собой губительные последствия на Земле.

Само влияние СА (появление Солнечных пятен) обусловлено определенными циклами, один из которых я изучал на годичном росте колец деревьев. Экспериментальная часть по изучению 11-летнего цикла не дала точных результатов, показывающих последовательность цикла. Опыт и изучение нужно провести на других деревьях, растущих на другой территории с продолжительностью роста более 50 лет, чтобы количество колец было больше. Также следует провести опыт с большим количеством деревьев.

Список литературы

1. Мензел Д. Г. «Наше солнце» 1963 г.

2. Интернет сайт

(http://lemyakin.narod.ru/OP/gu-11.htm)

(http://solncev.narod.ru/Soln_a11.htm)

(http://zelend.ru/tsiklichnost-solnechnoy-aktivnosti.solnce-4.html)

3. Энциклопедия «Wikipedia»

(http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB%ED%E5%F7%ED%E0%FF_%E0%EA%F2%E8%E2%ED%EE%F1%F2%FC)

(http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EE%EB%ED%E5%F7%ED%FB%E9_%F6%E8%EA%EB)

(http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D1%86%D0%B5)

4. Энциклопедия Кругосвет

(http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/SOLNECHNAYA_AKTIVNOST.html)

(http://www.moscowaleks.narod.ru/galaxy152.html)

Размещено на Allbest.ru