Влияние Солнца на жизнь Земли

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

На тему: «Влияние Солнца на жизнь Земли»

 

 

 

 

 

 

Подготовила

Ученица 11 «А»  класса

Ильницкая Екатерина

 

 

Витебск 2013

 

 

Огромная роль солнечной  энергии в жизни нашей планеты  стала очевидной довольно давно. Нагревая поверхность Земли, Солнце приводит в движение массы воздуха, заставляя их перемещаться из одних  районов в другие. Таким образом, наше дневное светило является основным «виновником» всех явлений погоды.

Однако влияние Солнца на погоду не ограничивается одним  лишь тепловым воздействием. Наше дневное  светило— источник не только света и тепла; с его поверхности излучаются потоки невидимых ультрафиолетовых и рентгеновских лучей, а также потоки корпускул—заряженных частиц вещества. Воздействие этих излучений на характер процессов, протекающих в земной атмосфере, было замечено уже много лет назад, но только в последние годы стали вырисовываться некоторые подробности этой неощутимой связи. Хотя количество тепла и света, посылаемое на Землю нашим дневным светилом, уже на протяжении многих сотен миллионов лет остается постоянным, интенсивность его невидимых излучений может испытывать значительные изменения. Она зависит от так называемой солнечной активности, которая не всегда одинакова.

Наибольшее количество света  испускает самый нижний слой солнечной  атмосферы, так называемая «фотосфера» (что означает «светящаяся сфера»). Это и есть тот ослепительный  диск, который мы наблюдаем па небе. Выше фотосферы находится сравнительно тонкий (около 14 000 км) красноватый слой — «хромосфера» (что означает «окрашенная  сфера»), состоящая из водорода, кальция  и некоторых других химических элементов. Над хромосферой на огромную высоту вздымаются гигантские газовые фонтаны  — протуберанцы. Газы в протуберанцах  движутся с колоссальными скоростями, иногда достигающими 400—500 км/сек. Наконец, еще выше располагается самый внешний слой солнечной атмосферы — солнечная корона, состоящая из протонно-электронного газа. Корона простирается в космическое пространство на несколько сотен миллионов километров, заходя далеко за орбиту Земли. Можно с полным правом сказать, что мы живем внутри солнечной атмосферы.

При наблюдении невооруженным  глазом поверхность Солнца представляется нам совершенно гладкой. Однако если посмотреть на дневное светило в  достаточно сильный телескоп, мы увидим, что фотосфера состоит из множества  отдельных зерен — гранул, которые  находятся в постоянном движении. В фотосфере вблизи экваториальной зоны возникают и солнечные пятна  — темные образования, поперечник которых  достигает иногда 250 тыс. км.

Еще в начале текущего столетия было обнаружено, что солнечные пятна  обладают сильными магнитными полями. Напряженность этих полей достигает 1000 гаусс у небольших пятен  и 4000 гаусс у крупных. Для сравнения  можно сообщить, что напряженность  земного магнитного поля у полюсов  составляет всего 0,5 гаусса.

Но это и не удивительно, так как вообще все вещество Солнца находится в ионизованном состоянии, а движение заряженных частиц всегда сопровождается образованием электрических  и магнитных полей. Поэтому электромагнитные явления должны играть весьма существенную роль во всех физических процессах, происходящих на Солнце. Видимо, и возникновение  солнечных пятен связано с  действием магнитных сил. Во всяком случае, было замечено, что перед  появлением пятна напряженность  магнитного поля в данном районе атмосферы  возрастает в несколько тысяч  раз. Возможно, что такое усиление магнитного поля замедляет передачу тепловой энергии из центральных  областей Солнца к фотосфере и  возникают области пониженной температуры (примерно 4500—5000° по сравнению с 6000° к фотосфере). По контрасту  с окружающей солнечной поверхностью такие области и выглядят темными  пятнами.

Весьма вероятно также, что  в местах ослабления магнитного поля происходят мощные выбросы энергии  -факелы и протуберанцы.

Пятна — одно из внешних  проявлений солнечной активности. По их количеству можно судить об ее уровне.

Но самое мощное проявление активности Солнца — так называемые вспышки, происходящие в нижних слоях  солнечной атмосферы. Это термоядерные взрывы, возникающие благодаря быстрому сжатию магнитных полей и разогреванию солнечного вещества. Энергия одной  из таких вспышек, зарегистрированной 23 февраля 1956 г., была но оценке ученых эквивалентна энергии одновременного взрыва миллиона водородных бомб.

Электромагнитные излучения  вспышек доходят до Земли практически  мгновенно (через 8 минут 18 секунд). Потоки же частиц, образующиеся при вспышках, в основном достигают нашей планеты  через 1—2 суток. И лишь сравнительно небольшая часть движущихся с  высокой скоростью частиц преодолевает расстояние между Солнцем и Землей за несколько часов. Если световое и  тепловое излучение нашего дневного светила из года в год практически  не меняется, то в его поверхностной  деятельности наблюдаются своеобразные циклы, в течение которых солнечная  активность достигает максимального  значения, а затем вновь убывает. Это случается примерно через  каждые 11 лет. В такие годы па поверхности  нашего дневного светила наблюдается  большое количество пятен и вспышек, невидимые излучения достигают  наибольшей интенсивности. Одновременно с этим на Земле возникают магнитные  бури, происходят нарушения радиосвязи, наблюдается усиление ионизации  верхних слоев атмосферы.

Помимо 11-летнего цикла  солнечной активности существуют и  другие, в частности, 100-летний, или  вековой.

Эти циклы как бы накладываются  друг на друга. Благодаря этому общий  уровень солнечной активности зависит  от того, на каком «этапе» своего развития находится в данный момент каждый из циклов. Поэтому невидимые  излучения Солнца достигают наибольшей интенсивности в те годы, когда  максимумы циклов совпадают. Именно такое совпадение произошло, например, в 1957 г. Если посмотреть па кривую, изображающую ход солнечной активности в текущем  столетии, сразу можно заметить, что почти каждый очередной ее максимум расположен гораздо выше предыдущего. И максимум 1957— 1958 гг. был самым  высоким за последние 100 лет.

 

 

Таким образом, «тепловой  фон», на котором развертываются явления  погоды, из года в год в среднем  не меняется, но зато меняется воздействие  солнечной активности на земную атмосферу  и, в частности, на погоду. Механизм подобного воздействия исследован еще недостаточно, и сведения, которыми мы располагаем па этот счет, не выходят  в основном за рамки чисто статистических закономерностей, но сам факт зависимости  явлений погоды от интенсивности  невидимой радиации Солнца в настоящее  время уже не вызывает сомнений.

Так, одновременно с ростом максимумов солнечной активности с  начала текущего столетия наблюдалось  явное потепление климата. Например, граница вечных льдов в Арктике  отступила на несколько сотен  километров к северу. Если в 1901 г. ледокол  «Ермак» не смог дойти даже до северной оконечности Новой Земли, то в 1935 г. ледокол «Садко» прошел по чистой воде на 600 км севернее этого места. В 1925 г. малые не ледокольные суда впервые обогнули с севера по чистой воде остров Шпицберген, а в 1932 г. Землю  Франца Иосифа. В период с 1924 по 1944 гг. общая площадь льда только в советских  арктических районах уменьшилась  приблизительно на 1 млн. квадратных километров.

О значительном потеплении говорит и неуклонный рост среднегодовых  температур. Повышение среднегодовых  температур отмечено на острове Шпицберген, на Земле Франца Иосифа, в Гренландии, в северных районах Советского Союза.

Если в 1895—1915 гг. средняя  годовая температура в Архангельске составляла 0,2 градуса, то в период с 1916 по 1930 гг. она возросла до 0,9 градуса. А в районе Ленинграда за последние 130 лет средняя температура поднялась  па 1,1 градуса. Чтобы оценить величину подобного потепления, достаточно сказать, что повышение средней годовой  температуры всего лишь на один градус равносильно перемещению дайной местности к югу па 600—700 км.