Влияние солнечной активности на распространенность ВПР среди новорожденных детей г. Атырау

        Если исследования правильны, то сейчас последний солнечной максимум, который мы увидим в ближайшее  десятилетие. «Это может повлиять на все — от космоса до климата Земли.»

Необычное солнечное поведение, включая исчезновение пятен и ослабление магнитной активности, может быть признаком того, что наше Солнце готовится  быть менее активным в ближайшие годы.

Результаты трех отдельных исследований показали, что даже тогда, когда текущий цикл пятен достигает солнечного максимума, Солнце переходит в менее активный период, в течение следующего 11-летнего цикла. Пятна значительно сокращаются или даже могут совсем исчезнуть. Солнце даже не готовиться к новому циклу.

Прогноз солнечной активности до 2020 г. 

ІІ   О новом пике активности Солнца

 

Солнечный 24 цикл был исторически длительным и начинался слабо. Наблюдения сайта Национальной солнечной обсерватории показали, что существует ненормальная структура выбросов в сравнении с наблюдениями за прошлыми циклами: 21, 22 и 23. Если ничего не изменится по текущему курсу, то судя по предыдущим циклам, солнечный максимум будет приходиться примерно в начале 2013 года. Минимум может начаться около 2015–2017 годов. Новые наблюдения системы спутников показали учёным, что ориентирование силовых линий магнитных полей Солнца и Земли в одном направлении в этот раз позволит значительному количеству плазмы беспрепятственно войти в атмосферу нашей планеты.

Неожиданно широкий пласт высокоэнергетических заряженных частиц в земной магнитосфере был обнаружен астрофизиками из космического центра Годдарда (Goddard Space Flight Center). Новые данные свидетельствуют о том, что защита нашей планеты от вредного космического излучения значительно ослабла и продолжает истощаться.

Магнитный щит Земли прикрывает планету со всех сторон. Однако, как выяснилось, и он может дать течь. Предполагаемые размеры брешей: в ширину порядка четырёх диаметров Земли, в длину – около семи (иллюстрация NASA).

 

Напомним, что солнечный ветер (потоки ионизированных частиц, разогнанные иногда до полутора миллионов километров в час) чаще всего проявляется на Земле в виде красивых полярных сияний. В обычное время планета защищена от него своим магнитным щитом (магнитосферой).

Тот же самый солнечный ветер вызывает магнитные бури, влияет на работу спутников, выводит из строя электрические сети на Земле, мешает космонавтам работать в открытом космосе, угрожая их здоровью и даже жизни. И вот теперь система спутников THEMIS обнаружила во внешнем слое магнитосферы постепенно разрастающийся слой заряженных частиц шириной почти в 6,5 тысячи километров. Если так будет продолжаться, то в 2011-2012 годах (пик солнечного цикла) жители планеты испытают на себе сильнейшие геомагнитные бури, увидят самые яркие полярные сияния и зарегистрируют самые сильные волнения в радиационном поясе Земли .

Солнечный ветер всё время меняется и треплет магнитное поле Земли, как ветер флаг или флюгер. Силовые линии магнитного поля нашей планеты выравниваются в разных направлениях над различными регионами. Ближе к экватору (где солнечный ветер сильнее всего «давит» на магнитосферу) линии направлены на север. Солнечный ветер обладает своим собственным полем, которое также постоянно меняется в течение 11-летнего цикла солнечной активности. Ранее считалось, что когда вектора полей сонаправлены, а именно оба «указывают» на север, то это лишь усиливает защиту Земли.

 

 

«Вредность» набегающих силовых линий солнечного ветра сильно зависит от их направления (иллюстрация NASA/Goddard Space Flight Center).

 

Данный вывод был сделан на основе наблюдений: когда линии магнитного поля солнечного ветра направлены на юг, полярные сияния ярче, возрастает опасность нахождения в открытом космосе без соответствующей защиты.

 До сегоднешнего  дня учёные вполне логично считали, что наибольшее количество заряженных частиц попадают в земную магнитосферу, когда линии магнитного поля солнечного ветра „указывают“ на юг», однако данные с системы спутников указывали на то, что «слой солнечных частиц» становится толще, когда поля сонаправлены.

 

 

Поток высокоэнергетических частиц из вытянутой области магнитного поля возвращается к Земле и проявляется в виде полярных сияний (иллюстрации NASA).

 

В результате дальнейших исследований и расчётов выяснилось, что выравнивание линий полей (в одном направлении) позволяет проходить через магнитную защиту Земли до 20 раз большему количеству заряженных частиц. Чтобы выяснить, каков механизм данного процесса, астрофизики создали несколько компьютерных моделей, которые сымитировали процессы, наблюдаемые системой THEMIS.Астрофизики предполагают, что возможным виновником всего являются направленные на север силовые магнитные линии солнечного ветра, которые соединяются с магнитосферой Земли. По мере приближения такой линии к нашей планете она «падает» на полюса (а за ней и принесённые заряженные частицы) и охватывает Землю, как осьминог свою жертву. Это явление, известное как магнитное перезамыкание прорывает в магнитосфере Земли гигантские бреши, позволяя плазме войти внутрь (в высоких широтах в обоих полушариях с освещённой стороны планеты).

Впрочем, одного (пусть даже и широкого) слоя заряженных частиц всё же недостаточно для того, чтобы создать значительные геомагнитные бури. Пока что Земля и её обитатели наслаждаются периодом относительного спокойствия, хотя в магнитосфере продолжается накопление запаса высокоэнергетических частиц.

Самый сложный для планеты период начнётся тогда, когда солнечная активность возрастёт и направленные теперь уже на юг линии придадут накопленной плазме дополнительный заряд. Вот тогда-то астрофизики и ожидают эффекта, схожего со взрывом газа, к которому не вовремя поднесли зажжённую спичку.

 

 

 Из этой арифметики следует простой вывод. Вопреки ожидаемым прогнозам, пик 24-го цикла в плане воздействия на человека придется не на 2012-2013 г, а, скорее всего на 2014-2015. А если закономерности 23-го цикла повторятся, то пик геомагнитной активности переместится на 2016-2017 года.

 

 

 

               ІІІ Практическая часть

3.1 солнечной активности на распространенность ВПР среди новорожденных детей г. Атырау

 

Характеристики влияния основных показателей солнечной активности на распространенность врожденных пороков развития (ВПР) систем органов у новорожденных детей г. Атырау за 2008 – 2011 годы представлены в  таблице 1.

Таблица №1. Анализ влияния солнечной активности на распространенность ВПР среди новорожденных детей г. Атырау

 

ВПР систем органов	Показатели солн. актив., оказывающие воздействие на пороки	Кол-во	Уровень влияния (%)	Уровень прогноза частоты ВПР в зависимости от интенсивности солн.активн. (%)
Кожа	Ширина гелия, солнечная постоянная, индекс застывшей лавы, корональный индекс, вспышечный индекс	5	56,26	73,1
лицо и шея	Число Вольфа, корональный индекс, вспышечный индекс	А3	53,46	60,62
МВПР	Ар индекс, ширина гелия, солнечная постоянная, индекс застывшей лавы, число Вольфа	5	35,94	29,71
Костно-мышечная система	Число Вольфа, Ар индекс	2	19,93	25,17

 «Установлено наличие статистически  значимых радионаправленных корреляционных  связей. При снижении солнечной  активности повышается частота МВПР, пороков костно-мышечной системы и пороков в целом, а среди нозологических форм происходит рост распространенности диафрагмальной грыжи и грыжи пупочного канатика. Наряду с этим, возрастание солнечной активности обусловливает увеличение частоты аномалий ЦНС и органов чувств, аномалий лица и шеи, а среди нозологических форм повышение распространенности анэнцефалии и расщелины губы».[2, с.16-17].

Проводились исследования влияния солнечной активности на «группы риска». В качестве первой «группы риска» были выбраны пациенты областной больницы и роддома, страдающие ишемической болезнью сердца, стенокардией различных функциональных классов и гипертонией. В качестве второй «группы риска» исследовались новорожденные недоношенные дети, организм которых особенно неустойчив в начальные два месяца жизни. Третья группа – добровольные здоровые люди. Были получены следующие результаты.

В первой «группе риска» во время геомагнитных возмущений выявлены различные серьезные функциональные нарушения ритма сердца у больных, перенесших инфаркт миокарда и страдающих стенокардией; у здоровых людей при этом  наблюдались лишь слабые функциональные расстройства сердечного ритма, изменения физического и психо – эмоционального  статуса. Во время геомагнитного возмущения у больных, и у здоровых людей изменялись реологические свойства крови и капиллярного кровопотока, происходило повышение уровня гормона кортизола в моче, а также наблюдалась депрессия продукции гормона эпифиизамелатинина.

Во второй «группе риска», у новорожденных детей в первые несколько недель жизни, доминировали околонедельные ритмы артериального кровяного давления и частоты сердечных сокращений, которые коррелировали с околонедельным ритмом Кр-индекса геомагнитной активности [3, с.16-17].

 

3.2. Связь заболеваний и смертности от инфаркта миокарда с солнечной активностью.

 

Число заболеваний, так и число смертей от инфаркта миокарда больше в геомагнитно-активные дни, чем в геомагнитно-спокойные. Происходит резкое увеличение смертей от инфаркта миокарда в дни магнитных бурь. По независимым данным было получено, что в эти дни существенно меняется фибринолитическая активность крови (увеличивается тромбообразование), что может приводить к летальным исходам [4. с.40-45].

В.Яков приводит данные, характеризующие сегодняшнее состояние с аварийностью на авиатранспорте (таблица 2). Из этих данных видно, что на самом деле, несмотря на ухудшение положения с материальной базой, число авиакатастроф не увеличивается, а сокращается с одновременным уменьшением числа погибших.

Табл. 2. количество авиакатастроф и погибших в них за 2008-2011 года

Годы	Количество авиакатастроф	Количество погибших
2008	21	502
2009	23	731
2010	28	828
2011	20	715

 

Эти данные хорошо соотносятся с изменением соответствующих параметров солнечной активности.

Сократились темпы роста заболеваемости туберкулезом органов дыхания. Так в 2008 году прирост составил 21%, а в 2009 году – 23%.

Все перечисленные факты позволяют говорить о безусловном влиянии изменений именно геомагнитной обстановки на чрезвычайные ситуации различного характера. Именно снижение активности Солнца вызывает соответствующее снижение активности во многих процессах Земли.

 

 

 

3.3. Связь успеваемости с солнечной активностью.

 

 А также в данной работе предлагаются результаты анализа успеваемости учеников 5 различных школ расположенных в разных городах г. Атырау, Кызылорды, Семея. Были обработаны данные успеваемости учеников третьих классов (всего 12) за период сентябрь 2011 года – декабрь 2011 года. Рассматривались предметы: математика, русский язык, чтение.

Выбор третьих классов обусловлен следующими факторами. Дети окончательно влились в образовательный процесс, класс приобрел законченную структуру, учитель в полной мере руководит процессом обучения класса. В тоже время, дети в возрасте 9-11 лет способны к специфическому восприятию мира, восприимчивы к окружающему. Выбранные предметы оцениваются учителями наибольшим количеством оценок и наиболее полно и структурно отображают навыки и умения учащихся. Так как работа не включает в себя непосредственное наблюдение за Солнцем, то данные об активности Солнца взяты нами из Интернет. В качестве показателя активности применены числа Вольфа.

В основе анализа лежит рейтинг успеваемости учащихся. Этот метод является стандартным показателем обучаемости класса и повсеместно применяется в системе образования.

Формула для расчета рейтинга класса по предмету, используемая нами при вычислениях выглядит следующим образом: (5´ a+4´ b+3´ c+2´ d+1´ e)/(a+b+c+d+e), где, соответственно, a,b,c,d,e количество пятерок, четверок, троек и так далее, полученных классом за день. На основе формулы получается “средняя” оценка класса по предмету. По полученным “средним” строится график. Для удобства анализа на график, по оси ординат нанесены значения (Zn-4), где Zn – “средняя” оценка. Заметим, что величина (Zn-4) может быть меньше нуля. Однако в данном случае нас интересует лишь ход графика, и мы можем отказаться от рассмотрения численных значений.