Земя, което може да продължи от няколко часа до няколко дни. Възниква в резултат на взаимодействието на потоците на слънчевия вятър и магнитосферата на планетата. Магнитната буря (геомагнитна) е най-важният компонент на физиката на взаимодействието между Земята и Слънцето и се нарича „космическо време“. За описание на бурята и нейната мощност се използват индексите Dst и Kp. Най-често такива смущения на полето се наблюдават в средните и ниски географски ширини на Земята.
Раждането на буря
Слънцето е огромна вана, пълна с кипящи атоми. Колкото по-далеч е светилото от нашата планета, толкова по-силно е в състояние да й въздейства със силата на своя вятър. Ако скоростта на потока е около 300 km/s, тогава всичко на Земята е наред, наблюдава се геомагнитно спокойствие.
Периодично на Слънцето се появяват петна, наречени факли. Тяхното магнитно поле е много по-силно от земното. Мощността им може да се сравни с едновременното изригване на 10 милиона вулкана или с мощен взрив от 200-250 водородни бомби. В резултат на такива изригвания голям брой протони и електрони се изхвърлят в космоса. Земята, като силен магнит, ги привлича към себе си, нарушава собственото си поле и то започва да променя свойствата си. От това следва, че геомагнитната буря е рязка промяна в магнитното постоянство на нашата планета в резултат на висока слънчева активност.
Връзката между човека и бурята
Доказано е, че редица външни природни фактори влияят върху общото благосъстояние на човека. Едно от първите места сред тях е заето от геомагнитна буря. Има силно влияние върху човек, предимно засяга сърдечно- съдова система. Забелязано е, че в такива дни хората се уморяват по-бързо и тахикардията не работи правилно. Според статистическите данни за случаите на инфаркт на миокарда в района на Москва, през последните 3 години 13% от случаите са настъпили в периоди на геомагнитна нестабилност. След проучването учените предложиха екипите на линейките да бъдат оборудвани с инструменти, показващи промените в магнитно полеЗемята.
Освен това е доказано, че по време на геомагнитни бури броят на автомобилните катастрофи се увеличава, а броят на самоубийствата се увеличава 4-5 пъти в сравнение с благоприятните дни. Около 60% от населението на света е податливо не само на промени в магнитното поле, но и на самите слънчеви изригвания. Невъзможно е да се скриете от неблагоприятните ефекти, но има места, където човек има най-силно въздействие:
- В самолет. На височина 10 000 м човек не е защитен от слой въздух, както на Земята. Самолетни инциденти се случват по-често в бурни дни.
- На север. Жителите на градове, разположени на север от 60-ия паралел, са по-често изложени на космическо време от останалите.
- В подземни тунели и метро. Тук се наблюдават нискочестотни електромагнитни полета, които са много по-опасни от естествените изригвания и бури. Най-високата им концентрация е регистрирана в кабината на водача, по ръба на платформата и във вагоните. Ето защо почти всички шофьори на подземния транспорт са диагностицирани с коронарна болест на сърцето, а пътниците често страдат от инфаркт.
Въздействие върху устройствата и компютърното оборудване
Геомагнитната буря е враг не само за човешкото здраве, но и за различни области на човешката дейност. Комуникациите са нарушени, навигационните системи на самолети, кораби и космически кораби са изключени, безплатни заряди се появяват на повърхността на трансформатори и тръбопроводи. Енергийните системи също могат да се повредят. Ето защо е много важно предварително да се предвидят дни на нестабилност на геомагнитното поле.
Как да си помогнете в периоди на изригвания и промени в магнитното поле?
20-минутен контрастен душ ще ви помогне да тонизирате цялата съдова система, сърцето и да ободрите тялото и духа. Лекарите препоръчват да се придържате към тези дни правилното хранене: яжте зеленчуци, риба, бобови растения, пийте повече течност под формата на минерална водас лимон. Не се излагайте на повишена физическа активност. Пушенето и пиенето на алкохолни напитки е строго забранено. Трябва да се опитате да не сте нервни, избягвайте конфликтни ситуации. Хората, страдащи от ниско или високо кръвно налягане, винаги трябва да носят необходимите лекарства със себе си.
Събитие в Карингтън
Геомагнитната буря от 1859 г. е кръстена на британския астроном Ричард Карингтън. Предния ден той наблюдава изригвания на Слънцето. Карингтън записва една от най-силните и заключава, че скоро на Земята ще има геомагнитна буря.
Той наистина се оказа мощен, който обхвана почти всички страни. В началото на септември северното сияние беше наблюдавано по целия свят, дори над Карибско море. Телеграфистите пострадаха много от магнитния ураган. Америка и Европа загубиха телеграфна комуникация. Някои устройства продължиха да работят, въпреки че бяха изключени.
Лицето на съвременния апокалипсис
Ако подобно форсмажорно събитие се случи днес, спокойно може да се нарече краят на света. Човечеството ще остане без телевизия, всички средства за комуникация: телефон, интернет. Единственото нещо, което ще продължи да работи, ще бъдат секретни военни разработки, които са защитени от радиация.
Умерена геомагнитна буря се случва почти постоянно на Земята. На южния и северния полюс се наблюдава редовно северно сияние, което се вижда дори от астронавтите. Умерените колебания не предизвикват рязко влошаване на здравето на хората. Човечеството вече е свикнало с подобни промени в земното магнитно поле.
Продължителност от няколко часа до няколко дни, причинена от пристигането в близост до Земята на нарушени високоскоростни потоци от слънчев вятър и свързаната с тях ударна вълна. Геомагнитните бури се появяват предимно в средните и ниски географски ширини на Земята.
В резултат на слънчевите изригвания те се изхвърлят в открития космос. голяма сумавещество (главно протони и електрони), част от което, движейки се със скорост 400-1000 km/s, достига земната атмосфера за един до два дни. Магнитното поле на Земята улавя заредени частици от космоса. Твърде силният поток от частици нарушава магнитното поле на планетата, което води до бърза и голяма промяна на характеристиките на магнитното поле.
По този начин геомагнитната буря е бърза и силна промяна в магнитното поле на Земята, която се случва в периоди на повишена слънчева активност.
Пикът на слънчевата активност през предишния слънчев цикъл се случи през 2001-2002 г., когато слънчевите ветрове излизаха от повърхността на нашата звезда почти постоянно и слънчевите петна достигнаха своя максимум. В същото време експертите отбелязаха изключително неблагоприятните последици от дейността за нашата планета - електронното оборудване не функционираше правилно, спътниците в орбита работеха с грешки.
Най-мощното изригване в историята на наблюдателната астрономия се случи на 4 ноември 2003 г. Неговата енергия, както показват изчисленията, може да бъде достатъчна, за да снабдява с електричество град като Москва в продължение на 200 милиона години.
Влиянието на магнитните бури върху живота и здравето на хората
Геомагнитните бури засягат много области на човешката дейност, от които можем да подчертаем прекъсванията в комуникациите, навигационните системи на космическите кораби, появата на повърхностни заряди върху трансформатори и тръбопроводи и дори разрушаването на енергийни системи.
Магнитните бури също оказват влияние върху здравето и благосъстоянието на хората. Те са опасни преди всичко за страдащите артериална хипертонияи хипотония, сърдечни заболявания. Приблизително 70% от инфарктите хипертонични кризиа ударите се случват точно по време на слънчеви бури.
Магнитните бури често са придружени от главоболие, мигрена, ускорен пулс, безсъние, чувствам се зле, намалена жизненост, промени в налягането. Учените обясняват това с факта, че когато магнитното поле се колебае, капилярният кръвен поток се забавя и настъпва кислороден глад на тъканите.
През 30-те години на миналия век в Ница (Франция) случайно се забелязва, че случаите на инфаркт на миокарда и инсулт при възрастни хора рязко се увеличават в дните, когато местната телефонна централа изпитва сериозни смущения до точката на пълна загуба на комуникация. Впоследствие беше установено, че по време на магнитни бури възникват смущения в телефонната комуникация. На тази база се стигна до заключението, че инфарктите и инсултите, както и самите смущения в телефонната мрежа са свързани с магнитни бури.
По едно време въпросът за влиянието на слънчевата активност върху възникването на злополуки и наранявания в транспорта и в производството предизвика разгорещен дебат. Това е посочено за първи път през далечната 1928 г. от Александър Чижевски, а през 50-те години на миналия век германските учени Райнхолд Райтер и Карл Вернер ги установяват от анализ на около 100 хиляди автомобилни катастрофи. рязко увеличениена втория ден след слънчевото изригване. По-късно руският съдебен лекар от Томск Владимир Десятое откри рязко увеличение на броя на самоубийствата (4-5 пъти в сравнение с дните на тихо слънце) също на втория ден след слънчевото изригване. И това точно съответства на началото на магнитните бури.
Според различни източници от 50 до 75% от населението на Земята е подложено на негативното въздействие на магнитните бури. В този случай моментът на началото на стресовата реакция може да се измести спрямо началото на бурята с различни периоди за различни бури и за конкретен човек. Много хора започват да реагират не на самите магнитни бури, а 1-2 дни преди тях, т.е. в момента на изригвания на самото Слънце.
Също така е отбелязано, че до 50% от населението на планетата е способно на адаптация, т.е. до намаляване до нула на реакцията на няколко последователни магнитни бури с интервал от 6-7 дни, както и че младите хора практически не усещат въздействието на магнитните бури.
Теорията за влиянието на магнитните бури върху човека има противници, които са на мнение, че гравитационните смущения са свързани с промени относителна позицияЗемята, Луната и планетите от Слънчевата система са неизмеримо малки в сравнение с тези, на които хората са изложени в обикновения живот (клатене, ускорение и спиране в обществения транспорт, рязко спускане и изкачване и др.).
Материалът е подготвен въз основа на информация от РИА Новости и открити източници
Според различни източници от 50 до 70% от населението на света е податливо на негативните ефекти на магнитните бури. Освен това, появата на такава стресова реакция при конкретен човек по време на различни бури може да се измести в различно време.
За някои реакцията настъпва 1-2 дни преди геомагнитно смущение, когато се появят слънчеви изригвания, за други започват да се чувстват зле в пика на магнитната буря, за някои неразположението се проявява само известно време след нея.
Ако слушате себе си, наблюдавате промените в здравословното си състояние и извършвате анализ, е възможно да откриете връзка между влошеното здраве и прогнозата за геомагнитната ситуация на Земята.
Какво представляват магнитните бури?
Магнитните бури най-често се появяват в ниските и средните географски ширини на планетата и продължават от няколко часа до няколко дни. Това идва от ударна вълна от високочестотни потоци от слънчев вятър. От слънчевите изригвания в космоса се изхвърлят голям брой електрони и протони, които се насочват с голяма скорост към земята и за 1-2 дни достигат нейната атмосфера. Заредените частици в силен поток променят магнитното поле на планетата. Тоест това явление се случва в период на висока слънчева активност, смущаваща земното магнитно поле.
За щастие подобни изригвания се случват не повече от 2-3 пъти месечно, което учените могат да предскажат, записвайки изригванията и движението на слънчевия вятър. Геомагнитните бури могат да варират по интензивност, от незначителни до много агресивни. По време на мощни смущения, като например на 11 септември 2005 г., сателитните навигационни системи бяха прекъснати и комуникациите бяха прекъснати в някои райони на Северна Америка. През 50-те години на миналия век учените анализираха почти 100 000 автомобилни катастрофи и в резултат на това установиха, че на 2-ия ден след слънчевите изригвания броят на катастрофите по пътищата рязко се е увеличил.
Магнитните бури са най-опасни за хора, страдащи от сърдечно-съдови заболявания, артериална хипотония или хипертония, вето-съдова дистония или психично заболяване. Младите здрави хора практически не усещат влиянието на магнитните колебания.
Как магнитните бури влияят на човешкото здраве?
Геомагнитните бури могат да окажат огромно влияние върху човешката дейност - разрушаване на енергийни системи, влошаване на комуникациите, повреди на навигационните системи, повишена честота на нараняванията по време на работа, самолетни и автомобилни катастрофи, както и върху здравето на хората. Лекарите установили още, че именно по време на магнитни бури броят на самоубийствата се увеличава 5 пъти. Жителите на Севера, шведите, норвежците, финландците и жителите на Мурманск, Архангелск и Сиктивкар страдат особено силно от геомагнитните колебания.
Затова само няколко дни след слънчевите изригвания се увеличава броят на самоубийствата, инфарктите, инсултите и хипертоничните кризи. Според различни източници по време на магнитни бури техният брой се увеличава с 15%. манифест Отрицателно влияниечовешкото здраве може да бъде засегнато от следните симптоми:
- Мигрена (виж)
- Главоболие, болки в ставите
- Реакция на ярка светлина, внезапни силни звуци
- Безсъние, или обратното, сънливост
- Емоционална нестабилност, раздразнителност
- тахикардия (виж)
- Скокове на кръвното налягане
- Лошо общо здраве, слабост, загуба на сила
- Обостряне на хронични заболявания при възрастни хора
Учените обясняват влошаването на здравето при метеорологично зависими хорафактът, че когато се промени магнитното поле на земята, капилярният кръвен поток в тялото се забавя, т.е. образуват се агрегати от кръвни клетки, кръвта се сгъстява, може да настъпи кислороден глад на органи и тъкани, на първо място, нервните окончания и мозъкът изпитват хипоксия. Ако магнитните бури се появят подред с прекъсване от една седмица, тогава тялото на по-голямата част от населението е в състояние да се адаптира и практически няма реакция към следващите повторни смущения.
Какво трябва да направят метеочувствителните хора, за да намалят тези прояви?
Метеозависимите хора, както и хората с хронични болеститрябва да наблюдавате приближаването на магнитни бури и предварително да изключите за този период събития или действия, които могат да доведат до стрес; най-добре е да сте в мир по това време, да си починете и да намалите всяко физическо и емоционално претоварване. Какво също трябва да се избягва или изключва:
- Стрес, физическа активност, преяждане - увеличаване на натоварването на сърдечно-съдовата система
- Елиминирайте приема на алкохол, ограничете Вредни храни, което повишава холестерола
- Не трябва да ставате рязко от леглото, това ще се увеличи главоболиеи виене на свят
- Негативното въздействие на бурите се усеща особено силно в самолет или метро (при рязко ускоряване и спиране на влака) - опитайте се да не използвате метрото през този период. Забелязано е, че шофьорите на метрото често страдат от коронарна болест на сърцето, а сред пътниците в метрото често се случват инфаркти.
- И през първия, и през втория ден след бурята реакциите на шофьорите се забавят 4 пъти, така че трябва да бъдете изключително внимателни при шофиране; ако сте чувствителни към времето, не шофирайте през този период.
Какво може да се направи, за да се смекчи това отрицателно въздействие:
- Хората, страдащи от сърдечно-съдови заболявания, хипертония и др., трябва да се внимават предварително и винаги да имат под ръка обичайните лекарства
- Ако няма противопоказания, се препоръчва да вземете 0,5 таблетки аспирин, който разрежда кръвта и може да намали риска от развитие на проблеми с кръвоносните съдове и сърцето.
- Обикновената вода много добре намалява влиянието на магнитните бури - вземането на душ или дори по-добре от контрастен душ, дори просто измиване може да облекчи състоянието
- Ако в такива периоди човек изпитва безпокойство, безсъние или раздразнителност, е необходима добавка - валериана, маточина, божур и др.
- Добре помага чай с мента, малини, чай от листа на ягода, жълт кантарион, маточина
- Що се отнася до плодовете, препоръчително е да ядете кайсии, боровинки, червени боровинки, касис, лимон, банани и стафиди.
Както винаги, всяка гледна точка по почти всеки въпрос намира както поддръжници, така и противници, това се отнася и за влиянието на магнитните бури. Противниците на тази теория твърдят, че гравитационните смущения, които Луната, Слънцето и другите планети от Слънчевата система упражняват върху човек, нямат толкова силен ефект върху човешкото тяло; много повече вреда за човек причинява ежедневният стрес в ежедневието - рязко изкачване или спускане (атракции, влакче на ужасите, пътуване със самолет), внезапно спиране и разклащане на транспорта, силен шум, емоционален стрес, преумора, липса на подходяща почивка, липса на сън.
Геомагнитното поле (GF) се генерира от източници, разположени в магнитосферата и йоносферата. Той пази планетата и живота на нея от вредните влияния.Присъствието му се наблюдаваше от всеки, който държеше компас и виждаше как единият край на стрелката сочи на юг, а другият на север. Благодарение на магнитосферата са направени големи открития във физиката и нейното присъствие все още се използва за морска, подводна, авиационна и космическа навигация.
основни характеристики
Нашата планета е огромен магнит. Северният му полюс се намира в „горната“ част на Земята, недалеч от географския полюс, а южният – близо до съответния географски полюс. От тези точки линиите на магнитното поле се простират на много хиляди километри в космоса, съставлявайки самата магнитосфера.
Магнитният и географският полюс са доста отдалечени един от друг. Ако начертаете ясна линия между магнитните полюси, можете да получите магнитна ос с ъгъл на наклон от 11,3° спрямо оста на въртене. Тази стойност не е постоянна и всичко това, защото магнитните полюси се движат спрямо повърхността на планетата, променяйки местоположението си всяка година.
Същност на геомагнитното поле
Магнитният екран се генерира от електрически токове (движещи се заряди), които се раждат във външното течно ядро, разположено вътре в Земята на много прилична дълбочина. Това е течен метал и се движи. Този процес се нарича конвекция. Движещата се материя на ядрото образува токове и, като следствие, магнитни полета.
Магнитният щит надеждно защитава Земята от нейния основен източник - слънчевия вятър - движението на йонизираните частици, изтичащи от магнитосферата, отклонява този непрекъснат поток, пренасочвайки го около Земята, поради което силната радиация няма вредно въздействие върху всички живи нещата на синята планета.
Ако Земята нямаше геомагнитно поле, слънчевият вятър би я лишил от атмосферата. Според една от хипотезите точно това се е случило на Марс. Слънчевият вятър далеч не е единствената заплаха, тъй като Слънцето също освобождава големи количества материя и енергия под формата на коронални изхвърляния, придружени от силен поток от радиоактивни частици. Но дори и в тези случаи магнитното поле на Земята я защитава, като отклонява тези токове далеч от планетата.
Магнитният щит сменя полюсите си приблизително на всеки 250 000 години. Северният магнитен полюс заема мястото на северния и обратно. Учените нямат ясно обяснение защо се случва това.
История на изследването
Запознаване на хората с невероятни свойстваЗемният магнетизъм се е появил в зората на цивилизацията. Още в древността човечеството е познавало магнитната желязна руда - магнетит. Но кой и кога е открил, че естествените магнити са еднакво ориентирани в пространството спрямо географските полюси на планетата, не е известно. Според една версия китайците са били запознати с това явление още през 1100 г., но са започнали да го използват на практика едва два века по-късно. В Западна Европа магнитният компас започва да се използва в навигацията през 1187 г.
Структура и характеристики
Магнитното поле на Земята може да бъде разделено на:
- основното магнитно поле (95%), чиито източници се намират във външното, електропроводимо ядро на планетата;
- аномално магнитно поле (4%), създадено от скали в горния слой на Земята с добра магнитна чувствителност (една от най-мощните е Курската магнитна аномалия);
- външно магнитно поле (наричано също променливо, 1%), свързано със слънчево-земните взаимодействия.
Редовни геомагнитни вариации
Промените в геомагнитното поле във времето под въздействието както на вътрешни, така и на външни (по отношение на повърхността на планетата) източници се наричат магнитни вариации. Те се характеризират с отклонение на компонентите на GP от средната стойност в мястото на наблюдение. Магнитните вариации имат непрекъснато пренареждане във времето и такива промени често са периодични по природа.
Редовните вариации, които се повтарят ежедневно, са промени в магнитното поле, свързани със слънчеви и лунно-дневни промени в силата на MS. Вариациите достигат максимум през деня и при лунна опозиция.
Неправилни геомагнитни вариации
Тези промени възникват в резултат на влиянието на слънчевия вятър върху магнитосферата на Земята, промени в самата магнитосфера и взаимодействието й с йонизирания горен слой на атмосферата.
- Двадесет и седемдневните вариации съществуват като модел на повтарящо се нарастване на магнитното смущение на всеки 27 дни, съответстващо на периода на въртене на главното небесно тяло спрямо земния наблюдател. Тази тенденция се дължи на съществуването на дълготрайни активни региони на нашата родна звезда, наблюдавани по време на няколко от нейните революции. Проявява се под формата на 27-дневна повторяемост на геомагнитните смущения и
- Единадесетгодишните вариации са свързани с периодичността на активността на слънчевите петна. Установено е, че в годините на най-голямо натрупване на тъмни зони на слънчевия диск магнитната активност също достига своя максимум, но растежът на геомагнитната активност изостава от растежа на слънчевата активност средно с една година.
- Сезонните вариации имат два максимума и два минимума, съответстващи на периодите на равноденствието и времето на слънцестоенето.
- Секуларните, за разлика от горните, имат външен произход, образуват се в резултат на движението на материята и вълновите процеси в течното електропроводимо ядро на планетата и са основният източник на информация за електропроводимостта на долната мантия. и ядро, около физически процеси, водещи до конвекция на материята, както и механизма на генериране на геомагнитното поле на Земята. Това са най-бавните вариации - с периоди от няколко години до година.
Влиянието на магнитното поле върху живия свят
Въпреки факта, че магнитният екран не се вижда, жителите на планетата го усещат перфектно. Например прелетните птици изграждат своя маршрут въз основа на него. Учените излагат няколко хипотези относно това явление. Един от тях предполага, че птиците го възприемат визуално. В очите на мигриращите птици има специални протеини (криптохроми), които могат да променят позицията си под въздействието на геомагнитното поле. Авторите на тази хипотеза са уверени, че криптохромите могат да действат като компас. Но не само птиците, но и морските костенурки използват магнитен щит като GPS навигатор.
Въздействие на магнитен щит върху човек
Влиянието на геомагнитното поле върху човек е коренно различно от всяко друго, било то радиация или опасен ток, тъй като то засяга изцяло човешкото тяло.
Учените смятат, че геомагнитното поле работи в ултранискочестотен диапазон, в резултат на което отговаря на основните физиологични ритми: дихателен, сърдечен и мозъчен. Човек може да не усеща нищо, но тялото все още реагира на това с функционални промени в нервната, сърдечно-съдовата система и мозъчната дейност. Психиатрите от много години наблюдават връзката между скокове в интензитета на геомагнитното поле и обостряне на психични заболявания, често водещи до самоубийство.
"Индексиране" на геомагнитната активност
Смущенията на магнитното поле, свързани с промени в магнитосферно-йоносферната токова система, се наричат геомагнитна активност (GA). За определяне на нивото му се използват два индекса - А и К. Последният показва стойността на GA. Изчислява се от измервания на магнитния щит, правени ежедневно на тричасови интервали, започвайки от 00:00 UTC (координирано универсално време). Най-високите стойности на магнитните смущения се сравняват със стойностите на геомагнитното поле в тих ден за определена научна институция и се вземат предвид максималните стойности на наблюдаваните отклонения.
Въз основа на получените данни се изчислява индексът К. Поради факта, че е квазилогаритмична стойност (т.е. нараства с единица, когато смущението нараства приблизително 2 пъти), не може да бъде осреднено, за да се получи дългосрочна историческа картина на състоянието на геомагнитното поле на планетата. За целта има индекс А, който представлява среднодневната стойност. Определя се съвсем просто - всяко измерение на индекса K се преобразува в еквивалентен индекс. Стойностите K, получени през целия ден, се осредняват, благодарение на което е възможно да се получи индекс А, чиято стойност в обикновени дни не надвишава прага от 100, а по време на периоди на силни магнитни бури може да надвишава 200.
Тъй като смущенията в геомагнитното поле се проявяват по различен начин в различните части на планетата, стойностите на индекса А от различни научни източници могат да варират значително. За да се избегне подобно повишение, индексите А, получени от обсерваториите, се намаляват до средните и се появява глобален индекс A p. Същото важи и за K p индекса, който е дробна стойност в диапазона 0-9. Стойността му от 0 до 1 показва, че геомагнитното поле е нормално, което означава, че оптимални условияза предаване на късовълнови ленти. Разбира се, при условие че има доста интензивен поток от слънчева радиация. Геомагнитно поле от 2 се характеризира като умерено магнитно смущение, което леко усложнява преминаването на дециметрови вълни. Стойности от 5 до 7 показват наличието на геомагнитни бури, които създават сериозни смущения в посочения диапазон, а при силна буря (8-9 точки) правят невъзможно преминаването на къси вълни.
Влиянието на магнитните бури върху човешкото здраве
50-70% от населението на света е изложено на негативното въздействие на магнитните бури. В същото време началото на стресовата реакция при някои хора се отбелязва 1-2 дни преди магнитното смущение, когато се наблюдават изригвания на слънцето. За други, в самия пик или известно време след прекомерна геомагнитна активност.
За зависимите и страдащите хронични болести, е необходимо да се следи информацията за геомагнитното поле в продължение на една седмица, за да се елиминира физически и емоционален стрес, както и всякакви действия и събития, които биха могли да доведат до стрес, при евентуални наближаващи магнитни бури.
Синдром на дефицит на магнитно поле
Отслабването на геомагнитното поле в помещенията (хипогеомагнитно поле) се дължи на конструктивните характеристики на различни сгради, стенни материали и магнетизирани конструкции. При престой в стая с отслабен ОПЛ, кръвообращението, снабдяването с кислород и хранителни веществакъм тъкани и органи. Отслабването на магнитния щит също засяга нервната, сърдечно-съдовата, ендокринната, дихателната, скелетната и мускулната системи.
Японският лекар Накагава „нарече“ това явление „синдром на дефицит на човешкото магнитно поле“. По отношение на важността си тази концепция може да се конкурира с дефицит на витамини и минерали.
Основните симптоми, показващи наличието на този синдром, са:
- повишена умора;
- намалена производителност;
- безсъние;
- главоболие и болки в ставите;
- хипо- и хипертония;
- смущения в храносмилателната система;
- смущения във функционирането на сърдечно-съдовата система.
Информаторът за магнитна буря показва средните прогнозирани стойности на глобалния геомагнитен индекс ( Cr-индекс) Земята, въз основа на геофизични данни от дванадесет обсерватории по света.
Cr-индекс – характеризира геомагнитното поле в глобален мащаб.
В различните части на земната повърхност Cr-индексът се различава в рамките на 1-2 единици. Целият диапазон на Cr-индекса е от 1 до 9 единици. На различните континенти индексът може да се различава с една или две единици (+/-), като целият диапазон е от нула до девет.
Информаторът прогнозира магнитни бури за 3 дни, осем стойности на ден, за всеки 3 часа от деня.
Зеленият цвят е безопасно ниво на геомагнитна активност.
Червен цвят – магнитна буря (Cr-индекс > 5).
Колкото по-висока е червената вертикална линия, толкова по-силна е магнитната буря.
Нивото, при което са вероятни забележими ефекти върху здравето на чувствителните към времето хора (Cr-индекс > 6), е маркирано с хоризонтална червена линия.
Приемат се следните коефициенти на Cr-индекс:
Следните показатели на магнитното поле са относително благоприятни за здравето: Cr = 0-1 – геомагнитната обстановка е спокойна; Cr = 1-2 – геомагнитна обстановка от спокойна до слабо смутена; Cr = 3-4 – от леко нарушено до нарушено.Следните показатели на магнитното поле са неблагоприятни за здравето: Cr = 5-6 – магнитна буря; Cr = 7-8 – голяма магнитна буря; Cr = 9 – максимална възможна стойност
По материали от www.meteofox.ru
ВЛИЯНИЕ НА КОСМОФИЗИЧНИТЕ ФАКТОРИ ВЪРХУ БИОСФЕРАТА.
Извършен е анализ на факти, потвърждаващи влиянието на Слънцето, както и електромагнитни полета от естествен и изкуствен произход върху живите организми. Направени са предположения за източниците и механизма на човешката реакция към магнитни бури, природата на „биоефективните честотни прозорци“, чувствителността към електромагнитни полетас различен генезис. Обсъжда се социално-историческият аспект на влиянието на космическото време върху хората.
Пълният текст на статията се намира на този адрес
ПРИРОДАТА ИМА И КОСМИЧЕСКО ВРЕМЕ
Кандидат на физико-математическите науки А. ПЕТРУКОВИЧ, доктор на физико-математическите науки Л. ЗЕЛЕНИ
Институт за космически изследвания.
През 20 век земната цивилизация неусетно прекрачи много важен крайъгълен камък в своето развитие. Техносферата - областта на човешката дейност - се разшири далеч отвъд границите си естествена средаместообитания – биосфера. Тази експанзия има както пространствен характер - поради изследването на космическото пространство, така и качествен характер - поради активното използване на нови видове енергия и електромагнитни вълни. Но все пак за извънземните, които ни гледат от далечна звезда, Земята остава само песъчинка в океана от плазма, който изпълва Слънчевата система и цялата Вселена, а нашият етап на развитие може да се сравни повече с първите стъпки на дете, отколкото до постигането на зрялост. Нов свят, разкрита на човечеството, е не по-малко сложна и, както всъщност на Земята, не винаги е приятелска. Докато го овладявахме, имаше загуби и грешки, но постепенно се учим да разпознаваме нови опасности и да ги преодоляваме. И има много от тези опасности. Това включва фонова радиация в горните слоеве на атмосферата, загуба на комуникация със сателити, самолети и наземни станции и дори катастрофални аварии на комуникационни и електропроводи, които възникват по време на мощни магнитни бури.
Слънцето е нашето всичко
Слънцето наистина е центърът на нашия свят. В продължение на милиарди години той държи планетите близо до себе си и ги нагрява. Земята е наясно с промените в слънчевата активност, които в момента се проявяват главно под формата на 11-годишни цикли. По време на изблици на активност, които стават по-чести при максимумите на цикъла, в слънчевата корона се раждат интензивни потоци от рентгеново лъчение и енергийно заредени частици - слънчеви космически лъчи - и огромни маси от плазма и магнитно поле (магнитни облаци) се изхвърлят в междупланетното пространство. Въпреки че магнитосферата и атмосферата на Земята доста надеждно защитават всички живи същества от преките ефекти на слънчевите частици и радиация, много човешки творения, например радиоелектроника, авиационна и космическа техника, комуникационни и електропроводи, тръбопроводи, се оказват много чувствителен към електромагнитни и корпускулярни влияния, идващи от околоземното пространство.
Нека сега се запознаем с най-важните практически прояви на слънчевата и геомагнитната активност, често наричани „космическо време“.
опасно! радиация!
Може би едно от най-ярките проявления на враждебността на космоса към човека и неговите творения, освен, разбира се, почти пълен вакуум по земните стандарти, е радиацията - електрони, протони и по-тежки ядра, ускорени до огромни скорости и способни да унищожат органични и неорганични молекули. Вредата, която радиацията причинява на живите същества, е добре известна, но достатъчно голяма доза радиация (т.е. количеството енергия, погълнато от дадено вещество и използвано за неговото физическо и химично унищожаване) също може да повреди радиоелектронните системи. Електрониката също страда от „единични повреди“, когато особено високоенергийни частици, проникващи дълбоко в електронна микросхема, променят електрическото състояние на нейните елементи, нокаутирайки клетките на паметта и причинявайки фалшиви положителни резултати. Колкото по-сложен и модерен е чипът, толкова по-малък е размерът на всеки елемент и по-голяма е вероятността от повреди, които могат да доведат до неправилната му работа и дори до спиране на процесора. Тази ситуация е подобна по своите последствия на внезапно замръзване на компютър по време на писане, с единствената разлика, че сателитното оборудване, най-общо казано, е проектирано да работи автоматично. За да коригирате грешката, трябва да изчакате следващата сесия за комуникация със Земята, при условие че сателитът може да комуникира.
Първите следи от радиация от космически произход на Земята са открити от австриеца Виктор Хес през 1912 г. По-късно, през 1936 г., за това откритие той получава Нобелова награда. Атмосферата ефективно ни защитава от космическата радиация: много малко така наречени галактически космически лъчи с енергия над няколко гигаелектронволта, генерирани извън Слънчевата система, достигат повърхността на Земята. Следователно изследването на енергийните частици извън земната атмосфера веднага се превърна в една от основните научни задачи космическа ера. Първият експеримент за измерване на тяхната енергия е извършен от група съветски изследовател Сергей Вернов през 1957 г. Реалността надхвърли всички очаквания - инструментите излязоха извън мащаба. Година по-късно ръководителят на подобен американски експеримент Джеймс Ван Алън осъзнава, че това не е неизправност на устройството, а реални мощни потоци от заредени частици, които не са свързани с галактическите лъчи. Енергията на тези частици не е достатъчно висока, за да достигнат повърхността на Земята, но в космоса този „недостатък“ е повече от компенсиран от техния брой. Основният източник на радиация в околностите на Земята се оказаха високоенергийни заредени частици, „живеещи“ във вътрешната магнитосфера на Земята, в така наречените радиационни пояси.
Известно е, че почти диполното магнитно поле на вътрешната магнитосфера на Земята създава специални зони„магнитни бутилки“, в които могат да се „уловят“ заредени частици дълго време, въртящи се около силовите линии. В този случай частиците периодично се отразяват от близките до Земята краища на полевата линия (където магнитното поле се увеличава) и бавно се носят около Земята в кръг. В най-мощния вътрешен радиационен пояс протоните с енергия до стотици мегаелектронволта са добре задържани. Дозите радиация, които могат да бъдат получени по време на полета му, са толкова високи, че само изследователските спътници рискуват да бъдат задържани в него дълго време. Пилотираните космически кораби са скрити в по-ниски орбити, а повечето комуникационни спътници и навигационни космически кораби са в орбити над този пояс. Вътрешният пояс се доближава най-много до Земята в точките на отражение. Поради наличието на магнитни аномалии (отклонения на геомагнитното поле от идеален дипол) в местата, където полето е отслабено (над т.нар. бразилска аномалия), частиците достигат височини от 200-300 километра, а в тези, където то е укрепен (над източносибирската аномалия), - 600 километра. Над екватора поясът е на 1500 километра от Земята. Самият вътрешен пояс е доста стабилен, но по време на магнитни бури, когато геомагнитното поле отслабва, конвенционалната му граница се спуска още по-близо до Земята. Следователно положението на пояса и степента на слънчева и геомагнитна активност задължително се вземат предвид при планирането на полети на космонавти и астронавти, работещи в орбити на височина 300-400 километра.
Енергийните електрони се задържат най-ефективно във външния радиационен пояс. „Населението“ на този пояс е много нестабилно и се увеличава многократно по време на магнитни бури поради инжектирането на плазма от външната магнитосфера. За съжаление, по външната периферия на този пояс минава геостационарната орбита, която е необходима за разполагане на комуникационни спътници: спътникът върху нея неподвижно „виси“ над една точка на земното кълбо (надморската му височина е около 42 хиляди километра). Тъй като радиационната доза, създадена от електроните, не е толкова голяма, проблемът с наелектризирането на сателитите излиза на преден план. Факт е, че всеки обект, потопен в плазма, трябва да бъде в електрическо равновесие с нея. Следователно той поглъща определен брой електрони, придобивайки отрицателен заряд и съответен „плаващ“ потенциал, приблизително равен на температурата на електроните, изразена в електронволта. Облаци от горещи (до стотици килоелектронволта) електрони, които се появяват по време на магнитни бури, дават на спътниците допълнителен и неравномерно разпределен, поради разликата в електрическите характеристики на повърхностните елементи, отрицателен заряд. Потенциалните разлики между съседни сателитни части могат да достигнат десетки киловолта, провокирайки спонтанни електрически разряди, които повреждат електрическото оборудване. Най-известната последица от това явление е повредата на американския спътник TELSTAR по време на една от магнитните бури през 1997 г., която остави значителна част от Съединените щати без пейджър комуникация. Тъй като геостационарните сателити обикновено са проектирани да издържат 10-15 години и струват стотици милиони долари, изследванията на електрифицирането на повърхности в космоса и методите за борба с него обикновено са търговска тайна.
Друг важен и най-нестабилен източник на космическа радиация са слънчевите космически лъчи. Протони и алфа частици, ускорени до десетки и стотици мегаелектронволта, изпълват Слънчевата система само с кратко времеслед слънчево изригване, но интензивността на частиците ги прави основен източник на радиационна опасност във външната магнитосфера, където геомагнитното поле все още е твърде слабо, за да защити сателитите. Слънчевите частици, на фона на други, по-стабилни източници на радиация, също са „отговорни“ за краткотрайното влошаване на радиационната обстановка във вътрешната магнитосфера, включително на височини, използвани за пилотирани полети.
Енергийните частици проникват най-дълбоко в магнитосферата в субполярните региони, тъй като частиците тук могат свободно да се движат по-голямата част от пътя по силови линии, почти перпендикулярни на повърхността на Земята. Близките екваториални региони са по-защитени: там геомагнитното поле, почти успоредно на земната повърхност, променя траекторията на частиците на спирална и ги отвежда настрани. Следователно маршрутите на полетите, минаващи на високи географски ширини, са много по-опасни от гледна точка на радиационно увреждане от тези на ниски ширини. Тази заплаха се отнася не само за космически кораб, но и към авиацията. На височини 9-11 километра, където минават повечето авиационни маршрути, общият фон на космическата радиация вече е толкова висок, че годишната доза, получавана от екипажите, оборудването и често летящите, трябва да се контролира според правилата, установени за радиация опасни видоведейности. Свръхзвукова пътнически самолет Concorde, летящи до дори по-високи височини, имат броячи на радиация на борда и се изисква да летят на юг от най-краткия северен маршрут между Европа и Америка, ако текущото ниво на радиация надвиши безопасната стойност. Но след най-мощните слънчеви изригвания дозата, получена дори по време на един полет на конвенционален самолет, може да бъде по-голяма от дозата на сто флуорографски изследвания, което налага сериозно да се обмисли въпросът за пълното спиране на полетите в такива моменти. За щастие, изблици на слънчева активност подобно нивосе регистрират по-рядко от веднъж на слънчев цикъл - 11 години.
Възбудена йоносфера
На долния етаж на електрическата слънчево-земна верига е йоносферата - най-плътната плазмена обвивка на Земята, буквално като гъба, поглъщаща както слънчевата радиация, така и утаяването на енергийни частици от магнитосферата. След слънчеви изригвания йоносферата, поглъщайки слънчевите рентгенови лъчи, се нагрява и надува, така че плътността на плазмата и неутралния газ на височина от няколкостотин километра се увеличава, създавайки значително допълнително аеродинамично съпротивление на движението на спътници и пилотирани космически кораби. Пренебрегването на този ефект може да доведе до „неочаквано“ спиране на сателита и загуба на височината на полета му. Може би най-известният случай на такава грешка беше падането на американската станция Skylab, която беше „пропусната“ след най-голямото слънчево изригване през 1972 г. За щастие по време на слизането на станцията "Мир" от орбита Слънцето беше спокойно, което улесни работата на руските балистици.
Но може би най-важният ефект за повечето жители на Земята е влиянието на йоносферата върху състоянието на радиопредаване. Плазмата най-ефективно поглъща радиовълните само в близост до определена резонансна честота, която зависи от плътността на заредените частици и е равна на приблизително 5-10 мегахерца за йоносферата. Радиовълните с по-ниска честота се отразяват от границите на йоносферата, а вълните с по-висока честота преминават през нея, като степента на изкривяване на радиосигнала зависи от близостта на честотата на вълната до резонансната. Тихата йоносфера има стабилна слоеста структура, позволяваща, поради множество отражения, да приема късовълнов радиосигнал (с честота под резонансната) по цялото земно кълбо. Радиовълни с честоти над 10 мегахерца преминават свободно през йоносферата в открития космос. Следователно VHF и FM радиостанциите могат да се чуят само в близост до предавателя и на честоти от стотици и хиляди мегахерца те комуникират с космически кораби.
По време на слънчеви изригвания и магнитни бури броят на заредените частици в йоносферата се увеличава и то толкова неравномерно, че се създават плазмени съсиреци и „допълнителни“ слоеве. Това води до непредсказуемо отражение, поглъщане, изкривяване и пречупване на радиовълните. Освен това самите нестабилни магнитосфера и йоносфера генерират радиовълни, запълвайки широк диапазон от честоти с шум. На практика величината на естествения радиофон става сравнима с нивото на изкуствения сигнал, създавайки значителни трудности при работата на наземните и космически комуникационни и навигационни системи. Радиовръзката дори между съседни точки може да стане невъзможна, но в замяна можете случайно да чуете някоя африканска радиостанция и да видите фалшиви цели на екрана на локатора (които често се бъркат с „летящи чинии“). В субполярните региони и авроралните овални зони йоносферата е свързана с най-динамичните региони на магнитосферата и следователно е най-чувствителна към смущения, идващи от Слънцето. Магнитните бури във високи географски ширини могат почти напълно да блокират радиопредаванията за няколко дни. В същото време, естествено, много други сфери на дейност, като например въздушния транспорт, също са замразени. Ето защо всички услуги, които активно използват радиокомуникации, още в средата на 20 век се превърнаха в едни от първите реални потребители на информация за космическото време.
Актуални струи в космоса и на Земята
Феновете на книги за полярни пътешественици са чували не само за прекъсвания в радиокомуникациите, но и за ефекта на „лудата игла“: по време на магнитни бури чувствителната стрелка на компаса започва да се върти като луда, безуспешно опитвайки се да проследи всички промени в посока на геомагнитното поле. Вариациите на полето се създават от струи йоносферни токове със сила от милиони ампери - електроджети, които възникват в полярни и аврорални ширини с промени в веригата на магнитосферния ток. На свой ред, магнитните вариации, съгласно добре известния закон на електромагнитната индукция, генерират вторични електрически токове в проводимите слоеве на земната литосфера, в солената вода и в близките изкуствени проводници. Индуцираната потенциална разлика е малка и възлиза приблизително на няколко волта на километър (максималната стойност е регистрирана през 1940 г. в Норвегия и е около 50 V/km), но при дълги проводници с ниско съпротивление – съобщителни и електропроводи, тръбопроводи, ж.п. релси - пълна силата на индуцирани токове може да достигне десетки и стотици ампера.
Въздушните комуникационни линии с ниско напрежение са най-малко защитени от такова влияние. Наистина, значителни смущения, възникнали по време на магнитни бури, вече са забелязани на първите телеграфни линии, построени в Европа през първата половина на 19 век. Докладите за тези смущения вероятно могат да се считат за първото историческо доказателство за нашата зависимост от космическото време. Широко разпространените в момента оптични комуникационни линии са нечувствителни към подобно влияние, но те няма да се появят в руската пустош за дълго време. Геомагнитната активност също трябва да причини значителни проблеми за железопътната автоматизация, особено в полярните региони. А в нефтопроводите, които често се простират на много хиляди километри, индуцираните токове могат значително да ускорят процеса на корозия на метала.
В електропроводи, работещи с променлив ток с честота 50-60 Hz, индуцираните токове, вариращи с честота по-малка от 1 Hz, на практика правят само малка постоянна добавка към основния сигнал и трябва да имат малък ефект върху общата мощност. Въпреки това, след авария, която се случи по време на силната магнитна буря от 1989 г. в канадската енергийна мрежа и остави половин Канада без електричество за няколко часа, тази гледна точка трябваше да бъде преразгледана. Причината за аварията се оказаха трансформатори. Внимателни изследвания показват, че дори малко добавяне на постоянен ток може да разруши трансформатор, предназначен да преобразува променлив ток. Факт е, че компонентът на постоянния ток въвежда трансформатора в неоптимален режим на работа с прекомерно магнитно насищане на сърцевината. Това води до прекомерно поглъщане на енергия, прегряване на намотките и в крайна сметка до повреда на цялата система. Последващ анализ на работата на всички електроцентрали в Северна Америка също разкри статистическа връзка между броя на авариите в зоните с висок риск и нивото на геомагнитна активност.
Космос и човек
Всички гореописани прояви на космическото време могат условно да се характеризират като технически, а физическата основа на тяхното влияние е общоизвестна - това е прякото въздействие на потоци от заредени частици и електромагнитни вариации. Невъзможно е обаче да не споменем и други аспекти на слънчево-земните връзки, чиято физическа същност не е напълно ясна, а именно влиянието на слънчевата променливост върху климата и биосферата.
Промените в общия поток от слънчева радиация, дори по време на силни изригвания, възлизат на по-малко от една хилядна от слънчевата константа, тоест изглежда, че те са твърде малки, за да променят директно топлинния баланс на земната атмосфера. Въпреки това има редица косвени доказателства, дадени в книгите на А. Л. Чижевски и други изследователи, показващи реалността на слънчевото влияние върху климата и времето. Например, беше отбелязана подчертана цикличност на различни вариации на времето с периоди, близки до 11- и 22-годишни периоди на слънчева активност. Тази периодичност се отразява и в обектите на живата природа - забелязва се в промяната на дебелината на дървесните пръстени.
В момента прогнозите за влиянието на геомагнитната активност върху здравето на хората са широко разпространени (може би дори твърде широко). Мнението за зависимостта на благосъстоянието на хората от магнитните бури вече е твърдо установено в общественото съзнание и дори се потвърждава от някои статистически изследвания: Например броят на хоспитализираните с линейки и броят на обострянията на сърдечно-съдовите заболявания ясно се увеличава след магнитна буря. От гледна точка на академичната наука обаче все още не са събрани достатъчно доказателства. Освен това в човешкото тялоняма орган или клетъчен тип, който да твърди, че е достатъчно чувствителен приемник на геомагнитни вариации. Като алтернативен механизъм за въздействието на магнитните бури върху живия организъм често се разглеждат инфразвуковите вибрации - звукови вълни с честоти под един херц, близки до естествената честота на много вътрешни органи. Инфразвук, вероятно излъчван от активната йоносфера, може да има резонансен ефект върху човешката сърдечно-съдова система. Остава само да се отбележи, че въпросите за връзката между космическото време и биосферата все още чакат своя внимателен изследовател и към днешна дата остават вероятно най-интригуващата част от науката за слънчево-земните връзки.
Като цяло влиянието на космическото време върху нашия живот вероятно може да се счита за значително, но не и катастрофално. Магнитосферата и йоносферата на Земята ни защитават добре от космически заплахи. В този смисъл би било интересно да анализираме историята на слънчевата активност, опитвайки се да разберем какво може да ни очаква в бъдеще. Първо, в момента има тенденция към увеличаване на влиянието на слънчевата активност, свързана с отслабването на нашия щит - магнитното поле на Земята - с повече от 10 процента през последния половин век и едновременно с това удвояване на слънчевия магнитен поток, който служи като основен посредник при предаването на слънчевата активност.
Второ, анализът на слънчевата активност за целия период на наблюдения на слънчеви петна (от началото на 17 век) показва, че слънчевият цикъл, средно равен на 11 години, не винаги е съществувал. През втората половина на 17 век, по време на така наречения минимум на Маундер, в продължение на няколко десетилетия на практика не са наблюдавани слънчеви петна, което косвено показва минимум на геомагнитна активност. Този период обаче едва ли може да се нарече идеален за живот: той съвпадна с така наречената Малка ледникова епоха - години на необичайно студено време в Европа. Независимо дали това е съвпадение или не, съвременна науканеизвестен със сигурност.
В по-ранната история е имало и периоди на необичайно висока слънчева активност. По този начин, в някои години от първото хилядолетие от н.е., полярните сияния са били постоянно наблюдавани в Южна Европа, което показва чести магнитни бури, и Слънцето е изглеждало слабо, вероятно поради наличието на повърхността му на огромно слънчево петно или коронална дупка - друг обект, който причинява повишена геомагнитна активност. Ако днес започне такъв период на непрекъсната слънчева активност, комуникациите и транспортът, а с тях и всичко световна икономикаще се окажат в много трудна ситуация.
* * *
Космическото време постепенно заема полагащото му се място в нашето съзнание. Както при обикновеното време, искаме да знаем какво ни очаква както в по-далечното бъдеще, така и през следващите дни. За изучаване на Слънцето, магнитосферата и йоносферата на Земята е разгърната мрежа от слънчеви обсерватории и геофизични станции, а цяла флотилия от изследователски спътници кръжи в околоземното пространство. Въз основа на наблюденията, които предоставят, учените ни предупреждават за слънчеви изригвания и магнитни бури.
Литература Кипенхан Р. 100 милиарда слънца: раждането, животът и смъртта на звездите. - М., 1990. Куликов К. А., Сидоренко Н. С. Планета Земя. - М., 1972. Мирошниченко Л. И. Слънцето и космическите лъчи. - М., 1970. Паркър Е. Н. Слънчев вятър // Астрономия на невидимото. - М., 1967.
По материали от списание "Наука и живот"
