Күн белсенділігі және биосфера

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе

Өзектілігі

Күн белсенділігін және оның Жер мен адамға әсерін зерттеу күмән келтірмейді. “Күн - Жер” мәселесі бүгінгі күнде көптеген себептермен өзекті болып табылады. Негізінде, Жер атмосферасы мен Жердің магнит өрісіне күн белсенділіктерінің әсері: магнит толқуы, полярлық жарқыл, күн белсенділіктерінің радиобайланыс сапасына әсері, құрғақшылық, мұз дәуірі және т. б.

Өз терреториясында космодромы бар және ғарыштық бағдарламаға Ресеймен бірлесе отырып қатысатын Қазақстан үшін күн белсенділіктері туралы мағлұматтарды қолдану маңызды. Ол ғарыш аппараттарының ұшу кезіндегі ұауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

Күн белсенділіктерінің өзгерісінің деңгейі метеорологиялық элеметтерінің негізгі өлшем бірліктерінің өзгеруіне алып келеді: температура, қысым, найзағай саны, жауын - шашын және олармен байланысты сипаттамалар: өзен және көл деңгейлері, жер астындағы сулар, тұзды және мұзды теңіздер, ауылдағы құдықтар саны және т. б. Шынында уақыттың әр түрлі кезеңінде бұл құбылыстар тек шала - шарпы болып өтеді немесе мүлдем байқалмайды.

Екіншіден, “Күн - Жер биосферасы” мәселесі. Күн белсенділіктерінің өзгеруінен ғалымдар жәндіктер мен көптеген жануарлардың санының өзгеретіндігін байқады. Қан құрамын зерттеу нәтежиесінде: лейкоцтиттер саны, қанның қоюлану жылдамдығы және т. б. адамның жүрек - тамырлы ауруларымен байланысты жағдайлар күн белсенділіктерімен дәлелденген.

Және күн белсенділігі мен олардың пайда болуы туралы мағлұматтар әрдайым толығып, жаңарып отырады.

Зерттеу мақсаты

Жерде болып жатқан процесстер мен құбылыстарға Күн әсерін сипаттау мен күн белсенділігінің пайда болу анализі болып табылады.

Қойылған мақсаттарды орындау үшін зерттеудің келесі тапсырмаларын шешу керек:

Әдебиеттер анализі мен тақырып жобасының аумағындағы интернет - көзі;
Күн белсенділігінің негізгі типтерін сипаттау және анықтау;
2014 - 2015 жылдар аралығындағы күн белсенділігі туралы статистикалық мағлұматтарды өңдеу және жинау;
СҚМУ Планетариясы үшін презентация жасау;

Жаңа нәрсе

Бұл жұмыста күн белсенділігінің пайда болуы туралы ең соңғы мағлұматтар мен деректер қарастырылып келтірілген.

Тәжірбиелік маңыздылығы

Келтірілген жұмыста күн белсенділігі туралы мағлұматтар СҚМУ -нің АЗЦ зерттелген ғылыми зерттеулер барысында қысқамерзімді күн құбылысы (ҚКҚ) мен сұртүстесмезосфералық бұлттар (СМБ) анализі кезінде қолданылуы мүмкін.

Зерттеу объектісі

Күн және күн жүйесіндегі ғаламшарлар.

Тақырып зерттеуі

Күн белсенділігінің пайда болуының негізгі түрлері мен оның Жерге ықпалы.

Күннің негізгі параметрлері

Күн өзінің эволюциясының тұрақты кезеңінде тұрғандықтан жұлдыздар өкіліне тән қызмет жасайды. Оның жасы шамамен 5 млрд жылды құрайды. Ол орталық жазықтықтың жанындағы біздің Ғаламшарымыздан бірнеше оңдаған килопарсек (1 кпс = 3, 1·10 ²¹ см) қашықтықта орналасқан және жылдамдығы 19, 7 км/с болатын жақын жұлдыздарға қатысты қозғалады. Осылайша, егер бізге Күн орталық шырақ болатын болса, онда шынайы түрде (Ғаламшар масштабында) “Бүкіл әлемнің сыртында ” орналасқан.

дәлме - дәл нәтежиесіне сүйене отырып Жерден Шолпанға дейінгі қашықтық және Жер мен Күннің арасындағы орташа арақашықтықтың 149 600 000 км-ді құрайды. Қарапайым түрде бұл өлшемді астрономиялық бірлік (а. б) деп атайды.

Әдетте жұлдыз массасының бірлігі ретінде қолданылатын Күннің массасы 2·10 ³³ кг тұрады, яғни 333000 есе Жер массасынан үлкен. Күннің радиусы бойынша оның көлемін анықтаймыз, оның орташа тығыздығы шамамен 1, 409 г/см ³ тең екеніні табамыз. Бұл біздің планетамыздың орташа тығыздығынан шамамен 3, 9 есе кіші. Күн бетіндегі ауырлық күші шамамен 27 998 см/c ² тең, ол жерден 28 есе улкен екенін байқаймыз.

Күннің құрылымы

Біздің күндізгі шырағымыздың ортасындағы (центріндегі) температура 15 млн К тең., тығыздығы 160 г/см ³ , қысымы 3, 4·10 ¹⁷ дин/см ³ тең деп орнатылған. Металға қарағанда мұнда атомдардың тығыздығы шамамен 1000 есе тығыздалған. Газ тәрәздес күйдегі зат жоғарғы температураны қолдайды. Осындай физикалық шарттар сутегі ядросынан гелий ядросы қалыптасқандықтан нәтежиесінде күн қойнауында жинақталған энергияның босансуын қамтамасыз етеді.

Энергия өзін қоршаған ортаның элементтерімен салыстырғанда топтасқан ыстық өз затымен көбірек тасымалданады. Осындай энергия тасымалдау әдісі конвективті тасымалдау деп аталады.

Фотосфера - атмосфераның тұнық қабатында жоғары жататын жарықты кедергісіз өткізетін ұзына бойы жатқан қабат және күн дискісінің шеттерінде лезде қоршау құрады. Фтотсфераның температурасы орта есеппен 6000 К құрайды

Белсенді облыстар

Белсенді облыстардың пайда болуы. Күннің белсенді облыстарын зерттеу кезінде ең қиын сәттердің бірі ол - олардың пайда болу уақытын «ұстап алу». Және оның бірде бір себебі процестің тез тез болуы. Олар тек бірнеше сағатқа ғана созылады, ал көп дегенде бір тәуліктен аспайды. Белсенді облыстардың пайда болуы күн атмосферасының бүкіл қабаттырын жаулап алады және күтпеген жерден болуы мүмкін. Сондықтан да оны зерттеу үлкен еңбекті талап етеді, сонымен бірге тіпті ауа райы жақсы болған күннің өзінде бірнеше обсерваторияның қолынан келмей жатады.

Белсенді облыстар ескі магнитті облыстың ішінде «аралшық» секілді немесе сол аралшықтың жанында «құйылма» сияқты пайда болады. Олардың пайда болуы жаңа магнит ағынының фотосферасының астынан еру арқылы басталады.

Белсенді облыстардың пайда болуы кезінде фотосферадағы өзгерістері хромосферадағы бірдей уақытта болып жатқан құбылыстарға қарағанда өте қарапайым болып келеді. Әдетте олар иондалған кальцийдің К күлгін сызығының жарығында, сонымен бірге сутегінің Н _α қызыл сызығында жақсы байқалады.

Күн белсенділіктері

Күн дақтары - Күн фотосферасының суық жерлеріне қатысты көрініс береді (1-сурет) . Олардың температурасы қоршаған ортаның температурасынан 1500 -2000 ^° С төмен. Осы кереғарлықтың себебі бойынша олар бізге қараңғы болып көрінеді. Дақтар 700 - 1000 км тереңдік түбімен тәрелке тәріздес форманы иемденеді.

Күн дақтары барынша қиын құрылымды. Олардың ең қараңғы бөлігі көлеңке немесе ядро деп аталады. Ол көп жағдайда жартылай көлеңкелі деп аталатын әлдеқайда жарық талшықты құрылыммен қоршалған.

Факелді алаңдар - аса біртекті емес құрылымдар. Олар әртүрлі жерлердегі магнит өрісінің кернеулігі, заттектес қозғалыстың жылдамдығы., түрлі температуралы жарықтық ауытқулармен сипатталады. Олардың өлшемдері айтарлықтай қомақты. Олардың ішіндегі ең кішкентай көлденең ені он мыңдаған километрді құрайды, ал кейде жүз мыңдаған километрге дейін жетеді. Факелді алаңдардың өміршеңдігі күн дақтарына қарағанда көбірек

Күн желі - ыстық плазмада, өтпелі оқиғаларда, Күн тәжінен 300-1000 км/с жылдамдықпен, барлық бағытта кеңейеді. Үнемі (стандартты) Күн желінде: жылдам күн желі, тәж тесігінен 800 км/с жылдамдықпен шығатын, ал баяу күн желі тәждің басқа аймақтарынан (әсіресе үлкен құрылымдарда, тәжді стример деп аталады, тұтылу фотографиясынан белгілі) 400 км/с жылдамдықпен ұшып шығады. Күн тәжіндегідей жел зарядталған бөлшек: протон, электрон және шамалы (5 %) ионизацияланған гелий мен бірнеше ауыр элементердің иондарынан тұрады.

Жарқыл - өте күрделі құбылыс. Ол көбінесе электромагниттік сәулеленудің қысқамерзімді нығаюында, толқын ұзындығының кері диапазонында пайда болады, қатаң рентгендік сәуледен 1 А-дан кем емес толқын ұзындығымен, ал кей жағдайда гамма-сәуледен 0, 02 А шамасындағы толқын ұзындығымен бірнеше километрге дейінгі радиотолқынға тарайды. Сонымен бірге, жарқылдар күн атмосферасынан онмыңдаған километр алшақ орналасқан басқа облыстардағы белсенді процестерге алып келеді (3-сурет) .

Протуберанец - Күн дискісінің жиегінде байқалатын қызған газдан тұратын бұлт тәрізді жарқыраған шашақ (4-сурет) . Олар корональді плазмаға қарағанда, үлкен тығыздығымен және өте төмен температурасымен ерекшеленеді. Олардың өмір сүру ұзақтығын былай қойып, қозғалыс жылдамдығы мен сипаттамасы, магнит өрісінің кернулігі мен формасы әлдеқайда әртүрлі. Кесінделген формада күн протуберанцына қарағанда күн белсенділігінің пайда болуын табу қиынырақ. Протуберанцтарды алғаш зерттеген ғалымдардың ойына оларды күн белсенділігінің пайда болуымен топтастырды. Олардың атауларын атап шықсақ жеткілікті: қалпақ тәріздес протуберанц, холм, тірі қоршау, ағаш, торнада, фонтан.

2-бөлім Күннің Жер атмосферасының жоғарғы қабаттарына әсері

Күн белсенділігінің 11-жылдық циклінің әсерінен болатын радиобайланыс шартының ақырын өзгеруінен басқа, күннің жоғарғы атмосферасына әсер ететін Күннің электромагниттік сәулеленуінің тағы бір эффектісімен соқтығысамыз. Ол - қысқатолқынды радиобайланыс кезіндегі радиосигналдардың кенеттен өшіп қалуы. Енді оны кенеттік ионосфера ауытқуы деп атайды, осы уақытқа дейін ол Деллинджар эффектісі атымен белгілі болған. Бұл құбылыстың бастапқы фазасы орта есеппен бір минутқа ғана созылады, ал оның жалпы ұзақтығы бір сағат шамасын

құрайды.

Күн белсенділігі және тропосфера

Тропосфера - атмосфераның жер бетімен тығыз әрекетте болатын ең төменгі қабаты. Қалыңдығы жер бетінен қызған ауаның жоғары өрлеген ағындарының көтерілетін биіктігімен анықталады.

Егер күн белсенділігі жер атмосферасының жоғарғы қабаттарында толығымен айқын бола түссе, онда Жердің төменгі атмосферасында оны байқау өте қиын. Мұның ең басты себептерінің бірі күн белсенділіктері кейбір жағдайларда ғана тропосферадағы процесстерге тікелей әсер етеді. Бұл жағдайда жоғары энергиялы күн протондары жер атмосферасының түбіне еніп кетеді. Жалпы алғанда оның әсері жоғарғы атмосфера арқылы жүзеге асады, ал тропосфера жоғарғы атмосферамен қойылған шарттарды ғана қабылдауды үйренген және оларды бұзу үшін көптеген күш қажет болады. Сонымен бірге осы жағдайда эффект Жер атмосферасында кездесетін эффектке қарағанда қарапайым. Күннің корпускулярлы сәулеленуінің ерекшелігіндегі күн белсенділігінің әсерімен пайда болатын ауытқулар Жердің әртүрлі аудандарында қарама-қарсы белгі мен сипаттама иемденеді, ол жыл мезгілі мен уақыт аралығы бойынша өзгеріп отырады. Сондықтан да біз күн белсенділігінің әсерінен болатын тропосферадағы өзгерулер қалай болып жатқанын айтпаймыз, тек қана ол шын мәнінде бар екенімен ғана шектелеміз. Жердің төменгі атмосферасына күн белсенділіктерінің әсері туралы көптеген материалдар жиналғаны белгілі.

Күн белсенділігі және биосфера

Күн - биосфера мәселесі қазіргі уақытта қалыптасып келе жатқан секілді, алайда ол күн өткен сайын өзінің назарын биосфераға әсер ететін күн белсенділіктерінің әсерінен болатын құбылыстарды растады, әсіресе биологтар мен медицина қызметкерлерінің және осы секілді мамандық иелерінің назары ерекше. Басқа да дәлелдерден басқа, мысалы, Күн - тропосфера мәселесінде келтірілген дәлелдерден басқа, мүнда тірі организм туралы. Анықрақ айтар болсақ, сыртқы ортаның өзгерістеріне бейімделген адамдар өмірі туралы. Бұл расында да дені сау организм үшін сипатталған нәрсе. Сонымен қоса, өткен тарауда айтылғандай күн активтілігінің әсерінен сыртқы жағдайлар да жиі өзгеретіндігін ескеру керек.

Күн белсенділігі биосфераға өзінің ықпалын метеорологиялық жағдайлар арқылы білдіреді, бірақ сонғы жағдайда бұл ықпал Жер магнитосферасы арқылы жүзеге асады.

Осындай ықпалдардың бірінші тобы күн циклінің пайда болуымен сипатталады: 11-жылдық цикл, кқптеген жануарлар мен жәндіктердің саны. Жануарлар инфекцияны тасымалдаушы болып табылатындықтан, күн циклі эпидемиялық ауруларда табылып жатады. Сонғыонжылда медицина қызметкерлерімен осы аурулардың ликвидация жасалғанын ескерген жқн, осы эпидемияның жалғыз көрінісі жойылған болатын. Осы тектес жағдайларда қазіргі уақытта күн белсенділіктерінің әсері табылып жатады. Әрине шын мәнінде бұл көрініс әлдеқайда қиын болуы мүмкін: тропосфера арқылы Күннің әсері ғана емес, сонымен бірге биосфераға ықпал ететін күн белсенділіктерін де тікелей әсері болып табылатын эпидемиялық аурулар. Алайда осы туралы әлдеқайда қорытынды жасауға ертерек.

Күн - биосфера байланысының екінші тобы бірінші кезекте адам организміне қатысты. Дәрігерлер кенеттен өлім мен жүрек-қан тамырлары жүйесінің өткір аурулардың саны Күн белсенділігінің және оған туындаған геомагниттік тәртіпсіздіктермен тығыз байланысты екендігіне баса назар аударды. Бұл әсер, әсіресе қатты Күн белсенділігінің деңгейі күрт өзгерістергенде көрінеді екен. Алайда метеорологиялық факторлар жағдайлары да маңызды рөл атқарады. Олар айқындаушы болып табылатындығы анық емес. Физика - химиялық жүйе көзімен қарағанда қан тіпті бүкіл тірі организм коллоидтық жүйе ретінде қарастырылуы мүмкін. Күн белсенділігінің әсері жүрек-қан тамырлары жүйесі бұзылған организмдерге қосымша растау алады.

Жүрек-қан тамырлары аурулары күн белсенділігімен байланысты еріксіз жағдайларда қан қасиеттерін зерттеу арқылы алынды: лейкоциттер саны, ұюы жылдамдығы, т. б. Осы процестердің күн шарттарының анық дәлелі ретінде олардың жер бетінің әртүрлі аумағында орналасқандығы. Әсіресе, күн белсенділігі адамның жүйке жүйесінің жағдайына қатты әсер етеді. Осындай әсер беретін зерттеудің ықпалы жүрек-қан тамырлары ауруларының әсеріне қарағанда әлдеқайда азырақ, сонымен қоса олар өте әсерлі болып келеді. Жүргізушілердің жылдамдық реакциясына аса қатты тәуелді жол жағдайларының саны мен күн белсенділігінің арасындағы байланыс айрықша болып көрінеді. Соңғы жылдарда күн белсенділігінің шығармашылық адамдардың іс - әрекетіне де әсерін тигізеді деген пікірлер шығуда

Күн белсенділігінің биосфераға тигізетін әсерінің себептері туралы айтуға әлі ерте, алайда магнит өрісінің вариациясы, белгілі бір жиіліктегі радиосәулеленуі және ультрадыбыстар биосфераға тигізетін әсерлері болуы мүмкін. Ал мұндай себептер тірі резонанстарға, яғни адам ағзасына әсерлерін тигізуі мүмкін. Алайда осы уақытқа дейін алынып келген нәтежиелер олардың негізгі түсініктерін түсіндіру біркелкі емес, күн белсенділігінің Жердің биосфера қабатына тигізетін әсерінің мәселесі қалт етпейтін назарда және қорытындысы бойынша оң нәтежиені иемденеді.

Геомагнитті K-, Kp-және Ар- индекстері

Негізінде қалыпты магнитті өрістің тәуліктік вариациясы бір тәулік ішінде Күн ионосферасының сәулеленуінің өзгеруі себепші болатын Жер ионосферасындағы токтардың өзгеруінен пайда болады. Ал магнитті өрістің қалыпсыз вариациясы Жердің магнитосферасына күн плазмасының (күн желінің) ағынының әсерінен, магнитосфера мен ионосфераның ішкі өзгерістерінен пайда болады.

Геомагнитті белсенділіктің индекстері магнит өрісінің қалыпсыз вариациясынан туындайтын себептерді суреттеу үшін жаратылған.

К-индекс - бұл квазилогарифмалық индекс (ауытқу артқан кезде шамамен екі есе бір санға артады ), үшсағаттық уақыт аралығында нақты бір обсерваторияның мағлұматтары есептеледі. Индексті1938 жылы Дж. Бартельсон енгізген және әр бір үшсағаттық бүкіләлемдік уақыт интервалында (0-3, 3-6, 6-9 және т. д. ) 0 -ден 9 -ға дейінгі мәнді иемденеді. Индекті есептеу үшін үшсағаттық интервалдағы магнит өрісінің өзгеруі алынады, одан қарапайым күндерден анықталатын қалыпты бөліктер есептелініп алынады, арнайы Кесте бойынша алынған өлшем бірлік К-индекс кестесіне ауысады.

Магниттік ауытқулар Жердің әр түрлі жерлерінде ірқалай болып байқалатындықтан, әр бір обссерватория үшін өзінің Кестесі болады. Ол кестелер әр түрлі обсерваториялар орта есеппен алғанда үлкен уақыт аралығының бірдей индекстерін бертіндей құрылу керек.

«Мәскеу» обсерваториясы үшін Кестеміз осылай болады:

Варииация,

нТл

˂5

5-10

10-20

20-40

40-70

70-120

120-200

200-330

330-550

˃550

Варииация,нТл: К-индекс

˂5: 0

5-10: 1

10-20: 2

20-40: 3

40-70: 4

70-120: 5

120-200: 6

200-330: 7

330-550: 8

˃550: 9

Ғарыштық Kp-индекс К-индекстің орташа мәні ретінде есептеледі, ол оңтүстік және солтүстік геомагнитті ендіктерінде 44 және 60 градус аралығында орналасқан 13 геомагнитті обсерваторияларда анықталады. Оның диапазоны 0 мен 9 сандар арығында жатады. Соңғы уақыттарда Kp-индекстің орнына Ap-индексін жиі қолданады.

Ap-индекс магнит өрісінің бірлігінде анықталады ( нанотеслада ) және Kp-индекс мәніне сәйкес келетін магниттік вариацияның орташа мәнін көрсетеді:

Kp =

Kp =: Ap =

0o: 0

0+: 2

1-: 3

1o: 4

1+: 5

2-: 6

2o: 7

2+: 9

3-: 12

3o: 15

3+: 18

4-: 22

4o: 27

4+: 32

Kp =

Kp =: Ap =

5-: 39

5o: 48

5+: 56

6-: 67

6o: 80

6+: 94

7-: 111

7o: 132

7+: 154

8-: 179

8o: 207

8+: 236

9-: 300

9o: >400

Ap-индекс сызықтық индекс болып табылады ( ауытқудың артуы бірнеше рет сондай индекстің артуын көрсетеді ) және көп жағдайда Ap-индексті қолдану көптеген физикалық мәндерді түсіндіріп беруге мүмкіндік береді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.