Ғарыштық сәулеленудiң жер озоносферасына әсерi


Осы жұмыста негiзгi назар Ғарыштық сәулеленудiң озонға тигiзетiн әсерiн зерттеуге аударылады. Жер атмосферасындағы озон мөлшерiнiң өзгерiсi Ғарыштық сәулелердiң вариацияларынан болуы мүмкiн деген болжаулар ең алғаш 1975 ж. айтылған. Күннен болатын Ғарыштық сәулелердiң тұтануынан орта атмосферада артық азот тотығы құрылады. Күн белсендiлiгiнiң 11-жолдық циклiнде күн желiне “қатқан” магнит өрiсiнiң кернеулiгiнiң вариациялары Жер маңында ГКЛ–ң “сыпыру” құбылысын модульдеуi тиiс. Сол әдiс арқылы ГКЛ–ң жер атмосферасының иондалуымен түзiлген химиялық белсендi тотықтар мен еркiн азоттың сол бөлiгiнiң құралу жылдамдығы модульденедi. [3]. Осылай, озон мөлшерiнде сәйкес вариацияларды болдыртатын католикалық циклде тақ азоттың қатысуымен тақ оттегiнiң жылдамдығының жоғалуы өзгередi. Жер маңайындағы магнитттi тюльмен атмосфераның экрандалуы ең аз болатын поляр төбелерiнде бүл құбылыстар ерекше бiлiну керек, бiрақ төмен ендiктерде де атмосфераның меридиональды тасымал әсерi байқалады. “Нимбус-4” ИСЗ-дағы бақылаулар протондық тұтанумен байланысты озонның кiшiреюiн растады.
ӨС-ң озонға әсерiнiң механизмiн ұсынумен байланысты геологиялық өткен кезеңдерде орын алған геомагниттi өрiстiң инверсиялары атанған озон қабаты үшiн катастрофалық салдар жөнiндегi болжау қызықты көрсетiлген. Өстiң жойылып кетуiне дейiнгi әлсiреуi атмосфераға ӨС ағынының ерекше көбеюiне себеп болады, әсiресе озонның жойылуын тездететiн төмен ендiктерде байқалынады. Бүл өз алдына, жер климаты мен фауна үшiн қатаң салдарға ие болуы мүмкiн едi.
1989-1991 ж.ж. орта атмосфераның қүрамы мен ӨС-ң иондалуға әсерiн зерттеудiң алдын ала қорытындылары талқыланады. Негiзгi нәтижелердi қысқаша айтып кетейік. Атмосфераға ең терең енетiн ГКЛ [1] озонды қирататын, тақ азоттың көзi ретiнде [6] төменгi стратосфераны иондайды. Дегенмен, басқа көздермен салыстырғанда маңызды болу үшiн бұл көз өте кiшкене болып есептеледi. (мысалы, өте төмен ендiктерден 7] NO тасымалымен).
Ондаған және жүздеген МэВ энергиялы күн протондары ерекше күштi протонды тұтанушылардан қуатты болады, бiрақ стратосфера мен мезосферадағы иондалудың спорадиялық көзi деп саналады [5]. Бүл тақ азот пен тақ сутегiнiң (каталикалық циклдың реакциялары арқылы) түзiлуiне және озон мөлшерiнiң азаюына әкеледi. Мезосферада озон мөлшерiнiң азаюы бiрнеше сағатта өтеді [2]. Ұзақ уақыт бойы (және де өте төмен ендiктерде) озонға әсер ететiн [2], сол уақыт аралығында стратосферада ұзақ өмiр сүретiн азот тотығы тола бастайды. ИСЗ–да бақылау бойынша төменгi мезосферада озон концентрациясының төмендеу әсерi бiрнеше ондаған пайызға жетуi мүмкiн, жоғарғы стратосферада – бiр пайыздан төмен. Орта есеппен бұл көз маңызды деп саналмайды, бiрақ кейбiр жылдары (мысалы, 1989ж.) оның кiрiсi Жер бетiнен орта атмосфераға келетiн азоттың шала тотығының түрленуiнен болатын кiрiстен жоғары болған.
1. PittockA.B. A critical look at long-term sun-weather i lationships // Rev. Geophys. 1978. V. 16. P. 400.
2. Salby M.L., Shea DJ. Correlations between solar acth ty and the atmosphere: an unphysical explanation J. Geophys. Res. 1991. V. 96. P. 22579.
3. Kyle H.L., HoytD.V., HickeyJ.R. et al. Nimbus-7 earth radiation budget calibration history. Part 1: The solar channels. NASA Reference Publication 1316. Goddard:
NASA.1993.75p.
4. Reid G.C. Solar total radiance variations and the global see surface temperature record // J. Geophys. Res. 1991. V. 96. P. 2835.
5. Hoyt D. V., Kyle H.L., Mickey J.R., MaschhoffR.H. Nim¬bus-7: Over twelve years of solar total irradiance mea¬surements // Proceedings of the Workshop on Solar Electromagnetic Radiation Study for Solar Cycle 22. Boulder: US Department of Commerce, 1992. P. 44.
6. Fligge М., Frohlich J., Pap J. et al. Variations of solar spectrum irradaiance from the near UV to the infrared:
measurements and results. Paper presented at the IUGG Meeting, Birmingham, July 1999. Program. P. 139.
7. ЯоПтап G„ Woods Т. Solar UV and EUV irradiance:
measurements and results. Paper presented at the IUGG Meeting, Birmingham, July 1999. Program. P. 139.
8.Ляцкий В.Б., Мальцев Ю.П. Магнитосферно-ионосферное взаимодействие. –М.: Наука, 1988 – 192 с.
9.Ляцкий В.Б. Полярная верхняя атмосфера. –М,: Мир, 1983 – 456 с.
10.Хир К. Статистическая механика, кинетическая теория и стохастические процессы. –М,: Наука 1988 – 600 с

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 5 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




РЕФЕРАТ

Ғарыштық сәулеленудiң Жер озоносферасына әсерi
Осы жұмыста негiзгi назар Ғарыштық сәулеленудiң озонға тигiзетiн әсерiн зерттеуге аударылады. Жер атмосферасындағы озон мөлшерiнiң өзгерiсi Ғарыштық сәулелердiң вариацияларынан болуы мүмкiн деген болжаулар ең алғаш 1975 ж. айтылған. Күннен болатын Ғарыштық сәулелердiң тұтануынан орта атмосферада артық азот тотығы құрылады. Күн белсендiлiгiнiң 11-жолдық циклiнде күн желiне "қатқан" магнит өрiсiнiң кернеулiгiнiң вариациялары Жер маңында ГКЛ - ң "сыпыру" құбылысын модульдеуi тиiс. Сол әдiс арқылы ГКЛ - ң жер атмосферасының иондалуымен түзiлген химиялық белсендi тотықтар мен еркiн азоттың сол бөлiгiнiң құралу жылдамдығы модульденедi. [3]. Осылай, озон мөлшерiнде сәйкес вариацияларды болдыртатын католикалық циклде тақ азоттың қатысуымен тақ оттегiнiң жылдамдығының жоғалуы өзгередi. Жер маңайындағы магнитттi тюльмен атмосфераның экрандалуы ең аз болатын поляр төбелерiнде бүл құбылыстар ерекше бiлiну керек, бiрақ төмен ендiктерде де атмосфераның меридиональды тасымал әсерi байқалады. "Нимбус-4" ИСЗ-дағы бақылаулар протондық тұтанумен байланысты озонның кiшiреюiн растады.
ӨС-ң озонға әсерiнiң механизмiн ұсынумен байланысты геологиялық өткен кезеңдерде орын алған геомагниттi өрiстiң инверсиялары атанған озон қабаты үшiн катастрофалық салдар жөнiндегi болжау қызықты көрсетiлген. Өстiң жойылып кетуiне дейiнгi әлсiреуi атмосфераға ӨС ағынының ерекше көбеюiне себеп болады, әсiресе озонның жойылуын тездететiн төмен ендiктерде байқалынады. Бүл өз алдына, жер климаты мен фауна үшiн қатаң салдарға ие болуы мүмкiн едi.
1989-1991 ж.ж. орта атмосфераның қүрамы мен ӨС-ң иондалуға әсерiн зерттеудiң алдын ала қорытындылары талқыланады. Негiзгi нәтижелердi қысқаша айтып кетейік. Атмосфераға ең терең енетiн ГКЛ [1] озонды қирататын, тақ азоттың көзi ретiнде [6] төменгi стратосфераны иондайды. Дегенмен, басқа көздермен салыстырғанда маңызды болу үшiн бұл көз өте кiшкене болып есептеледi. (мысалы, өте төмен ендiктерден 7] NO тасымалымен).
Ондаған және жүздеген МэВ энергиялы күн протондары ерекше күштi протонды тұтанушылардан қуатты болады, бiрақ стратосфера мен мезосферадағы иондалудың спорадиялық көзi деп саналады [5]. Бүл тақ азот пен тақ сутегiнiң (каталикалық циклдың реакциялары арқылы) түзiлуiне және озон мөлшерiнiң азаюына әкеледi. Мезосферада озон мөлшерiнiң азаюы бiрнеше сағатта өтеді [2]. Ұзақ уақыт бойы (және де өте төмен ендiктерде) озонға әсер ететiн [2], сол уақыт аралығында стратосферада ұзақ өмiр сүретiн азот тотығы тола бастайды. ИСЗ - да бақылау бойынша төменгi мезосферада озон концентрациясының төмендеу әсерi бiрнеше ондаған пайызға жетуi мүмкiн, жоғарғы стратосферада - бiр пайыздан төмен. Орта есеппен бұл көз маңызды деп саналмайды, бiрақ кейбiр жылдары (мысалы, 1989ж.) оның кiрiсi Жер бетiнен орта атмосфераға келетiн азоттың шала тотығының түрленуiнен болатын кiрiстен жоғары болған.
Радиациялық белдеулерден шашырайтын (энергиясы 1 МэВ астам) релятивистiк электрондар стратосфера мен мезосферада байқалатын иондалу көзi болады деген болжам бар. Кей уақытта олардың әсерi күн тұтануынан протондар кiрiсiн көбейтедi. Орта есеппен 1 жылда бүл көз маңызды болды. [4]. Толықтыратын әсердi стратосфераға енетiн рентген сәулеленуiнiң тежелуiнен шашырайтын жоғары релятивистiк электрондардан күтуге болады.
90 жылдары қарастырылып жатқан мәселе бойынша зерттеулер жалғаса бердi, әрi тәжiрибелi, әрi теориялық жаңа қызықты нәтижелер алынды. жүмыс циклында кең ендiктi бақылау мәлiметтерi бойынша 1989 ж. наурыз, қыркүйек пен қазанда, 1990 ж. мамырда болған күннiң протонды оқиғалары (СПС) озонның жалпы мөлшерiн (ОСО) келтiредi. Арктика мен Антарктика поляр төбелерiндегi обсерваториялар қысқа уақытты, бiрақ 20% дейiн байқалатын ОСО-ң төмендеуiн тiркеген. ОСО-ң төмендеуi авроральдi зонада табылмаған. Бүл төмендеулер, немесе авторлар атағандай "мини тесiктер" шындыққа жақын, энергиясы 180-300 МэВ күн протондарынан болған деп болжайды. Дегенмен, гомогендi фотохимиялық теорияда ескерiлетiн тек газофазалы каталитикалық реакцияларда тақ оттектiң азот пен сутек тотығының қатысуымен болатын бүзылулар соншалықты үлкен әсердi түсiндiруге қабiлеттi емес екендiгiн авторлардың есептеулерi көрсетедi. Газофазалы фотохимия үлгiсi ОСО-ң тек ~1% төмендеуiн бередi. Гетерогендi химиялық қүбылыстарды, атмосфераның температуралық немесе электрлiк тепе-теңдiгiнiң бұзылуын, полярлы стратосфералық бұлттар мен аэрозольдердiң түзiлуi мен бұзылуын қосатын озонның мөлшерiнде ӨС-ң протондарының "триггерлi" әсер ету механизмi бар деп жорамалдайды. Авторлардың көзқарасы бойынша СПС уақытында озон бұзылуының жоғары жылдамдықтарын түсiндiру үшiн аэрозольды бөлшектердiң бетiндегi гетерогендi химия алынған. Жоғарғы ендiктерде лидарлы өзгерiстер кезiнде тiркелген күн тұтануынан кейiнгi аэрозоль концентрациясының көбеюiмен осы концепция бекiтiледi.
Басқа жағынан жоғарыда айтылған "триггерлi" механизмнiң келтiрiлуi, авторлардың айтуы бойынша тиiс және гомогендi фотохимия теориясы түсiндiре алмайтын жоғары ендiктерде ОСО-ң 10% дейiн көбеюi табылғанын ГКЛ ағындарының Форбуш-төмендеуiне әкеледi.
Ғарыштық сәулелердiң вариациясы мен күн протондарының тұтануын орта атмосфера мен күн белсендiлiгiн байланыстыратын ең маңызды агенттердiң бiрi деп есептеуге болады. Мүмкiн болатын байланыс механизмдерiнiң бiрi бойлық бұлттардағы мұзды бөлшектердiң өсуi мен энуклеация сияқты микрофизикалық құбылыстарға әсер ететiн стратосферада иондалудың өзгерiсiмен болжанады.
Кейбір СПС уақытында НО мөлшері қатты үлкейеді, НО-ның өмір сүру уақыты өте қысқа - орташа атмосферадағы уақыттарға жақын. NO активті азотқа келетін болсақ, онда оның үлкеюі оқиғадан кейін айлар өтсе де көрінеді. Үлгілі есептеулердің нәтижелерін "Нимоус-4" серігінде бақыланған озонның мәліметтерімен салыстыру уақыттық жүрістегі және 1972 ж. тамыздағы және одан кейін екі ай бойындағы жеткілікті жарқыл үшін орташа стратосферадан озонның азаюы мөлшерінде жақсы келушілік көрсетті. 1972 ж. тамыздағы жоғарғы ендіктерде ОСО-ның азаюы мезгілдердің әртүрлілігімен: оңтүстік орташа ендіктерге стратосфералық озон солтүстіктегіге қарағанда көп өзгеретінімен байланысты жартышарлар арасындағы елеулі айырмашылықтар кезінде 1% - тен аса болу керек екндігін есептеулер көрсетті.
жұмыста бірөлшемді, ал атмосфераның радиациялы-фотохимиялық үлгілер көмегімен 2 қыркүйек 1971 ж., 4 тамыз 1972 ж. күннің протоды жарқыл әсерлі қарастырылды. Озондарға NO сияқты, НО- ң да әсері ескеріледі. Есептелген әсер 40-45 км биіктіктерге озонның құрамының азаюы үшін 20% -ды және екі өлшемді үлгі бойынша солтүстік жартышардағы А=40-50 км биік ендіктерге суытылуы үшін ~ 50 К-ді құрады. Бірөлшемді үлгі бірнеше үлкен әсер береді.
жұмыста орташа атмосфераның екі өлшемді химия мен динамика үлгісі NO құрамын есептеу үшін және озонның концентрациясына және 1989 ж. тамыз - желтоқсан арасында СПС нәтижесіндегі температураға олардың әсері қолданылды. Қазанның алғында Күнмен жарықталынған оңтүстік полярлы төбесінде NO-ның бар болуы вертикаль бағанада ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Сәулеленудің радиациондық әсері
Күннің ғарыштық сәулелері
Ғарыштық сәулеленудің көмегімен атмосфераның жоғарғы қабаттарының қасиеттерін зерттеу
Ғарыштық сәулеленуінің жоғарғы атмосфера күйіне әсері
Иондаушы ғарыштық сәулелер
Қатты денелердің беттік қасиеттеріне ультракүлгін және иондайтын сәулеленудің әсері
Сәулеленудің кванттық табиғаты
Радиобиология. Радиобиологияның физикалық негіздері.Радиосезгіштік. Сәулеленудің салдары
Дистанционды әдістер мен ғарыштық түсірілімдер
Байқоңыр және ғарыштық ұшырылымдарының экологиялық зардаптары
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь