Авторизация

Сильная геомагнитная буря


Самые мощные геомагнитные бури в историив закладки 4

Земля имеет магнитное поле, которое защищает ее от радиации Солнца и дальнего космоса. Это магнитное поле называют магнитным щитом. Щит обеспечивает существование биосферы и жизни на Земле. Те планеты, где нет магнитного поля, считаются мертвыми по сравнению с Землей, несмотря на то что там могут присутствовать признаки жизни. Время от времени на Солнце происходят активные явления: выбросы массы, вспышки, ударные волны. Эти явления приводят к возникновению энергетических частиц, которые разлетаются от Солнца во все стороны, в том числе в направлении Земли, и попадают в магнитосферу. Когда ударная волна, которая возникает перед выбросом массы, сталкивается с магнитосферой, магнитное поле Земли начинает возмущаться, колебаться, дрожать.

Этот процесс и называется магнитной бурей. А теперь все немного подробнее и сложнее … По современным представлениям, основанным на исследованиях межпланетного пространства с помощью различных инструментов, магнитные бури происходят в результате взаимодействия высокоскоростных потоков намагниченной солнечной плазмы (протонов и электронов) с магнитосферой Земли. Поскольку температура верхних слоев атмосферы Солнца (корона) около миллиона градусов, атомы водорода и гелия (основные ее составляющие) приобретают такие громадные скорости, что при столкновениях выбивают друг у друга электроны и оказываются буквально «голыми». Благодаря этой так называемой «столкновительной ионизации» в короне Солнца остаются только «голые» ядра атомов — протоны и выбитые из атомов электроны. Эта смесь частиц и есть плазма. В результате многочисленных столкновений некоторые частицы развивают такие большие скорости, что им удается преодолеть притяжение Солнца и навсегда уйти в окружающее космическое пространство. Происходит как бы «испарение» протонов и электронов. Эти потоки плазмы, берущие свое начало в короне Солнца и двигающиеся в обычных условиях со скоростью около 300 км/с, и получили название «солнечный ветер». Солнечный ветер сравнительно недавно был обнаружен космическими аппаратами даже у самых границ Солнечной системы.

Когда плазма солнечного ветра встречает на своем пути магнитное поле Земли (как известно, оно напоминает поле плоского магнита), она, повинуясь законам физики, сначала сжимает магнитные силовые линии, а затем начинает обтекать Землю, как поток воды обтекает твердое препятствие. На обращенной к Солнцу стороне Земли граница обтекания устанавливается на расстоянии 10—12 радиусов Земли (примерно 70 тыс. км). На ночной стороне магнитное поле вытягивается в виде шлейфа, похожего на хвост кометы, до расстояний около 1000 радиусов Земли (примерно 6 млн. км). Вся эта область, в которой заключено магнитное поле и околоземная плазма, называется магнитосферой Земли.

Пока «дует» регулярный солнечный ветер со скоростью около 300 км/с, никаких возмущений в магнитосфере Земли не происходит, это так называемый геомагнитный «штиль». Но вот на Солнце появилась большая группа пятен, представляющая собой всплывшее из недр Солнца сильно намагниченное вещество (магнитное поле пятен в тысячи раз сильнее магнитного поля Земли). При случайном сближении пятен с различной магнитной полярностью происходит нечто похожее на гигантское «короткое замыкание» с выделением поистине космического количества энергии. Оно сравнимо с извержением 10 млн вулканов или взрывом нескольких десятков водородных бомб. Астрономы называют это явление солнечной вспышкой.

В это время также происходит выброс высокоскоростных потоков заряженных частиц — электронов и протонов. Когда этот возмущенный солнечный ветер, несущий с собой магнитное поле, встречает на своем пути магнитосферу Земли, в месте контакта начинают происходить беспорядочные и порой очень сильные изменения напряженности магнитного поля Земли, что и составляет суть магнитной бури.

Поскольку скорость такого возмущенного солнечного ветра от вспышек колеблется в диапазоне от 500 до 1000 км/с, магнитная буря обычно начинается через сутки — двое после вспышки на Солнце. Именно столько времени требуется плазме, чтобы пройти 150 млн км от Солнца до Земли. Магнитные бури носят планетарный характер и оказывают глобальное воздействие на Землю и околоземное пространство. Во время магнитной бури возмущается все магнитное поле Земли. Эти возмущения приводят к разным явлениям. Все слои земной атмосферы, ионосфера, плазмосфера, магнитосфера подвергаются изменениям. Возникают потоки энергичных частиц и токи.

Воздействие магнитных бурь на технические объекты, иногда катастрофические, вызвано индукционным электрическим полем, возникающим при быстром изменении напряженности магнитного поля на Земле. Впервые ощутимые эффекты этого рода отмечались во время сильной магнитной бури 1 сентября 1859 года, которую заслуженно связывают с именем английского астронома Кэррингтона, который изучал солнечные пятна. Он проектировал картинки пятен с телескопа на экран и зарисовывал их. Однажды в группе пятен Кэррингтон увидел два ярких белых пятнышка, которые уже через несколько минут начали затухать и погасли (рис. 1). Белые пятнышки видели и раньше, но как-то не обращали на них внимание. А на этот раз через сутки после того, как Кэррингтон наблюдал хромосферную вспышку, разразилась магнитная буря, которая, по оценкам специалистов, была самой мощной за прошедшие с того времени полтора столетия.

В те дни на Земле было еще не так много электрических приборов, но разрушения оказались заметными: мощные токи вывели из строя телеграфные линии, сгорел трансформатор на электростанции… C тех пор количество технических аварий, коррелирующих с космофизическими показателями, существенно выросло.

Магнитная буря 24 марта 1940 года вызвала нарушения в электроснабжении в Новой Англии, Нью-Йорке, Пенсильвании, Миннесоте, Квебеке и Онтарио. Перегрузка в 2600 вольт была зарегистрирована в Атлантическом кабеле между Шотландией и Ньюфаундлендом. 13 марта 1989 года мощная буря позволила миллионам людей любоваться полярными сияниями не только на Аляске или в Скандинавии, но и на побережье Средиземного моря и в Японии. Но эта же «буря года» разрушила трансформатор на атомной станции в Салеме (Нью-Джерси, США). Она же блокировала работу высоковольтной сети в Квебеке и на 9 часов оставила 6 млн человек без электричества. После аварии в Салеме выяснилось, что даже небольшое увеличение силы постоянного тока может вывести из строя трансформатор, предназначенный для преобразования переменного тока. Эта добавка вводит его в режим работы с избыточным магнитным насыщением сердечника, что приводит к перегреву обмоток и в конце концов к аварии всей системы.

Максимальной интенсивности геомагнитная буря достигла 13 марта, когда планетарный индекс Ap достиг значения 246, третьего за всё время наблюдений с 1932 года:272, а Dst-индекс геомагнитной активности (англ. Disturbance Storm Time Index) между 1:00 и 2:00 по всемирному времени 14 марта достиг значения -589 нТл (или даже -640 нТл по другим данным), рекордного с 1957 года[

В СССР во время этой геомагнитной бури была нарушена радиосвязь с пунктами на высоких широтах, а полярное сияние наблюдалось даже в Симферополе

Воздействие вызывается электродвижущей силой, индуцируемой короткопериодическими вариациями геомагнитного поля. Наводимая разность потенциалов невелика и составляет примерно несколько вольт на километр (максимальное значение было зарегистрировано в 1940 году в Норвегии и составило около 50 В/км), но в протяженных проводниках с низким сопротивлением — линиях связи и электропередач, трубопроводах, рельсах железных дорог — полная сила индуцированных токов может достигать десятков и сотен ампер. Наибольшее воздействие испытывают электрические линии, протянутые с востока на запад в полярных районах. Американский совет по энергетической надежности отнес магнитные бури марта 1989 года и октября 1991 года к тому же классу нанесенного экономике урона, что и ураган Хьюго и землетрясение в Сан-Франциско.

Значение магнитных бурь увеличивается с годами, потому что техносфера Земли разрастается. Раньше человечество наблюдало только полярные сияния, самое мощное из которых зарегистрировано в 1859 году. Английский астроном Ричард Кэррингтон наблюдал на Солнце мощнейшую за всю историю наблюдений вспышку, с которой были связаны полярные сияния практически на всей территории Земли, в том числе и на экваторе. В 1859 году у Земли не было такой обширной техносферы, спутников, линий электропередач, поэтому эти явления не ощущались так ясно. Но в 1989 году, когда человечество уже запустило спутники, разработало протяженные линии электропередач и трубопроводы, магнитная буря стала очень значимой и сильно отразилась на энергосистеме Квебека.

Техносфера Земли расширяется. Практически все современные технологии — GPS, ГЛОНАСС и прочие — являются спутниковыми, а спутники сильно подвержены воздействию активности Солнца. Электроника может выходить из строя за счет воздействия энергичных частиц. И чем больше мы внедряем спутниковые технологии и чем протяженнее мы делаем линии электропередач, тем более ощутимы для Земли магнитные бури. Индукционный эффект бури зависит от размера этих систем.

Это говорит о том, что при разработке, создании спутниковых систем и расширении техносферы нужно учитывать факторы, которые раньше не принимались во внимание. С другой стороны, нужно наблюдать активность Солнца и связанную с ним геомагнитную возмущенность на Земле.

Другой аспект влияния магнитных бурь связан с тем, что во время магнитной бури изменяется среда, нагревается атмосфера, и это может приводить к изменению давления в атмосфере Земли. Эти изменения, как считают медики, могут влиять на состояние здоровья людей, у которых ослаблена адаптация. Статистика показывает, что во время магнитных бурь количество вызовов скорой помощи по поводу ухудшения самочувствия у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями увеличивается примерно на 20%. При этом сами возмущения магнитного поля, которые происходят на Земле, ничтожны относительно самого поля. Чаще всего они составляют примерно 1/300–1/1000 часть от самого поля. Но эффект носит планетарный характер. В мозге человека есть резонансы, которые совпадают с резонансами ионосферы — примерно 10 Гц. В человеческом сердце также есть резонансы, совпадающие с резонансами магнитосферы — примерно 1 Гц. Если резонансные области ионосферы и магнитосферы возбуждены и в них повышается плотность электромагнитного излучения, то это может оказывать влияние на состояние здоровья больных людей. Эти взаимосвязи сейчас активно исследуются медиками и биофизиками.

На современном этапе астрономы изучают возможности прогнозирования космической погоды и всей совокупности явлений, которые происходят в системе Солнце — Земля. Для прогнозирования погоды надо иметь информацию о Солнце, его активных областях, их магнитной конфигурации и возможности возникновения вспышек и выбросов. Если выброс уже произошел, то он летит до Земли от двух до трех суток в зависимости от скорости. За это время можно понять, какой это выброс, в какой части Солнца он произошел, и предсказать его эффект. Как правило, наиболее геоэффективной является правая часть Солнца.

Магнитная ось Земли наклонена по отношению к оси вращения. Во многом эффект магнитных бурь зависит от мощности и скорости выброса массы, а также от ориентации этой оси по отношению к направлению выброса в момент столкновения Земли с плазменным облаком. Магнитная ось наклонена к оси вращения примерно на 11 градусов. Она может быть обращена к Солнцу или в противоположную сторону от Солнца при столкновении плазменного облака с магнитосферой Земли. Космические явления не бывают одинаковыми, выбросы массы из Солнца происходят случайно, у них разная амплитуда и скорость. Поэтому явления космической погоды редко совпадают, их трудно предсказать с большой вероятностью. Тем не менее некоторые прогнозы вполне осуществимы. Ими сейчас активно пользуются при запусках космических аппаратов и управлении космическими полетами.

В чем виновны СМИ?

В том, что связь между активностью Солнца и самочувствием людей существует, ни у кого уже нет сомнений. Но каков сам механизм ее действия? На этот вопрос однозначного ответа нет — мнения специалистов расходятся. Объяснения, сводящиеся к тому, что на людей влияют создаваемые магнитными бурями электромагнитные поля, малоубедительны. Во-первых, действие плазменной материи несоизмеримо слабее прямых потоков света и тепла того же Солнца. А во-вторых, оно просто не идет ни в какое сравнение с теми «магнитными бурями», которые действуют на человека в повседневной жизни. В метро, например, электромагнитные поля, возникающие при резком наборе скорости или торможении поездов, бьют по нам в сотни раз сильнее, чем геомагнитные ураганы. Тем не менее достаточно частые случаи сердечных приступов в метро не превращаются в «эпидемии», рождаемые магнитными бурями! Именно поэтому подавляющее большинство медиков считает, что ухудшение самочувствия людей связано с… мнительностью. Они считают, что СМИ уделяют этой теме слишком много внимания, да еще и сообщают точные даты ожидаемой бури. Разумеется, в указанные дни у населения начинают в полной мере проявляться все описанные прессой симптомы.

Кто посеял панику?

Существует и другое мнение: причиной недомогания людей действительно является паника, но вызывают ее не сообщения СМИ. За последние годы поразительное единство человека с окружающим миром стало очевидным. Оказалось, мы не только настроены на воздействие слабых сигналов определенной ритмики, но и зависимы от них. Еще в 1960 году ученые обратили внимание на близость частоты колебаний земных полей и частот, на которых работает человеческий мозг.

Что же происходит во время магнитной бури? Колебания магнитного поля Земли принимают хаотический характер, мозг не может расшифровать эту информацию и воспринимает ее как помехи, угрожающие жизнедеятельности человека. Тут же включается защитная химия организма, выражающаяся в мощном выбросе адреналина (в психиатрии это называется «панической атакой»). Возникают учащенное сердцебиение, усиленное потоотделение, нервозность — это и приводит человека в состояние, которое описывается при магнитных бурях…

Итак, мнения специалистов расходятся. Но, казалось бы, какое нам дело до спора ученых? Главное, что и те и другие признают: причиной «магнитных эпидемий» является всего лишь паника. Но ставить на этом точку неверно. Выбор между двумя научными мнениями может решить вопрос жизни и смерти для многих людей.

Если один подход заключается в борьбе с паникой путем лишения общества информации о магнитных бурях, то другой — в решении этой проблемы с помощью информированности — тогда пожилые и нездоровые люди заблаговременно примут лекарства, снижающие уровень адреналина в крови, а молодые и здоровые сожгут его активной деятельностью. Предупрежден — значит, вооружен.

Апр 30, 2016

nauka.boltai.com

Магнитные бури: описание и свойства

Планета Земля, как и многие другие планеты, обладает своим магнитным полем, защищающим её от внешнего воздействия Солнца и космического излучения. Возмущение магнитного поля, возникающее в результате такого воздействия, как раз и называют магнитной бурей. А возмущение магнитного поля именно нашей планеты называют геомагнитной бурей (гео - земля). Длится данное явление обычно от нескольких часов до нескольких дней.

Информация о магнитных бурях

Проявляется геомагнитная буря двумя фазами: - Первая и главная - фаза нарастания возмущения. Длится она обычно около семи часов. В это время возмущение геомагнитного поля постепенно усиливается до некоего порога. - И тогда наступает вторая фаза - возвращение к исходному состоянию, фаза восстановления. Занимает это порядка трёх дней.

Интенсивность любой магнитной бури можно характеризовать двумя индексами: Dst и Kp. Так, умеренные бури принимают значение Dst от -50 до -100 нТл (Тл - Тесла, единица измерения). И чем ниже значение, тем интенсивнее буря. При экстремальных геомагнитных бурях этот показатель опускается ниже границы в -200 нТл.

Самая сильная буря, кстати, была зарегистрирована в 1859 году (Кэррингтоновская буря, -900 нТл). Она была настолько сильной, что многие телеграфные системы перестали работать, а полярные сияния наблюдались по всему миру.

Исходя из силы воздействия на людей и животных, каждой буре присваивают G-индекс (пятибалльная шкала силы бури). G1 - слабая буря, G5 - экстремально сильная.

Ранее упомянутый индекс Kp, кстати, обозначает отклонение геомагнитного поля от нормы. Что, впрочем, обозначает то же самое, что и G-индекс. Так, G1 равносильно Kp=5, а G2 — Kp=6, ну и G5 — Kp=9. Удобнее, разумеется, использовать G-индекс.

Геомагнитная активность

Исходя из данных, полученных благодаря наблюдению из телескопов и спутников, можно прогнозировать геомагнитную активность. Наблюдая за самим Солнцем и его активными процессами, можно сделать прогноз на двое суток вперёд (поскольку солнечный ветер достигает Земли за 1 - 1,5 дня). Но верным является лишь каждый третий такой прогноз.

А вот прогноз, сделанный благодаря данным, полученным из спутников, находящихся недалеко от Земли, является практически всегда верным. Но сделать его можно лишь тогда, когда их достигает солнечный ветер. То есть, за час до проявления последствий магнитной бури на Земле.

Влияние магнитных бурь на здоровье человека

Геомагнитные бури оказывают сильное влияние на жизнь людей. Например, они зачастую являются причиной нарушения связи или систем навигации космических кораблей. Ну и в крайнем случае незначительное влияние могут оказывать на электронику.

Но это ещё ладно. Куда более неприятным является тот факт, что бури оказывают влияние и на здоровье человека, на его самочувствие. У кого-то повышается давление, а у другого ломит кости.

Каждый человек по-своему реагирует на геомагнитную активность. Они даже почувствовать её проявление могут в различное время. Один - когда буря достигнет Земли, а другой - с момента вспышки на Солнце.

naturae.ru

Геомагнитная буря - это... Что такое Геомагнитная буря?

Схема взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли.

Геомагни́́тная бу́ря — возмущение геомагнитного поля длительностью от нескольких часов до нескольких суток.

Наряду с суббурями, геомагнитные бури являются одним из видов геомагнитной активности. Они вызываются поступлением в окрестности Земли возмущённых потоков солнечного ветра и их взаимодействием с магнитосферой Земли. Геомагнитные бури являются проявлением возмущения кольцевого тока Земли, постоянно существующего в области радиационных поясов Земли. Это явление является одним из важнейших элементов солнечно-земной физики и её практической части, обычно обозначаемой термином «Космическая погода».

Геомагнитные бури имеют несимметричный по времени характер развития: в среднем фаза нарастания возмущения (главная фаза бури) составляет около 7 часов, а фаза возвращения к исходному состоянию (фаза восстановления) — около 3 суток.

Интенсивность геомагнитной бури обычно описывается индексами Dst[1] и Kp[2]. С ростом интенсивности бури индекс Dst уменьшается. Так, умеренные бури характеризуются Dst от −50 до −100 нТл, сильные — от −100 до −200 нТл и экстремальные — ниже −200 нТл.

Следует отметить, что во время магнитной бури возмущения магнитного поля на поверхности Земли имеют величину менее или порядка 1 % от величины стационарного геомагнитного поля, так как последнее варьируется от 0,34 э у экватора до 0,66 э у полюсов Земли, то есть приблизительно равно (30-70)·103 нТл.

Частота появления умеренных и сильных бурь на Земле имеет чёткую корреляцию с 11-летним циклом солнечной активности: при средней частоте около 30 бурь в год их число может составлять 1-2 бури в год вблизи солнечного минимума и достигать 50 бурь в год вблизи солнечного максимума. Это означает, что в годы солнечного максимума человечество до 50 % времени года живёт в условиях умеренных и сильных бурь, а за свою 75-летнюю жизнь среднестатистический человек проживает в условиях умеренных и сильных бурь в общей сложности 2250 бурь или около 15 лет. Распределение геомагнитных бурь по их интенсивности имеет в области высоких интенсивностей быстро спадающий характер, и поэтому экстремально сильных магнитных бурь за историю их измерения было сравнительно мало.

Мощнейшей геомагнитной бурей за всю историю наблюдений была геомагнитная буря 1859 года («событие Кэррингтона»).

За последние 25 лет XX столетия (1976—2000 годы) было зарегистрировано 798 магнитных бурь с Dst ниже −50 нТл, а за последние 55 лет (с 1 января 1957 года по 25 сентября 2011 года) наиболее сильными бурями с Dst ниже −400 нТл были события 13 сентября 1957 года (Dst = −427 нТл)[3], 11 февраля 1958 (Dst = −426 нТл)[4], 15 июля 1959 (-429 нТл), 13 марта 1989 (-589 нТл) и 20 ноября 2003 (-472 нТл).

K-индекс — это отклонение магнитного поля Земли от нормы в течение трёхчасового интервала. Индекс был введён Дж. Бартельсом в 1938 г. и представляет собой значения от 0 до 9 для каждого трёхчасового интервала (0-3, 3-6, 6-9 и т. д.) мирового времени.

Kp-индекс — это планетарный индекс. Kp вычисляется как среднее значение К-индексов, определённых на 13 геомагнитных обсерваториях, расположенных между 44 и 60 градусами северной и южной геомагнитных широт. Его диапазон также от 0 до 9.

G-индекс — пятибалльная шкала силы магнитных бурь, которая была введена Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA) в ноябре 1999 года. G-индекс характеризует интенсивность геомагнитного шторма по воздействию вариаций магнитного поля Земли на людей, животных, электротехнику, связь, навигацию и т. д. По этой шкале магнитные бури подразделяются на уровни от G1 (слабые бури) до G5 (экстремально сильные бури). G-индекс соответствует Kp минус 4; то есть G1 соответствует Kp=5, G2 — Kp=6, G5 — Kp=9.

Прогноз геомагнитных бурь

Связь геомагнитной активности с явлениями на Солнце

Начиная с исследований Ричарда Кэррингтона, который в 1859 году наблюдал солнечную вспышку и произошедшую через несколько часов на Земле мощную геомагнитную бурю, сопоставления солнечной и геомагнитной активности привели к формированию в науке точки зрения, что источниками геомагнитных бурь являются солнечные вспышки. Эта точка зрения в неизменном виде просуществовала до 1980-х годов. С началом космической эры стали доступны наблюдения Солнца средствами внеземной астрономии и прямые измерения параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля. Это привело к открытию нового типа сильного солнечного возмущения — выбросов корональной массы (coronal mass ejection — CME). Согласно современным взглядам, непосредственной причиной геомагнитных бурь являются возмущённые потоки солнечного ветра на орбите Земли, содержащие необходимую для генерации геомагнитной бури ориентацию межпланетного магнитного поля. Источниками этих потоков, в свою очередь, являются выбросы корональной массы и корональные дыры[5].

Следует отметить, что иногда мощные солнечные возмущения сопровождаются как сильными рентгеновскими вспышками, так и большими выбросами корональной массы, которые почти совпадают по времени[6], поэтому сегодня есть сторонники точки зрения, что и вспышки, и выбросы корональной массы являются разными проявлениями стоящего за ними единого явления[7]. Другая точка зрения состоит в том, что различные солнечные возмущения имеют один и тот же источник энергии, и поэтому, если мощности источника энергии достаточно на развитие более одного явления, то в близких по времени и пространству интервалах могут наблюдаться разные явления, однако между ними существует лишь статистическая (но не физическая) взаимосвязь[8][9]. Согласно последней точке зрения, надёжный прогноз геомагнитной бури должен опираться на физически связанные с ними явления, то есть на выбросы корональной массы, а не солнечные вспышки[10].

Кроме магнитных бурь, которые связаны с высокой солнечной активностью (с выбросами корональной массы — СМЕ), часто наблюдаются умеренные магнитные бури, которые возникают в периоды, когда на Солнце отсутствуют какие-нибудь активные процессы. Такие бури в основном наблюдаются в периоды минимума цикла солнечной активности и часто повторяются с периодом вращения Солнца 27 дней (поэтому они часто называются рекуррентными магнитными бурями). Происхождение таких бурь долгое время было достаточно таинственным и непонятным, поэтому их источник на Солнце долгое время назывался «М-областью (M-region)»[11]. В настоящее время установлено, что источником таких бурь на Солнце является корональная дыра, которая, являясь источником быстрого потока солнечного ветра, приводит к взаимодействию быстрого потока с медленным потоком и образованию области сжатия (в англоязычной литературе называется Corotating Interaction Region — CIR). За счёт сжатия и изменения направления движения плазмы в области сжатия CIR может образовываться геоэффективная компонента межпланетного магнитного поля, приводящая к возбуждению геомагнитной активности, включая магнитные бури и суббури[12]. Корональные дыры могут существовать на Солнце в течение периода до нескольких месяцев, и поэтому магнитная активность на Земле повторяется с периодом вращения Солнца.

Согласно последним наблюдениям, магнитные бури, генерированные выбросами корональной массы (CME) и корональными дырами (CIR), различаются не только по своему происхождению, а также характером развития и своими свойствами[13][14].

Виды и методы прогноза геомагнитной активности

Научный прогноз геомагнитной активности опирается на данные телескопов и спутников. В зависимости от времени упреждения, прогнозы принято делить на 27-45-суточный, 7-суточный, 2-суточный и 1-часовой прогнозы[15].

27-45-суточный прогноз опирается на текущие наблюдения Солнца и предсказывает возмущения геомагнитной активности, связанные с рекуррентными — то есть происходящими с периодичностью 27 суток, приблизительно равной периоду обращения Солнца вокруг своей оси — активными процессами на Солнце.

7-суточный прогноз опирается на текущие наблюдения активных областей вблизи восточного лимба Солнца и предсказывает возмущения геомагнитной активности, связанные с перемещением этих активных областей к линии Солнца-Земля (то есть к центральному меридиану) через время, примерно равное четверти периода обращения Солнца.

2-суточный прогноз опирается на текущие наблюдения активных процессов вблизи центрального меридиана Солнца и предсказывает связанные с этими процессами возмущения геомагнитной активности через время, близкое к характерным временам распространения возмущений от Солнца к Земле солнечного ветра (от 1.5 до 5 суток) и солнечных космических лучей (несколько часов).

1-часовой прогноз опирается на прямые измерения параметров плазмы солнечного ветра с помощью космических аппаратов, расположенных, как правило, в передней либрационной точке L1 на расстоянии 1,5 млн. км от Земли, вблизи линии Солнце-Земля.

Надежность 2-суточного и 1-часового прогноза составляют, соответственно, около 30-50 % и 95 %[16]. Остальные прогнозы носят лишь общий информационный характер и имеют ограниченное практическое применение.

Влияние геомагнитных бурь на жизнь и здоровье людей

Геомагнитные бури являются одним из важнейших элементов космической погоды и влияют на многие области деятельности человека, из которых можно выделить нарушение связи, систем навигации космических кораблей, возникновения вихревых индукционных токов в трансформаторах и трубопроводах и даже разрушение энергетических систем.

Магнитные бури также влияют на здоровье и самочувствие людей[17][неавторитетный источник?]. Раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца и вызываемых ею в земной магнитосфере возмущений на земные организмы, называется гелиобиологией.

Острые споры вызывал в своё время вопрос о влиянии солнечной активности на возникновение несчастных случаев и травматизм на транспорте и в производстве. На это впервые указал ещё в 1928 году Александр Чижевский.

Момент начала стрессовой реакции может сдвигаться относительно начала бури на разные сроки для разных бурь и для конкретного человека. Некоторые люди начинают реагировать на магнитные бури за 1-2 дня до них, то есть в момент вспышек на самом Солнце, фактически, реагируя на солнечные бури.[17]

См. также

  • Геомагнитная буря 1859 года — геомагнитная буря 1859 года, также известная как «Событие Кэррингтона», была мощнейшей геомагнитной бурей за всю историю измерения магнитного поля Земли.

Примечания

  1. ↑ Dst в реальном времени
  2. ↑ Шторм геомагнитный (магнитная буря) :: Институт географии РАН
  3. ↑ Dst-индех в сентябре 1957 года
  4. ↑ Dst-индех в феврале 1958 года
  5. ↑ Schwenn, R. Space Weather: The Solar Perspective // Living Reviews in Solar Physics. — 2010.
  6. ↑ Švestka, Z. Varieties of Coronal Mass Ejections and Their Relation to Flares // Space Sci. Rev.. — 2001. — Т. 95. — С. 135–146.
  7. ↑ Harrison, R.A. Soho observations relating to the association between flares and coronal mass ejections // Adv. Space Res. — 2003. — Т. 32. — С. 2425–2437.
  8. ↑ Yashiro, S. et al., Visibility of coronal mass ejections as a function of flare location and intensity // J. Geophys. Res.,. — 2005. — Т. 110.
  9. ↑ Wang, Y., et al., Statistical study of coronal mass ejection source locations: Understanding CMEs viewed in coronagraphs, // J. Geophys. Res.,. — 2011. — Т. 116. — С. A04104.
  10. ↑ Ермолаев Ю. И., Ермолаев М. Ю. Зависит ли сила геомагнитной бури от класса солнечной вспышки? // Космические исследования. — 2009. — Т. 47. — № 6. — С. 495–500.
  11. ↑ Bartels, J., Terrestrial-magnetic activity and its relations to solar phenomena // Terr. Magn. Atmos. Electr.,. — 1932. — Т. 37. — С. 1–52.
  12. ↑ Crooker, N. U., and E. W. Cliver, Postmodern View of M-Regions, // J. Geophys. Res.,. — 1994. — Т. 99. — № А12. — С. 23383–23390.
  13. ↑ Borovsky J.E. and Denton M.H., Differences between CME-driven storms and CIR-driven storms, // J. Geophys. Res.,. — 2006. — Т. 111. — С. A07S08.
  14. ↑ Yermolaev Yu.I., N.S. Nikolaeva I.G. Lodkina, M.Yu. Yermolaev Specific interplanetary conditions for CIR-, Sheath-, and ICME-induced geomagnetic storms obtained by double superposed epoch analysis // Annales Geophysicae. — 2010. — Т. 28. — № 12. — С. 2177-2186.
  15. ↑ Петрукович А.А. Предсказуема ли космическая погода? // Новости Космонавтики. — 2005. — № 3.
  16. ↑ Ермолаев Ю.И. « ВСЕ БЕШЕНЕЙ БУРЯ, ВСЕ ЗЛЕЕ И ЗЛЕЙ…» // РФФИ. — 2005.
  17. ↑ 1 2 Обридко В.Н., Рагульская М.В., Хабарова О.В. и др. Реакция человеческого организма на факторы, связанные с изменениями солнечной активности // Биофизика. — М.: Наука, 2001. — Т. 46. — № 5. — С. 940-945.

  • Научно-популярные материалы по Космической погоде
  • Геомагнитные бури
  • Данные обсерватории Киото о магнитных бурях (Dst-index), включая текущие данные и архивные
  • Текущее состояние и прогноз космической погоды: геомагнитных бурь и суббурь
  • R. Schwenn, Space Weather: The Solar Perspective
  • Ермолаев Ю. И. , М. Ю. Ермолаев, Солнечные и межпланетные источники геомагнитных бурь: аспекты космической погоды, Геофизические процессы и биосфера , 2009, T. 8, № 1, с. 5-35
  • Бреус Т. К. Космическая и земная погода и их влияние на здоровье и самочувствие людей. В книге «Методы нелинейного анализа в кардиологии и онкологии. Физические подходы и клиническая практика». УНИВЕРСИТЕТ КНИЖНЫЙ ДОМ, Москва 2010 (pdf, 6,3Mb)
  • Магнитные бури онлайн
  • Ежедневный и долгосрочный прогноз магнитных бурь
  • Магнитные бури: природа и влияние на человека. Справка
  • Магнитные бури: ученые рассказали о тайнах Солнца и Земли

dic.academic.ru

Шкала геомагнитных бурь — Geomagnetic storms scale

Г Геомагнитная буря — возмущение геомагнитного поля длительностью от нескольких часов до нескольких суток. Геомагнитные бури являются одним из видов геомагнитной активности. Они вызываются поступлением в окрестности Земли возмущённых потоков солнечного ветра и их взаимодействием с магнитосферой Земли. Геомагнитные бури вызывают быстрые и сильные изменения в магнитном поле Земли, возникающие в периоды повышенной солнечной активности. Это явление является одним из важнейших элементов солнечно-земной физики и её практической части, обычно обозначаемой термином «Космическая погода».

В результате вспышек на Солнце в космическое пространство выбрасывается огромное количество вещества (в основном протонов и электронов), часть которого, двигаясь со скоростью 400–1000 км/с, за один – два дня достигает земной атмосферы. Магнитное поле Земли захватывает из космического пространства заряженные частицы. Слишком сильный поток частиц возмущает магнитное поле планеты, из-за чего быстро и сильно изменяются характеристики магнитного поля.

G-индекс — пятибалльная шкала силы магнитных бурь, которая была введена Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA) в ноябре 1999 года. G-индекс характеризует интенсивность геомагнитного шторма по воздействию вариаций магнитного поля Земли на людей, животных, электротехнику, связь, навигацию и т. д.

Магнитные бури также оказывают влияние на здоровье и самочувствие людей. Они опасны в первую очередь для тех, кто страдает артериальной гипертонией и гипотонией, болезнями сердца. Примерно 70% инфарктов, гипертонических кризов и инсультов происходит именно во время солнечных бурь.

Магнитные бури нередко сопровождаются головными болями, мигренями, учащенным сердцебиением, бессонницей, плохим самочувствием, пониженным жизненным тонусом, перепадами давления. Ученые связывают это с тем, что при колебаниях магнитного поля замедляется капиллярный кровоток и наступает кислородное голодание тканей.

Советский биофизик А.Л.Чижевский в своей монографии «Земное эхо солнечных бурь» проанализировал большой исторический материал и обнаружил корреляцию максимумов солнечной активности и массовых катаклизмов на Земле. Отсюда сделан вывод о влиянии 11-летнего цикла солнечной активности (периодического увеличения и уменьшения количества пятен на Солнце) на климатические и социальные процессы на Земле. Чижевский установил, что в период повышенной солнечной активности (большого количества пятен на Солнце) на Земле происходят войны, революции, стихийные бедствия, катастрофы, эпидемии, увеличивается интенсивность роста бактерий («эффект Чижевского — Вельховера»).

www.contenton.ru

Магнитные бури и здоровье

В последние годы сводки геомагнитной активности передают по радио наряду с прогнозами погоды. Заболела голова, появилась слабость и усталость, мы говорим: наверно, магнитная буря началась... Что это такое - магнитные бури, геомагнитные возмущения, и как они влияют на наше здоровье?

Что такое геомагнитные возмущения

Геомагнитные бури - это возмущения магнитного поля Земли, возникающие под влиянием вспышек на Солнце. Мощный поток заряженных частиц достигает Земли спустя 1-3 суток после вспышки. Не вдаваясь в тонкости физики происходящих процессов, скажем лишь, что магнитные бури оказывают огромное влияние на все, что происходит на Земле. В дни сильных магнитных бурь часто фиксируются сбои в системах связи и навигации, значительно увеличивается число несчастных случаев на производстве, аварий и даже техногенных катастроф.

Влияние магнитных бурь на здоровье

Сказываются магнитные бури и на нашем здоровье. По последним данным, магнитные возмущения приводят к увеличению вязкости крови, что в свою очередь у многих людей приводит к ухудшению капиллярного кровотока, снижению кровоснабжения тканей, возникновению кислородного голодания в них. Именно поэтому в дни магнитных бурь гораздо чаще случаются обострения сердечно-сосудистых заболеваний. По данным медицинской статистики, около 70% инфарктов, инсультов и гипертонических кризов случаются как раз в дни сильных геомагнитных возмущений.

Очень многие люди во время магнитной бури испытывают сильные головные боли, слабость, апатию, у них возникает тахикардия, бессонница, перепады артериального давления. Все эти явления также прекрасно вписываются в картину кислородного голодания тканей, вызванного ухудшением их кровоснабжения. Особенно чувствительны к геомагнитным возмущениям пожилые люди.

Как вести себя в дни магнитных бурь

Что же предпринять, как снизить негативное влияние геомагнитных процессов на наше здоровье, как минимизировать вред от них? Вот несколько простых правил.

  • Постарайтесь в дни сильных магнитных бурь не перенапрягаться, как физически, так и морально.
  • Исключите употребление алкоголя, постарайтесь не есть жирного и сладостей.
  • Если вы страдаете заболеваниями сердечно-сосудистой системы, гипертонией или гипотонией, да и любыми другими хроническими заболеваниями, всегда имейте под рукой «свои» лекарства, средства первой помощи.

Снять или хотя бы снизить головную боль, нормализовать артериальное давление, привести себя в тонус помогут сеансы точечного массажа:

  • начинайте с массажа точки под затылочным бугром;
  • затем с силой сожмите большим и указательным пальцами мочки ушей;
  • с силой надавливайте на точку, находящуюся в углублении в центре ладони;
  • в завершение с силой надавливаем на подушечки мизинцев большими пальцами.

Каждую точку надо массировать в течение одной-полутора минут, общая продолжительность такого сеанса около 5 минут.

Полезными также могут оказаться некоторые приемы из арсенала индийской йоги. Например, такое упражнение:

  • примите позу лотоса, руки должны спокойно и расслаблено лежать на коленях;
  • левой рукой зажмите левую ноздрю и сделайте спокойный, максимально плавный вдох через правую ноздрю;
  • задержите дыхание на 20-30 секунд, затем сделайте такой же плавный и спокойный выдох;
  • повторяем то же самое, зажав правой рукой правую ноздрю.

Это упражнение повторяем 5 раз.

Помните только, что массаж, йога и другие подобные методы окажутся эффективны лишь в случае легкого недомогания, но они не могут заменить лекарственные препараты и врачебную помощь в действительно серьезных случаях.

А главное - ведите правильный, здоровый образ жизни, и тогда никакие магнитные бури не смогут выбить вас из седла даже в глубокой старости!

Страничка оказалась полезной? Поделитесь ею в своей любимой соцсети!

comp-doctor.ru


Смотрите также