Рефераты по Физике

Солнечная активность, атмосфера и погода

Страница 12

Все авроральные явления возникают в результате грандиозного процесса (магнитосферного возмущения), развивающегося в магнитосфере при вторжении высоко­скоростного потока частиц, солнечного ветра или вморо­женного в его плазму магнитного поля, которое имеет со­ставляющую, направленную к югу. При этом пересоеди-пенные силовые линии геомагнитного поля «сносятся» в хвост магнитосферы и там сближаются, что приводит к возрастанию в нем напряженности магнитного ноля и, следовательно, к возникновению неустойчивости этого поля. В хвосте происходит бурное перссоедииенис про­тивоположно направленных силовых линий и перемеще­ние их в сторону Земли. Они увлекают за собой плазму, заполняющую плазменный слой геомагнитного хвоста. Заряженные частицы устремляются вдоль границы между замкнутыми и разомкнутыми силовыми линиями и приходят в аморальные овалы. Перемещаясь из обла­сти слабого магнитного поля в Хвосте в область сильно­го вблизи замкнутой магнитосферы, частицы ускоряют­ся. Частицы, получившие наибольшее ускорение, проры­ваются в замкнутую магнитосферу и образуют там кольцевой электрический ток, вызываюший ослабление геомагнитного поля во время главной фазы магнитной бури. В авроральных овалах эти частииы увеличива­ют ионизацию ионосферы. Это ведет к поглощению ра­диоволн в нижних слоях ионосферы и существенному повышению проводимости ионосферы. В результат появляются ионосферные электрические токи, магнитные поли которых регистрируются на земной поверхности. Так возникают возмущения в нижних слоях ионосферы и магнитные бури. Наконец аморальные частицы стал­киваются с атомами и молекулами воздуха, возбуждая их свечение, т. е. полярные сияния. Многим мужчинам не хватает траха с женой. Разутешьтьте себя соблазнительными индивидуалками на этом сайте https://prostitutkizaporozhye.men, если вы относитесь к этой категории представителей сильного пола или если у вас нет партнёрши.

Сходные более слабые явления возникают и на днев­ной стороне авроральных овалов. Они связаны с втор­жением в ионосферу менее энергичных заряженных ча­стиц через дневные полярные каспы.

До сих пор мы говорили только о полярных магнит­ных бурях. Между тем магнитная буря обычно наблю­дается одновременно на всей Земле, хотя проявления ее в разных местах земной поверхности могут быть неоди­наковыми. Особенно простой характер она имеет па низких и средних широтах. Там во время магнитной бури происходит более или менее внезапное падение гори­зонтальной составляющей геомагнитного ноля, которое длится несколько десятков минут. Это главная фаза магнитной бури, за которой следует стадия медленного восстановления геомагнитного поля до нормы, охваты­вающая иногда несколько суток. Во время сильных маг­нитных бурь может быть несколько падений горизон­тальной составляющей ноля, причем главная фаза сле­дующей бури накладывается па фазу восстановления предыдущей. Иногда перед падением горизонтальной со­ставляющей геомагнитного ноли отмечаема кратко­временный ее подъем. Такое явление называют внезап­ным началом магнитной бури. Если на записях геомагнитного поля его выделить невозможно, бурю относят к магнитным бурям с постепенным началом. Такое разде­ление бурь на два класса становится еще более четким, если раздельно рассматривать сильные магнитные бури (в основном с внезапным началом), обусловленные активными вспышечными областями, и рекуррентные магнитные бури (обычно с постепенным началом), вы­зываемые корпускулярным излучением корональных дыр, расположенных над униполярными магнитными областями Солнца. В отличие от вспышечных магнит­ных бурь, рекуррентные повторяются в те же дни 27-дневного солнечного календаря в течение несколь­ких солнечных оборотов, а иногда даже 10—15 оборо­тов. Если число первых достигает максимальной вели­чины в эпоху максимума 11-летнего цикла чисел Воль­фа, то максимальное число вторых отмечается на его ветви спада, за 2—3 года до эпохи минимума.

Обратимся теперь к воздействию на верхнюю атмо­сферу Земли наиболее энергичных солнечных частиц-проюпов, выбрасываемых из Солнца во время протон­ных вспышек. Эти частицы вызывают возмущения ионо­сферы, особенно опасные для коротковолновой связи на самых высоких широтах. Это так называемые поглоще­ния в полярной шапке Обычно такое возмущение начи­нается в среднем через несколько часов после сильной солнечной вспышки, его максимум наблюдается через1—2 суток после его начала, а восстановление может продолжаться около 10 суток Поскольку протоны таких сильных вспышек беспрепятственно проникают в обла­сти О ионосферы, где частота соударений частиц вели­ка, и поглощаются в ней, они вызывают особенно большое поглощение радиоволн именно в этой области. В результате уменьшается интенсивность радиоволн и повышается температура верхней атмосферы. Поглоще­ние в полярной шапке, как правило, приводит к полно­му прекращению радиосвязи на коротких волнах на не­сколько суток над Северным Ледовитым океаном и над Антарктидой. Особенно большое число возмущений это­го типа отмечают в эпоху максимума 11-летнего цикла или вскоре после него.

Наш рассказ о влиянии солнечной активности на верхнюю атмосферу Земли останется незавершенным, если не сделать из пего соответствующих практических выводов. Читатель мог убедиться, что опасности, кото­рые нас ждут в результате этого воздействия, таковы, что они со всей остротой ставят вопрос об особой важ­ности прогнозов солнечной активности для обеспечения устойчивой радиосвязи и безопасной навигации. Такие прогнозы позволили бы успешно прогнозировать нару­шения радиосвязи, подготовить обходные радиотрассы, перейти на более выгодные длины волн.

3.3. Солнечная активность и тропосфера.

Если воздействие солнечной активности на верхние слои земной атмосферы выявляется вполне четко, то в нижней атмосфере Земли (тропосфере) оно становится гораздо труднее уловимым. Скорее всего, причина этого лежит в том обстоятельстве, что солнечная активность непосредственно воздействует на процессы в тропосфере только в сравнительно редких случаях, когда солнечные протоны высоких энергий проникают в глубь земной ат­мосферы. В общем же ее воздействие осуществляется через верхнюю атмосферу, поскольку тропосфера «при­выкла» к установившимся в ней условиям и требуются большие усилия, чтобы нарушить их. К тому же дости­гаемый при этом эффект оказывается гораздо скромнее, чем тот, с которым мы сталкиваемся в верхней атмо­сфере Земли. Более того, даже те возмущения, которые возникают под действием солнечной активности, в осо­бенности корпускулярного излучения Солнца, в разных районах Земли имеют противоположный знак, и харак­тер их изменяется со временем и сезоном года. Поэтому здесь мы не будем говорить о том, как именно происхо­дит изменение той или иной характеристики тропосферы результате влияния солнечной активности, а ограничимся лишь указанием, что оно действительно существует. Так или иначе, уже накоплен богатый материал, который свидетельствует о реальности воздействия активности Солнца на нижнюю атмосферу Земли.

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15