Электромагнитные поля в биосфере. Том 1 - Красногорская Н.
Скачать (прямая ссылка):
* Мощность характеризуется величиной площади свечения, его яркостью и продолжительностью.
Рис. I. Схема изменения магнитных полярностей пятен в 22-летнем цикле солнечной активности
развитой АО олабые.вспышки могут наблюдаться очень чаото - иногда каждые несколько минут, мощные (балла 3) случаются лишь несколько раз за весь период жизни облаоти. АО значительно различаются по уровню вопышечной активнооти /47 . Число АО, наблюдаемых на диске в среднем за год, подвержено, как известно, циклическим изменениям с периодом,близким к II годам,и пропорционально относительному числу пятен и числам Вольфа. Соответствующий цифровой материал и подробное описание многих закономерностей, обнаруженных при изучении циклических вариаций активности, можно найти, например, в работах /5, &J .
В результате исследования магнитных полей оолнечных пятен выяснено, что основным периодом циклических изменений следует считать не II-, а 22-летний период, что овязано с закономерностью изменений магнитных полярностей пятен. Смысл этой закономерности можно уяснить из рис.1. В начале цикла пятна располагаются по обе стороны экватора на шроте около 30°. С приближением к максимуму и на опаде активности они систематически "сползают" к широте ± 10°. Ведущее пятно биполярной группы имеет в северном и южном полушариях противоположные полярности, причем в начале первой половины 22-летнего цикла ведущее (западное) пятне активной области (например, в северном полушарии) имеет южную полярность. К концу первого II-летнего цикла АО смещается к экватору, полярность пятен не меняется до начала следующего 11-летнего цикла. В новом 11-летнем цикле знак полярности пятен меняется в каждом полушарии на обратный. Весьма слабое общее МП Солнца также меняет свою полярность в каждом П-летнем цикле.
Смена полярности общего пеля Солнца обычно происходит близ макоимума активности. Итак, полная продолжительность цикла оолнечной активнооти составляет 22 года и включает два 11-летних цикла (четный плюс нечетный). В изменении оолнечной активности обнаруживаются и другие периоды, так что в целом получается картина целого набора периодов (циклов).
2. Зак. 1895
Еще раз подчеркнем, что изменения уровня активности Солнца не являются строго периодическими. Более того, некоторые из гармоник солнечной цикличности иногда не обнаруживаются. Это каоается даже П-лэтнего цикла. Найдено, например, что пятна практически полностью отсутствовали всю вторую половину ХУП в. (I645-1715 гг., так называемый маундеровский минимум) /7/.
На рис.2 приведены спектры электромагнитной радиации Солнца за пределами земной атмосферы от инфракрасного излучения до жесткого рентгеновского в периода минимума 11-летнего цикла солнечной активности максимума ее и в период развития мощной вспышки (балла 3 -6 ).
Из графиков следует, что оптическое (включая видимое) излучение ( 290-700 нм) не изменяется при переходе от максимума к минимуму активности. Однако в области мягкого рентгеновского излучения величина потока меняется в несколько раз, причем амплитуда вариаций растет с уменьшением длины волны. Максимальные потоки коротковолнового излучения зафиксированы во время развития гигантских хромо-сферных вопышек. В период развития таких вспышек Солнце становится источником гамма-излучения (с энергией квантов до нескольких мегаэлектронвольт) . Большие изменения в коротковолновой части спектра от минимума к максимуму активности связаны о изменениями числа АО. Протекающие в них процессы и приводят к появлению дополнительного потока излучения.
На рис.2,а показана также область прозрачности атмосферы (заштрихована). Видно, что атмосфера пропускает сравнительно узкую часть спектра, именно этот участок длин волн - оптическое окно прозрачности атмосферы - организмы и воспринимают как овет- Излучение с длиной волны короче 290 нм, обладающее высокой биологической эффективностью (в больших дозах губительное для всех организмов), полностью поглощается атмосферой и земной поверхности не достигает. Поскольку именно коротковолновая область спектра подвергается изменениям в связи с вариациями солнечной активности, можно сказать,что поверхности Земли достигает только та часть излучения, которая от солнечной активности практически не зависит.
Поглощение коротковолнового излучения приводит к ионизации атомов верхней атмосферы и к появлению в ней слоев высокой электрической проводимости - ионосферы /Ь] t которая играет важную роль во многих электромагнитных процеосах на Земле. Следует отметить, что ионосфера является эффективным экраном для радиоволн космического происхождения в широком диапазоне частот: космическое радиоизлучение поглощается в ионосфере приблизительно ст 10 МГц вплоть до очень низких частот 5 Гц. Излучение в области частот от 10 МГц (длина' волны 30 м) до 37000 МГц (длина волны 0,8 мм) проникает до поверхности Земли. В этом диапазоне проводятся радиоастрономические наблюдения, в том числе и радиснаблюдения Солнца (радиоастрономическое "окно прозрачности").
Рис. 2. Схематизированный спектр электромагнитного излучения Солнца за пределами земной атмосферы (а) и спектр радиоизлучения Солнца в радиоастрономическом "окне прозрачнос-ти"(б)
