Главный источник энергии на Земле — солнечное излучение — представляется
advertisement
СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И ЕЁ ВЛИЯНИЕ НА ПОГОДУ И КЛИМАТ Калнин М.А., Андреева Н.В. БГТУимениВ.Г. Шухова Белгород, Россия SOLAR ACTIVITY AND ITS IMPACT ON WEATHER AND CLIMATE Kalnin M.A., AndreevaN.V. BSTU behalf V.G.Shukhov Belgorod, Russia Главный источник энергии на Земле — солнечное излучение — представляется нам постоянным и неизменным. Действительно, даже с помощью наиболее совершенных современных инструментов не удалось обнаружить каких-либо значительных изменений солнечной постоянной. Так называется количество лучистой энергии Солнца, поступающее к верхней границе земной атмосферы. Выражается оно в калориях за минуту на площадь 1 см2 и равняется приближенно 2кал/мин*см2[1] Однако уже тысячи лет назад люди невооруженным глазом наблюдали изменения на Солнце — появление темных пятен. Об этом, например, свидетельствует русская летопись 1371 г., когда сквозь дым лесных пожаров были видны «на Солнце места черные акы гвозди». Еще во времена Галилея, в средние века, после первых наблюдений Солнца в телескоп, была высказана мысль о том, что солнечные пятна — это охладители и поэтому при увеличении количества пятен на Солнце температура на Земле должна падать. [1] Однако тогда же было обнаружено, что если солнечные пятна и влияют на погоду и климат, то неодинаково на различных географических широтах. В одних районах при увеличении числа солнечных пятен становится теплее, в других — холоднее. [1] Количество атмосферных осадков изменяется также по-разному. Даже в одной и той же местности солнечная активность в разные годы оказывает различное влияние на климат. Эти расхождения и даже противоречия породили сомнения: влияют ли вообще на климат и погоду процессы, происходящие на Солнце? [1] Уже в наше время благодаря исследованиям физики Солнца, изучению межпланетной среды и высоких слоев земной атмосферы, а также многочисленным специальным исследованиям климата и погоды этот вопрос несколько прояснился. Наука, которая изучает влияние солнечной активности на атмосферу Земли, погоду и климат, называется гелиогеофизикой, а под солнечной активностью подразумеваются совокупность доступных нашим наблюдениям изменений на Солнце, не считая самых мелких, не отражающихся на обычном состоянии светила. [1] Особое внимание ученые уделяют двум видам солнечной активности: волновому (электромагнитному) излучению Солнца и распространению в окружающем пространстве корпускул — частиц солнечного газа, находящегося в плазменном состоянии. [1] Суммарная величина электромагнитного излучения характеризуется солнечной постоянной — одной из важнейших величин в метеорологии. Подсчитано, что изменение солнечной постоянной только на 1% повлекло бы за собой заметное изменение в распределении температуры и воздушных течений на земном шаре. Современные приборы улавливают колебания солнечной постоянной до 2%. Но нет полной уверенности в достоверности этих величин, потому что все измерения производятся в условиях земной атмосферы, самое большее на высотах 50—60 км над уровнем моря (не считая все еще очень редких наблюдений с космических кораблей). Величины же излучения Солнца за пределами атмосферы получают путем расчетов. [1] Эти расчеты необходимо проверить наблюдениями вне атмосферы. Хорошим плацдармом для них могла бы служить Луна, лишенная атмосферы, но и там не исключены помехи: пыль, поднятая с поверхности нашего спутника, может затемнить Солнце, толчки от падения метеоритов могут вызвать отдельные скачки в показаниях приборов и т. д. [1] Наиболее надежный путь — устройство обсерваторий на долговременных орбитальных станциях, важные шаги к созданию которых предприняты в нашей стране. Помимо суммарной величины солнечного излучения изучаются качественные и количественные характеристики отдельных областей его спектра: рентгеновская, ультрафиолетовая, видимая, инфракрасная, радиоизлучение. Особенный интерес для ге-лиогеофизики представляет ультрафиолетовая область спектра. [1] Ультрафиолетовые лучи поглощаются почти полностью в высоких слоях атмосферы. Одно из важнейших их свойств — фотохимический эффект. Он и вызывает образование озона на высотах 30—40 км. Ультрафиолетовые лучи — непостоянная часть солнечного излучения (что, однако, практически не сказывается на солнечной постоянной). Резко увеличивается ультрафиолетовое излучение при хромосфер-ных вспышках на Солнце — одном из самых ярких проявлений солнечной активности. Усиленный приток ультрафиолетовых лучей вызывает и интенсивное образование озона. Озон, хорошо поглощающий солнечные лучи, нагревается. Это отражается и на воздушных течениях в более низких слоях атмосферы, следовательно, и на погоде. Очевидно, это одна из форм влияния изменений волнового излучения Солнца на атмосферу Земли [1]. Ионосфера - это верхняя часть атмосферы, главным образом ионизированная облучением Солнца [2]. Ионосфера вносит существенно большие искажения в результаты геодезических измерений, структура ионосферы более сложная и трудно учитывается. Она характеризуется электронной плотностью (количеством электронов в одном кубическом метре), которая может меняться в больших пределах даже в течение суток, так как зависит от солнечного излучения, солнечной активности (количества пятен на Солнце), космического излучения и некоторых других факторов. За состоянием ионосферы ведут постоянные наблюдения, и ее обобщенные характеристики передают в навигационном сообщении спутника [3]. Литература: 1. Качурин Л. Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - http://www.twirpx.com/ 2. Ионосфера - https://ru.wikipedia.org/wiki/Ионосфера/ 3. Ерухимов Л. М. Ионосфера Земли как космическая плазменная лаборатория — СОЖ, 1998 - http://www.kosmofizika.ru/
