![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Промышленность и Производство
Техника
Солнечно-земная физика |
Солнечно-земная физика В.Д.Кокоуров ИСЗФ СО РАН Введение На страницах научной литературы в последнее время часто встречается термин солнечно-земная физика, смысл которого каждый специалист понимает по-своему. Систематически используют этот термин специалисты, занимающиеся физикой Солнца, геомагнитного поля, верхней атмосферы. Все больший интерес к солнечно-земной физике проявляют метеорологи и климатологи, биологи и медики, гидрологи и океанологи, ботаники и зоологи. Нет единого мнения, является ли указанное научное направление возникшим недавно или исследования здесь продолжаются уже столетия. Ниже предложено определение солнечно-земной физики как совокупности наук и перечислены входящие в нее направления. Приведен некоторый перечень достижений: гипотез, разработок и открытий, которые отмечают известные вехи в истории этой совокупности наук и дают определенное представление о круге рассматриваемых ею проблем и задач. Описаны отличительные особенности солнечно-земной физики. Определение Солнечно-земная физика (в дальнейшем СЗФ) - это совокупность наук, изучающих явления и процессы, происходящие на Солнце, и воздействие Солнца на околоземное космическое пространство и планету Земля. Солнце является основным источником гравитационной энергии в солнечной системе и основным источником энергии, поступающей на Землю в волновом и корпускулярном излучении. Все изменения в физическом режиме Солнца находят отражение в состоянии околоземного космического пространства и планеты Земля. СЗФ изучает законы и закономерности физики Солнца и проявлений воздействия Солнца на околоземное пространство и планету Земля с целью раскрытия сущности этих явлений, понимания фундаментальных основ мироздания и обеспечения инженерной деятельности на планете и в ближнем космическом пространстве. Круг явлений и процессов, разыгрывающихся в околоземном пространстве, на планете и в ее оболочках под воздействием Солнца, очень велик и разнообразен. Поэтому к числу научных дисциплин, составляющих упомянутую совокупность, относятся теоретическая физика, физика плазмы, космическая физика, физика верхней атмосферы, геомагнетизм, метеорология, климатология, геотектоника и др. Истечение корональной плазмы ( солнечный ветер) играет определяющую роль в состоянии околоземного космического пространства и магнитосферы. Процессы, происходящие в этих областях, выдвигают много проблем, общих для физики Солнца, физики магнитосферы, физики плазмы и астрофизики. Весьма многообразно воздействие солнечного электромагнитного и корпускулярного излучения на атмосферу Земли. Излучение в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах определяет состояние верхних слоев атмосферы: частично мезосферы на высотах более 65 км и термосферы (высоты 90-400 км). Вопросы и проблемы, возникающие при изучении этих областей пространства, относятся к физике плазмы, физике верхней атмосферы, радиофизике и климатологии. В оптическом и, частично, инфракрасном диапазонах сосредоточена основная часть спектральной плотности излучения. Эта часть солнечной радиации трансформируется при энергообмене в средней и нижней атмосфере.
Энергообмен является важнейшим фактором для общего течения процессов в нижней и средней атмосфере, а значит и для множества частных гидрометеорологических явлений. Известная связь гидрометеорологического режима с общей циркуляцией атмосферы и связь общей циркуляции атмосферы с солнечной деятельностью приводят к широкому распространению физико-географических проявлений солнечной активности. Имеют место систематические экзогенные явления. Появляющиеся здесь многочисленные задачи и проблемы решаются в рамках метеорологии, климатологии, гидрологии и физической географии. Обстоятельное изложение затронутых выше вопросов можно найти в многочисленных обзорах и монографиях, таких как . Есть аргументированные указания, что солнечная активность может проявляться как геологический фактор. Эти проявления могут объясняться крупными вариациями экзогенных явлений, определяемых, в частности, метеорологическими процессами и палеоклиматическими колебаниями (таяние или образование ледников). Это утверждение, описание подтверждающих его фактов и анализ соответствующих публикаций приведены в . СЗФ является одной из древнейших совокупностей наук. Как только человек осознал себя существом разумным, у него немедленно появилась масса вопросов относительно окружающей среды, относительно окружающего мира. Что это за мир, где мы существуем, как он устроен, какие причинно-следственные связи имеют место и как именно они действуют - какие законы управляют окружающей средой, как правильно описать состояние этой среды и как прогнозировать ее поведение? СЗФ и астрономия - сестры-близнецы, но задачи у этих наук разные, и развивалась каждая из них своим путем. Вся история СЗФ это непрерывное взаимно догоняющее и взаимно стимулирующее развитие фундаментальных и прикладных исследований. Все вопросы об окружающей среде всегда были актуальными и жизненно важными. От простых и наивных вопросов древних: когда будет разлив рек, когда сеять хлеб - до серьезных и многогранных проблем наших дней - таких, как глобальные изменения природной среды, космическая погода и обороноспособность государства. Путь СЗФ - это последовательное усложнение решаемых задач о причинно-следственных связях в окружающей среде путем введения в рассмотрение все новых и новых объектов, участвующих в изучаемых процессах, и учета свойств этих объектов. Менялись эпохи, менялся уровень наших знаний об окружающей среде, менялись практические цели и задачи. При этом в поле зрения исследователей попадали все новые и новые объекты упомянутой системы, все новые и новые механизмы взаимодействия этих объектов, их роль и значимость в системе в целом. Длительное время отдельные научные направления, например, метеорология, или климатология, или океанология, или физика верхней атмосферы развивались и функционировали как таковые, отвечая в известной мере нуждам практики (земледелия, градостроительства и мореплавания). Продолжительное, очень продолжительное время система Солнце-Земля исследовалась в весьма ограниченном своем составе: изучались, по существу, лишь явления и процессы в приземных слоях атмосферы.
Но уже в позапрошлом столетии стало ясно, что полновесные исследования погоды и климата возможны лишь в масштабе всей планеты. В XVIII-XIX веках были начаты систематические наблюдения за явлениями и процессами на Солнце, состоянием магнитного поля, атмосферным электричеством, сейсмическими процессами . С этого времени за 100-150 лет было получено много наблюдательного материала на глобальной сети обсерваторий по многим дисциплинам СЗФ, что позволило научному сообществу уже в конце девятнадцатого столетия выполнить комплексный анализ этих материалов и сделать ряд выводов, имеющих исключительно важное, фундаментальное значение. В дальнейшем, со времен Международного Геофизического Года, при реализации всех геофизических проектов и программ работа мировой сети станций по всем дисциплинам СЗФ выполнялась по четкому координированному расписанию. Накопленные обширные экспериментальные материалы по гляциологии, океанологии, течениям, движениям земной коры, по приземным слоям атмосферы, стратосфере, средней атмосфере, слою озона, ионосфере и магнитосфере, солнечному ветру, космическим лучам и солнечной активности позволили выполнить большое количество исследований по всем дисциплинам СЗФ. Были выполнены многочисленные исследования отдельных явлений и процессов и проведены изучения их взаимодействий и взаимосвязи в различных сферах и регионах. Приведенный ниже, конечно, очень и очень неполный перечень достижений СЗФ: гипотез, разработок и открытий отмечает некоторые вехи в истории этой совокупности наук и дает определенное представление о круге охватываемых ею к настоящему времени проблем. Открытие в Китае в 1100 г. свойств магнитной стрелки, трактат В. Гильберта "О магните, магнитных телах и о большом магните Земле" в 1600 г. . Открытие Гремом в 1722 г. суточных вариаций геомагнитного поля, наблюдения А. Цельсием и Д.Хиортером магнитного эффекта полярных сияний в 1741 г., появление представлений о зоне полярных сияний (Моран, 1833 г., Лумис, 1860 г. и Фритц, 1881г.) . Создание Магнитного союза - первой международной геофизической организации и проведение всемирной съемки магнитного поля Земли (А. Гумбольдт, В. Вебер, 1850 г.) . Наблюдения солнечных пятен в Китае более 4000 лет назад. Инструментальные наблюдения солнечных пятен и оценка скорости вращения Солнца Г. Галилеем в 1611 г. . Обнаружение квазипериодической закономерности пятнообразовательной деятельности Солнца (Г.Швабе, 1843 г., Р.Вольф, 1848 г.) . Измерение потока энергии Солнца . Гипотеза А. Вегенера о перемещении материков по поверхности Земли, предложенная в 1912 г. и поиски доказательств этого предположения . Создание концепции и разработка моделей общей циркуляции атмосферы . Разработка концепции гравитационных и термических приливов в атмосфере . Построение карты морских течений (А.Кирхер, 1664 г.); создание концепции и разработка моделей общей циркуляции океанических вод . Гипотеза (В.Лодж, 1900г. и С.ФитцДжеральд, 1900 г.) о корпускулярных потоках от Солнца, магнитном хвосте Земли и солнечном ветре . Разработка корональной концепции корпускулярного излучения Солнца (С.К
Природное плазменное образование как отклик на возбуждение геофизических полей техническими экспериментами или солнечно-земными физическими факторами. 3. Генерация плазменного образования литосферой в зонах энергетической разгрузки и аннигиляции на волноводе вблизи полиметаллических месторождений. 4. Космический зонд внеземной цивилизации. Изложенный материал послужил обоснованием для проведения экспедиционных работ в районе пос.Дальнегорска Приморского края. С 18 мая по 25 июня 1988 года в районе работал Дальнегорский экспедиционный отряд в составе сотрудников лаборатории "Природно-техногенных электромагнитных систем", Томского отделения Института Геологии и Геофизики СО АН СССР, Томской группы по изучению АЯ в окружающей среде и Дальнегорской секции филиала ТГИАЯ. Краткая геологическая характеристика района. Район характеризуется развитием среднегорного рельефа с относительными превышениями 200-700 м; максимальные абсолютные отметки достигают 1036 м (г.Солонцовая), минимальные - 100 м в низовьях долины р. Рудной
1. Солнечная активность. Солнечно-земные связи
2. Механизм влияния солнечной активности на земные процессы
4. Вселенная, Галактика и Солнечная система
10. Солнечная система (Солнце, Земля, Марс)
11. Солнечный ветер, особенности межпланетного пространства (Солнце – Планеты)
13. Происхождение солнечной системы
15. Мерзлотные явления в земной коре (кpиолитология) (. Иpкутская область. Доклад)
17. Солнечные пульсации и человек
18. Готфрид Лейбниц - немецкий историк, математик, физик, юрист
19. Применение физики в криминалистических исследованиях
20. Солнечный ветер, особенности межпланетного пространства (Солнце – Планеты)
21. Дидактические функции проверки и учета знаний и умений, учащихся по физике
26. Книга- методика "Солнечная Медитация"
27. Физико-математические основа радиоэлектронных систем
28. Специфика физики микрообъектов
30. Предмет физика
32. Физика
33. Подборка основных формул по физике
35. Физика подкритического ядерного реактора
36. Шпаргалки по физике (Шпаргалка)
37. Лекции по физике за 2 семестр
42. Глобальная история Вселенной (физика)
44. Нобелевская премия в облости физики за 2000г. (Ж. Алферов)
45. Шпаргалка по физике для студентов 1-го курса (по билетам)
46. Спектры и спектральный анализ в физике
47. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО ФИЗИКЕ (МЕХАНИКА И ТЕРМОДИНАМИКА)
48. Физика и современная энергетика
49. Шпаргалка с билетами по физике, 11 класс
50. Проблема солнечных нейтрино
51. Методы поиска и исследований в преподавании физики
52. Ответы к экзаменационным билетам по физике 11 класс (ответы к 29 билетам)
53. Введение в физику твердого тела. Начало квантовой механики
58. Физика (билеты с ответами)
59. Философские взгляды Больцмана в свете полемики по проблемам физики кон. ХIХ - нач. ХХ веков
60. Химические преобразователи солнечной энергии
61. Нитрид бора и его физико-химические свойства
63. Валдайский Иверский Святозерский Богородицкий монастырь: озера земного рая
64. Ландшафт как земное тело человека и его герменирование
65. “Любовь, похожая на сон...”. Рецензия на рассказ И.Бунина «Солнечный удар»
66. Мой любимый писатель о любви (по рассказу И. А. Бунина «Солнечный удар»)
67. Анализ рассказа И. Бунина "Солнечный удар"
69. Приложения определенного интеграла к решению некоторых задач механики и физики
73. С физикой — от счетов к современным компьютерам
74. Формирование профессиональной компетентности в курсе «Элементарная физика»
75. Раздел физики, родившийся из ошибки
76. Физика и музыка
77. Хронология открытий в физике электричества
78. Уранический лунно-солнечный календарь эпохи Водолея
79. Существует ли тринадцатая планета солнечной системы?
80. Производная и ее применение в алгебре, геометрии, физике
81. Использование графического метода при изучении электрического резонанса в курсе физики средней школы
82. Физика элементарных частиц
83. Литература - Гигиена (Солнечная радиация и ее гигиеническое значение)
84. Совсем другие аналоги солнечной системы
89. Основные концепции физики ХХ века
90. Основные концепции классической физики XIX века
91. Логика Космоса (физика античной Греции)
92. Бессилие от знания или может ли история помочь физикам?
93. Устойчивость солнечной системы
94. Физика чудес и загробного мира
95. Перспективные аспекты развития физико-топологических представлений о времени
96. Бинарная структура Солнечной системы