Как Солнце влияет на Землю
Влияние Солнца на Землю осуществляется главным образом через испускаемое звездой излучение, но этим его роль не ограничивается. Воздействие и значение Солнца для жизни на Земле весьма многоплановое и проявляется в самых разных аспектах.
Солнце и живая природа
Большинству растений и животных солнечный свет жизненно необходим. В частности, листья растений содержат особый пигмент – хлорофилл, который и придаёт им зелёный цвет. С помощью хлорофилла происходит реакция фотосинтеза, конечным продуктом которой является кислород, необходимый для дыхания всем живым организмам. Для осуществления реакции нужна энергия, которую и обеспечивает солнечный свет. Ещё одним продуктом реакции фотосинтеза
является глюкоза – органическое соединение, необходимое для синтеза целлюлозы, которая входит в состав клеток растений. Таким образом, растения используют солнечную энергию не только для выработки кислорода, но и для получения веществ, необходимых для дальнейшего роста.
Растения поглощают не так уж много энергии, лишь 0,3% от всего излучения, падающего на поверхность планеты. Но даже этой скромной цифры хватает для производства огромного количества органического вещества. В процессе своего роста, растения накапливают полезные вещества, которые извлекают из почвы. А сами они, в свою очередь, являются пищей для животных и людей. В той или иной мере, солнечная энергия достаётся всем жителям Земли.
Ещё один важный момент – смена дня и ночи. Большинство животных и людей бодрствуют и ведут свою деятельность в светлое время суток, а засыпают с приходом темноты. Конечно, есть исключения, но они в меньшинстве. Длительность солнечного дня и интенсивность света тоже оказывает определённое влияние за жизнедеятельность организмов. Зимой, когда день короткий, растения сбрасывают листья, а животные либо серьёзно сокращают свою активность, либо впадают в спячку. Ближе к экватору и в тропиках, где распределение солнечного света равномерное, такой картины не наблюдается.
Не будет преувеличением сказать, что Солнце – источник жизни на земле. Благодаря его свету планета обеспечена кислородом и всеми необходимыми для жизнедеятельности условиями.
Солнце и природа
Солнце и неживая природа
Влияние Солнца на Землю проявляется не только в воздействии на живую природу.
По мере приближения к поверхности около 60% излучения поглощается или отражается обратно в космос атмосферой. Иначе говоря, та часть атмосферы, где формируются облака (тропосфера) подвергается непосредственному воздействию Солнца, в частности, инфракрасного излучения. Это приводит к периодическому повышению или понижению атмосферного давления, из-за чего и возникают различные метеорологические явления, такие как дождь, снег, туман, ветер.
Нагреваясь под действием солнечного света, вода в океанах, реках и озёрах испаряется и перемещается в атмосферу, где она охлаждается и выпадает в виде осадков. Это обеспечивает относительно равномерное распределение влаги по поверхности планеты. Следствием этих процессов является перемещение огромных масс воды в виде океанических течений. Их значение трудно недооценить. Например, такое явление, как Эль-Ниньо, наблюдаемое в экваториальной части Тихого океана, представляет собой по сути перемещение огромных масс тёплой воды. В свою очередь, это приводит к изменению погодных условий, неурожаям и вспышкам эпидемических заболеваний. А Африка своим жарким и засушливым климатом во многом обязана изменению русла одного из тёплых течений, которое произошло несколько тысяч лет назад.
Несмотря на то, что наиболее значительную роль в приливах и отливах играет Луна, Солнце тоже участвует в этих процессах. Примечательно, что его гравитационное воздействие на нашу планету в сотни раз больше, чем воздействие Луны, но приливные силы в два раза меньше. Это объясняется тем, что воздействие на приливы зависит не от силы гравитационного воздействия, а от его неоднородности, которая с увеличением расстояния сглаживается. Соответственно, приливы, вызываемые Солнцем, слабее. Однако, самые сильные приливы и отливы происходят в тот момент, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются в ряд.
Солнечный свет вместе с ветром и водой также принимает участие в геологических процессах, таких как эрозия и выветривание. В частности, одной из главных причин выветривания являются колебания температур, которые, как уже было сказано, происходят в результате смены дня и ночи. Наиболее ярко это проявляется в пустынях, где суточные колебания температур могут достигать весьма высоких величин. В ходе эрозии и выветривания формируется рельеф планеты и происходит почвообразование, эти процессы медленные, но необратимые. Таким образом, Солнце определённым образом воздействует и на формирование облика поверхности нашей планеты.
Солнце
Солнечное излучение
«Сколько времени свет идет от Солнца до Земли?» Именно так звучит один из вопросов, которые довольно часто возникают у людей, заинтересовавшихся данной темой. Так вот, фотоны света проделывают этот путь за восемь минут. Тогда возникнет другой вопрос: много это или мало? Если сравнивать с расстояниями до большинства других планет Солнечной системы, то получится, что мало. Например, чтобы свет Солнца достиг Юпитера нужно 43 минуты, а до Сатурна – 1 час 19 минут. А если учесть, что до других звёздных систем свет доходит за долгие годы, то время его пути до Земли кажется совсем скромным.
Так или иначе, солнечный свет достигает нашей планеты. При этом, он довольно неоднороден, большую часть составляет видимый свет и инфракрасное излучение, и лишь небольшая часть приходится на ультрафиолетовое излучение. Но несмотря на это, назвать его малозначимым нельзя. Ультрафиолет в больших количествах опасен для человека и может вызывать различные заболевания, но в небольших количествах он необходим организму. При помощи ультрафиолета образуется витамин D, который отвечает за усвоения кальция и фосфора в пищеварительной системе.
Воздействие ультрафиолетового излучения на молекулы кислорода приводит к образованию озона. На высоте 20-25 км находится так называемый «озоновый слой», который вместе с кислородом в высоких слоях атмосферы поглощает большую часть опасного излучения, и до поверхности доходит только малая его часть.
Озоновый слой образовался около 500 миллионов лет назад, когда в атмосфере накопилось достаточное количество кислорода. И только после его возникновения стал возможен выход живых организмов и растений на сушу. Иными словами, значение Солнца для жизни на Земле довольно противоречиво: с одной стороны, его излучение выжигало бы все организмы на суше, а с другой – это же излучение поспособствовало созданию защиты от наиболее опасного спектра.
Солнечный ветер
Помимо излучения разного спектра в атмосферу планеты проникает так называемый солнечный ветер – поток ионизированных частиц, идущий из солнечной короны. Он вызывает такие явления, как например, магнитные бури и полярное сияние. Магнитные бури могут довольно существенно влиять на деятельность человека, и способны повлечь за собой сбои в работе радиосвязи и энергосистем. К счастью, действительно сильные солнечные вспышки и выбросы вещества из короны происходят относительно редко.
Источник
Влияние Солнца на Землю
Солнце для нас значит все. Оно дает свет, тепло, энергию, без чего жизнь на Земле была бы невозможна. Рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение, идущие от Солнца, поглощаются верхним слоем атмосферы Земли. Находящийся там сильно разреженный газ разогревается до очень высоких температур. Ниже, в стратосфере, ультрафиолетовые лучи поглощаются газом, называемым озоном, благодаря чему стратосфера нагревается, а жители Земли получают защиту от очень вредного излучения. Нагретая солнечным светом земная поверхность отдает тепло посредством инфракрасного излучения. Самый нижний слой — тропосфера — нагревается за счет этих лучей, и поэтому в ней чем выше, тем холоднее.
Кроме нагрева атмосферы, Солнце управляет ветрами и вообще всеми погодными системами. Так как экватор получает солнечной энергии гораздо больше приполярных областей, теплый воздух, поднимаясь, направляется к полюсам. В то же время холодный воздух опускается и перетекает в сторону экватора. Дождь тоже является результатом деятельности Солнца, нагревающего воду в океанах, которая после испарения проливается на землю. Потоки заряженных частиц (протонов и электронов) движутся от Солнца со скоростью примерно 400 км/с, образуя солнечный ветер. Вспышки на Солнце вызывают порывы солнечного ветра, которые воздействуют на магнитное поле Земли, а влетающие в верхние слои атмосферы заряженные частицы вызывают полярные сияния. Летом северная приполярная область (2) постоянно освещена, зимой (4), напротив, там все время темно. Для Южного полушария (4) — это лето, а (2) — зима.
Влияние солнечного ветра
Землю окружает магнитосфера, где с особой силой проявляет себя магнитное поле Земли. Солнечный ветер обтекает магнитосферу, поджимая ее со стороны, обращенной к Солнцу, и вытягивая в длинный хвосте противоположной. Солнечный ветер дуете порывами, его сила изменяется, и это приводит к изменению формы магнитосферы. Магнитное поле Земли рядом с поверхностью напоминает поле этого магнита.
Полярное сияние
Полярное сияние — это всполохи света в виде разноцветных полос. Это явление часто называют северным или южным сиянием. Полярное сияние возникает, когда электроны и протоны, летящие из космоса, сталкиваются с атомами и молекулами в верхних слоях атмосферы. Эти столкновения приводят к излучению света иногда белого, но обычно зеленого и красного. Свечение напоминает по форме ленты, занавески, вспышки. После вспышки на Солнце полярные сияния всегда более яркие и могут наблюдаться на широтах, расположенных ближе к экватору. Вид полярного сияния сверху. Из космоса видно, что полярные сияния как правило, происходят в полосе вокруг магнитного полюса. Это можно объяснить тем, что заряженные частицы входят в атмосферу через эту полосу, когда на Солнце происходят магнитные бури.
Солнце и атмосфера
Термосфера и стратосфера нагреваются приходящим солнечным светом, тогда как тропосферу нагревает излучение, идущее от поверхности Земли. Самой холодной областью является верхняя часть мезосферы. Тепло, излучаемое поверхностью планеты, поглощается ее атмосферой. Некоторая часть тепла переизлучается назад к поверхности, делая ее теплее, чем она могла бы быть, если бы у Земли не было атмосферы. Этот процесс называется парниковым эффектом.
Пятна на Солнце и климат
Количество пятен на Солнце возрастает и убывает, подчиняясь 11-летнему циклу. Когда наступает максимум, пятен на поверхности Солнца очень много, а в минимуме их может оставаться всего несколько или не быть совсем. Между 1645 и 1715 годами солнечная активность как бы замерла. Середина этого периода совпала с несколькими подряд холодными зимами и известна под названием Малого ледникового периода. В зимы с 1683 по 1689 год лед сковывал реку Темзу в Лондоне так прочно, что на середине ее устраивали зимние ярмарки, многие ученые признают связь между периодическим изменением солнечной активности и климатом на нашей планете.
Источник
Влияние Солнца на жизнь Земли
2.2. Исследования деятельности и общего влияния Солнца Чижевским…………………………..-7-
Влияние Солнца на жизнь Земли
«. лишь Солнце своим сияющим светом дарит жизнь!»
(надпись на древнем храме Дианы в Эфесе).
Введение
Ж
рец древнего, забытого ныне культа, воздевающий к небу руки и приносящий хвалу небесному светилу за милость к живущему на Земле, — так ли он заблуждался? И заблуждался ли вообще? Солнце, безусловно, не могущественный бог, а только лишь плазменный шар, небольшая по космическим масштабам звезда. Если бы такая же по размерам звезда находилась на том же расстоянии, что и Сириус, мы бы не смогли даже увидеть ее свет.
Но находящееся на расстоянии 150 миллионов километров от Земли Солнце — главный источник энергии для абсолютного большинства совершающихся на Земле процессов. Не от милости всемогущего бога Солнца, но от лучистой энергии звезды зависят рост и развитие, да и само существование всего живущего на Земле.
Человек наблюдает за этой связью с незапамятных времен. Еще 4 000 лет назад жрецы знали периоды обращения нашей планеты вокруг светила, длительность года и дня, предсказывали затмения. Но закономерности иного масштаба выявились менее 400 лет назад — с появлением наблюдательных приборов. Оказалось, что ближайшая к нам звезда опутывает землю нитями гораздо более тонких и менее очевидных связей, но от этого не менее важных.
1. Физические характеристики Солнца.
• Видимая звёздная величина m= -26.74, абсолютная звёздная величина М= +4.83m.
• Радиус Солнца — 6.96•105 км, т.е. в 109 раз больше экваториального радиуса Земли.
• масса Солнца — 1.99•1033 г, т.е. в 333 000 раз больше массы Земли.
• В Солнце сосредоточено 99.866% массы Солнечной системы.
• Средняя плотность солнечного вещества — 1.41 г/куб.см, что составляет 0.256 средней плотности Земли (солнечное вещество содержит по массе свыше 70% водорода, свыше 20% гелия и около 2% других элементов).
• Солнце вращается вокруг собственной оси (наклонённой под углом 83° к плоскости эклиптики) в прямом (том же, что и Земля) направлении.
• Вращение Солнца имеет дифференциальный характер: экваториальная зона вращается быстрее (14.4° за сутки), чем высокоширотные зоны (порядка 10° за сутки у полюсов).
• Средний синодический период вращения Солнца (экваториальная зона) — 25.380 сут, средний сидерический период 27.275 сут.
• Скорость на экваторе — около 2 км/с.
• Эклиптическая долгота восходящего узла экватора С. на 1.01.1950 — 75.0627° .
• Мощность излучения Солнца — его светимость — около 3.86•1033 эрг/с,
• эффективная температура поверхности — 5780 К.
• Солнце имеет 9 спутников (больших планет), суммарная масса которых составляет всего лишь 0,13% массы Солнца.
• При температурах, характерных для центра Солнца основная энергия излучения приходится на рентгеновский диапазон.
2. Влияние Солнца на жизнь Земли.
2.1. Общие сведения.
С
олнце освещает и согревает нашу планету, без этого была бы невозможна жизнь на ней не только человека, но даже микроорганизмов. Солнце — главный (хотя и не единственный) двигатель происходящих на Земле процессов. Но не только тепло и свет получает Земля от Солнца. Различные виды солнечного излучения и потоки частиц оказывают постоянное влияние на её жизнь.
Солнце посылает на Землю электромагнитные волны всех областей спектра — от многокилометровых радиоволн до гамма-лучей. Окрестностей Земли достигают также заряженные частицы разных энергий — как высоких (солнечные космические лучи), так и низких и средних (потоки солнечного ветра, выбросы от вспышек). Наконец, Солнце испускает мощный поток элементарных частиц — нейтрино. Однако воздействие последних на земные процессы пренебрежимо мало: для этих частиц земной шар прозрачен, и они свободно сквозь него пролетают.
Только очень малая часть заряженных частиц из межпланетного пространства попадает в атмосферу Земли (остальные отклоняет или задерживает геомагнитное поле). Но их энергии достаточно для того, чтобы вызвать полярные сияния и возмущения магнитного поля нашей планеты.
Солнечные пятна, солнечные вспышки, факелы, протуберанцы и корональные лучи — эти явления влияют практически на все происходящие на Земле процессы, от атмосферных явлений до поведения человека. Как правило, их называют одним общим термином — солнечная активность.
Сложнейший и тончайшим образом настроенный механизм по имени Земля чутко отзывается на любое воздействие со стороны. Потоки космических лучей солнечного происхождения определяют скорость ионизации молекул воздуха в стратосфере и тропосфере, влияя тем самым на состояние облачности или прозрачности атмосферы. Часть энергии заряженных частиц передается в атмосферу. Это определяет распределение атмосферного давления, изменяя в результате количество осадков. Изменения атмосферной циркуляции приводит к изменению климата, что, в свою очередь, влияет на развитие растений.
Солнце влияет на растения не только косвенно, изменяя климат, но и прямо. Под действием потоков заряженных частиц, выбрасываемых из Солнца во время солнечных бурь, меняется магнитное поле Земли. Его изменение влияет непосредственно на клетки растений. Проницаемость клеточных мембран увеличивается, а эффективность обменных процессов с внешней средой растет. Значит, в это время растение получает возможность более интенсивно «забирать» нужные ему питательные вещества. В зависимости от солнечной активности изменяется и численность различных микроорганизмов, таких как аммонифицирующие и нитрифицирующие бактерии. Иначе говоря, солнечная активность сама «удобряет» почву. Изменение климата и как следствие роста растений, связанного с солнечной активностью, приводит также к циклическим изменениям популяций животных — как травоядных, так и хищников, поедающих их. В конечном итоге вся биосфера в той или иной степени оказывается зависимой от солнечной активности. Человек, как часть биосферы планеты, испытывает на себе влияние Солнца в той же мере, что и остальной природный мир. Но кроме изменения климата, урожая растений и популяций животных, связанных с явлениями, происходящими на Солнце, мы испытываем воздействия и иного рода. От солнечной активности зависит жизнедеятельность всей микрофлоры. И, следовательно, степень предрасположенности человека к тем или иным заболеваниям также подпадает под эту зависимость, но уже с учетом колебаний физико-химических реакций организма. Именно в годы максимальной солнечной активности холерные эпидемии, например, резко усиливаются и охватывают огромные пространства. При низкой же солнечной активности такого явления, как правило, не наблюдается.
Период эпидемий гриппа имеет продолжительность в среднем 11,3 года и равен периоду солнечной активности. Эпидемии гриппа начинаются за 2,3 года до максимума солнечной активности или спустя 2,3 года — после. Их длительность в каждом 11-летнем цикле в среднем равна 4 годам.
Безусловно, солнечная активность не является единственным источником распространения эпидемий инфекционных заболеваний. Но роль ее как регулятора процесса не подлежит сомнению. Профессор Александр Леонидович Чижевский, всю свою жизнь посвятивший изучению солнечно-земных связей, писал об этом так: «Было бы совершенно неосновательно предполагать, что известное состояние солнцедеятельности является непосредственной причиной эпидемического распространения тех или иных болезней… Это нужно разуметь в том смысле, что та или иная эпидемия благодаря ряду биологических факторов могла бы иметь место и без воздействия солнечных факторов. Но без последнего она могла бы появиться не в тот год, когда она действительно имела место, и сила ее развития была бы не та, что на самом деле. Следовательно, роль периодической деятельности Солнца надо понимать как роль регулятора эпидемий в их размещении во времени, а также, очень возможно, и в силе их проявления».
Да, люди — не бактерии и не растения. Чем сложнее система, тем сильнее ее внутренние связи и тем более опосредованно влияют на нее воздействия такого рода. По-видимому, прямое влияние солнечной активности на человека не столь уж и велико. Не получили подтверждения предположения о ее влиянии на наше поведение. Связей активности с ростом числа преступлений, войнами и другими социальными встрясками также не выявилось. В таком сложном образовании, как человеческое общество, наивно было бы сводить все побуждения, движущие нами, к наличию или отсутствию солнечных пятен. А с защитой от непосредственного губительного воздействия космического излучения и магнитосфера, и атмосфера Земли справляются довольно неплохо. И все же человечеству приходится считаться с солнечной активностью. Главным образом это распространяется на техническую деятельность людей — магнитные бури и жесткое излучение, испускаемое Солнцем сегодня, когда наша безопасность зависит от электроники не меньше, чем от урожайности посевов тысячи лет назад, способны натворить немало бед.
2.2. Исследования деятельности и общего влияния Солнца Александром Леонидовичем Чижевским.
П
о всему вероятию, Солнце является огромным резонатором, быстро и чутко отзывающимся на движения своей системы и влияния электромагнитных колебаний мирового пространства. В период максимального напряжения деятельности Солнца все явления на нем принимают грандиозные размеры. Солнце подбрасывает на миллионы верст превращенные в пары вещества и излучает потоки анодных и катодных лучей. В данном отношении Солнце вполне напоминает собой радиоактивное тело (А. А. Эйхенвальд), выбрасывающее отрицательные и положительные частицы. Последние, устремляясь со значительной скоростью в пространство, гонятся от Солнца давлением света и частью задерживаются планетами или их атмосферой. Потоки этих частиц (катодные лучи), по мнению одних ученых (BirKeiand, «Arrneniu» Nordmann, Paulsen, Villards), ионизируя земную атмосферу, производят в ней те или другие физические эффекты. Другие ученые причины этих эффектов усматривают в действии электромагнитных волн, излучаемых Солнцем. Последнее менее вероятно, ибо величина магнитных полей на Солнце недостаточна для непосредственного воздействия на Землю (Hale).
Необходимо, однако, отметить, что сильнейшие пертурбации магнетизма Земли возникают всегда при прохождении крупных пятен через центральный меридиан Солнца (Loomis, lord Kelvin, Terby и др.). Рикко (Ricco, 1892) показал, что магнитные возмущения запаздывают приблизительно на двое суток со времени нахождения пятна в области центрального солнечного меридиана. В анналах астрономии значится лишь несколько случаев когда аномальные движения одновременно происходили на Солнце и на Земле; это наблюдение Керрингтона (Carmgton) 1 сентября 1859 г., Трувело (Тrouvelot 16 авг. 1885 г. и Хеля (Hale) 15 июля 1892 г. Отставание магнитного эффекта стараются объяснить временем, необходимым частицам солнечной материи для прохождения пути от солнечных пятен до Земли (Arrhenius). Нет необходимости останавливаться на обсуждении мнения некоторых ученых, заключающегося в том, что деятельность Солнца и синхроничные с нею физические явления на Земле есть соэффекты одной и той же внесолнечной причины, лежащей в электромагнитной среде космического пространства. При рассмотрении этого вопроса мы, на основании веских данных науки, а также, ради облегчения понимания, принимаем пятнообразовательный процесс на Солнце за causa efficiens. Пертурбационное воздействие электрических процессов на Солнце на многих процессах на Земле сказывается с неизменною силою при всяком увеличении активности Солнца. Действительно, периодические напряжения пятнообразовательной деятельности Солнца вызывают в физической жизни Земли периодические нарушения и возмущения. Приведу несколько физических явлений на Земле, соотношения которых с пятнообразовательным процессом на Солнце вполне установлены или устанавливаются ныне:
• Магнитные бури (Sabine, Wolf, Gautier, 1852 г.).
• Полярные сияния (Fritz l853. Loomis).
• Перистые облака — cirrus, cirro-stratus, cirro-cumulus. (Klein, Paulsen).
• Оптические эффекты в атмосфере — halos.
• Колебания атмосфер. эл-ва. (Chree).
• Грозы (Hess, Хербигер, Святский).
• Движения в атмосфере: циклоны, антициклоны, ураганы, смерчи, тропические бури (Meldrun).
• Окраска неба (Буш).
• Температура воздуха у поверхности Земли (Кбрреп, Nordmann. Mieike, 1913).
• Температура некоторых морей (напр. Норвежского Атлантического течения).
• Полярные айсберги.
• Осадки (Symons, Moreux и др).
• Давление воздуха (Walker, Лейст, Федоров).
• Колебания или возмущения климата (Боголепов).
• Землетрясения.
Следует отметить давно принятый наукою параллелизм трех кривых, представляющих собою графическое изображение пятнообразовательной деятельности Солнца, частоты полярных сияний и колебаний земного магнетизма. Были высказаны также предположения о влияние пятнообразования на смещения полюса, огни св. Эльма (Рудольф). Наука еще слишком юна, чтобы раскрыть в полной мере влияние Солнца. Может быть, Солнце — причина всех закономерных, периодических явлений на земном шаре. Что же касается зависимости органического мира Земли от периодической деятельности Солнца, вопрос этот в литературе предмета до сего времени считается открытым. Между тем, общее влияние Солнца на развитие органической жизни еще с древнейших времен тщательно наблюдалось многими мыслителями и было подвергнуто подробному изучению.
Люди всегда чувствовали свою зависимость от Солнца, они угадывали, что судьбы Земли тесно связаны с судьбами Солнца. Поэтому нет ничего удивительного в том, что издревле человек признавал источник света, тепла и жизни своим главным богом и представил его в антропоморфических и зооморфических образах.
Религии древнего Востока, культы Греции и Рима, культы Мексики и Перу, наконец, религии литовцев, славян, германцев и других народов создавали секты поклоняющихся Солнцу и огню, как земному прообразу первого. Огнепоклонничество развито было в Индии и Персии. Гимны Риг-Веды, сложенные в незапамятные времена, воспевают бога Агни (ignis-огонь); культ огня мы находим в учении 3ороастра. Славянские праздники — коляда, праздник Mapeны, Купала сопряжены с языческими обрядами поклонения Солнцу. В Греции Солнцу строились храмы, как например, в Коринфе, Аргосе, Луксоре. В Ваалбеке Солнцу также был воздвигнут знаменитый по своей архитектуре храм. На о-ве Родосе, при входе в гавань, стояло колоссальное изображение солнечного бога. Греки и Римляне солнечным светом лечили больных, о чем имеются указания у Гиппократа, Орибазиуса, Антилия, Авиценны, Галиена и Цельза. Именем Солнца называли целые города, например Гелиополь, близ дельты Нила. Можно полагать, что и сам Египет (Hakapta) получил свое название от посвящения его богу Солнца — Пта. Древнее искусство, отрывки которого дошли до нас, преисполнено обоготворения дневного светила. Культом Солнца проникнута вся символика пластического искусства обитателей Белой и Голубой реки. Таким образом, учение о действии центрального вечно животворящего огня, как первоисточника всего существующего и первичной субстанции, занимает главное место во всех мифологиях, натурфилософиях и искусствах народов старого мира.
Великое разнообразие органической жизни на земной поверхности вызывается теми потоками энергии, которые врываются в атмосферу в форме солнечного излучения. Стоит ли останавливаться на давно и хорошо всем известной истине, что Солнце представляет собою единственный источник для всех форм энергии, которую мы наблюдаем в жизни природы, начиная от нежного движения зефира и произрастающих семян растений и кончая смерчами и ураганами, и умственной деятельностью человека. Всё это — работа Солнца, творчество Солнца.
С точки зрения современной науки, все самые разнообразные и разнохарактерные явления на Земле — и химические превращения земной коры, и динамика самой планеты и составляющих ее частей, атмо-, гидро- и литосферы, протекают под непосредственным действием Солнца. Известно, что характер химических процессов на поверхности Земли изменяется, вследствие изменения температуры, с широтою, достигая наивысшего темпа на экваторе, в то время как на полюсах мы видим лишь медлительные химические реакции. Существуют, следовательно, химические зоны Земли (Ферсман) и им соответствует определенные зоны почвы (Докучаев).
С изменением широты места и почвы изменяются ее производительные силы, степень ее населенности и т. д. Распределение на поверхности Земли растительных и животных видов находится в зависимости от географического положения. Как показал Александр ф.-Гумбольдт (A. von Humboldt, 1769- 1859), и затем формулировал Альфонс де-Кандолль (A. de Candolle, 1806-1893) в труде «Geographie botaniqne raisonee,» (1855) самые низшие представители растений обитают в странах холодных, самые высшие в странах жарких. Каждый вид растения вполне приспособлен к строго определенному климату и имеет точно очерченную «климатическую зону» распространения. Ныне различают четыре главных группы климатов и соответствующие им зоны распределения представителей органического мира (Е. de Mortonne, I. Brunhes). С несомненностью установлено, что зеленые растения получают необходимую им для жизни энергию прямо от Солнца, которое таким образом, является основным источником их существования, способствуя приготовлению ими органических веществ из веществ неорганических. В этом заключается мировая функция зеленых растений, поддерживающих жизнь и развитие всего животного царства. Процесс фотосинтеза происходит в лаборатории хлорофилловых зерен. При посредстве их растения поглощают в буквальном смысле слова энергию солнечного луча: красные лучи спектра диссоциируют углекислоту и синтезируют углеводы, питающие растение (К. А. Тимирязев, 1843-1920). Солнечное тепло, освобождаясь в наших, организмах, печах и топках машин обусловливает собою всякое наше движение и всякую работу, совершаемую на фабриках и заводах.
Затем, значение зеленых растений следует рассматривать еще с другой стороны — со стороны его космической роли; представляя из себя промежуточное звено между минералами и животными, растения опять таки, при посредстве солнечной энергии завершают круг химических превращений и этим способствуют обороту веществ на Земле и замене углекислоты кислородом. Годовое потребление и израсходование атмосферного кислорода, по некоторым подсчетам равно 400 миллиардам пудов. Увеличение числа особей животного и человеческого мира должно вызвать постепенное уменьшение запаса кислорода и увеличение количества углекислоты. Б. Вейнберг (1907 г.) пришел к заключению, что срок существования человечества при таких условиях не превысит 1000 лет.
Безусловно, столь пессимистический вывод делать преждевременно. Следует думать, что растения, при помощи солнечного света, и впредь будут восстанавливать необходимый для нас химический состав воздуха. К солнечному свету растения проявляют чрезвычайную чувствительность: они совершают самостоятельные движения по направлению к солнечному лучу (положит. гелиотропизм), располагая свои листья перпендикулярно к последнему. Утром листья поворачиваются к востоку, в полдень устанавливаются параллельно Земле, а к вечеру склоняются к западу (Vochting), ибо, вообще, растения обнаруживают способность к различным движениям, подобно мыслящим существам (Бооз). Листья многих растений обладают специальными органами, служащими для восприятия света — своего рода «глазами» (Haberlandt.). Однако не ко всякой части спектра растения питают одинаковую склонность: наибольшее гелиотропическое действие проявляют ультрафиолетовые и затем инфракрасные лучи; желтые лучи не оказывают на рост растения заметного влияния. Интересно отметить, что на развитие цветов у растений оказывает превалирующее воздействие ультрафиолетовая часть спектра (Sachs). Словом, растения питают к Солнцу большую склонность. Животворящее влияние дневного светила лучше всего доказывается весенним пробуждением растительного мира, богатством и пышностью тропических форм. Роскошь растительности прямо пропорциональна силе солнечного света — эти слова J. W. Draper’a звучат, как оправдавшееся пророчество. 3ато на большую часть микроорганизмов свет оказывает губительное действие, изменяя внутри их химические процессы или нарушая химические процессы в окружающей их среде. Известно, что на свету, в присутствии кислорода, процессы окисления усиливаются, а в воздухе, под влиянием ультрафиолетовых лучей происходит образование перекиси водорода и озона. Следовательно, свет возбуждает дезинфицирующие свойства, оправдывая итальянскую поговорку: «Куда не заглядывает Солнце, туда является врач».
Распределение животных по Склэтеру (Р. L. Sclater) и Альфреду Уоллесу (A. R. Wallace, 1822-1913), почти в равной степени зависит от географического фактора: в полярных и умеренных странах, согласно труда Уоллеса «Geographical distributions of animals» (1876), млекопитающих и птиц насчитывается 1/3 из всего числа высших животных. изическое развитие человека и животных также обусловлено климатическими зонами. По этому поводу Исидор Сент-Илэр (Is. G. Saint-Hilair в «Essais de Zoologie generale», 1841) говорит, что большая часть родов и видов достигает максимума роста в самых теплых странах и опускается до минимума в странах холодных. Для примера возьмем юг России: в большинстве случаев изолиния максимального среднего роста (169-170 ст.) человека налагается на изотерму +10 и + 15 С. (Ивановский). Таким образом, эволюционная ступень представителей органического мира находится в известном соотношении со степенью силы и количества лучистой энергии Солнца, падающей на данный участок Земли.
Учение Чарльза Дарвина (С. Darvin, 18091882) о происхождении видов, определяющие эволюцию, как процесс взаимодействия организмов и окружающей их среды, отводит мало места непосредственному значению лучистой энергии Солнца, хотя энергия эта, как мы видим, обусловливает собою пространственное распределение и относительное количество тех или иных форм флоры и фауны.
Необходимо признать, что электрическая структура солнечной радиации, вскрытая недавними достижениями физики, должна оказывать на органический мир не только второстепенное, так сказать, способствующее воздействие, но энергия Солнца, по всему вероятию, и является основным фактором эволюции растительных и животных организмов, — фактором, действующим постоянно в отношении к геологическому времени и географическому положению места. Может быть, причины органической эволюции, которую полагают возникающей спонтанно, заключаются в нарушениях физического состояния и химического состава внешней среды под влиянием резких колебаний или возмущений в природе, связанных с колебаниями в солнцедеятельности. Нарушения же во внешней среде, как мы увидим позже, влекут соответственные изменения в физике и химии органических существ.
Теперь же мы остановим наше внимание на эффектах прямого воздействия лучистой энергии Солнца на органические тела, начиная с простейших животных организмов — protozoa и кончая высокоорганизованным человеком. Влияние Солнца на живые организмы, при современном состоянии знания, еще не может быть выражено одною универсальной формулой, поэтому придется кратко перечислить эффекты влияния солнечного света на составные части животного организма: на клетки, ткани, мышцы, кровь и т. д. Так например, ультрафиолетовые лучи последовательно сперва возбуждают, а затем угнетают клетки, что объясняется раздражением плазмы клеток (Herte). Под влиянием света происходит повышение окислительных процессов в клетках (Qumcke) и усиление газового обмена живой мышечной и нервной ткани (Moleschott, Fubini). Свет оказывает воздействие на движение мерцательного эпителия пищевода лягушки (Усков). Регенерация тканей протекает несравненно быстрее на свету, чем в темноте (Годнев). Внутриклеточная жизнь также находится в известной зависимости от света: ультрафиолетовые лучи, при посредстве образуемой ими перекиси водорода, влияют на диастазы (Agulhon). Воздействием перекиси водорода пытаются объяснить влияние ультрафиолетовых лучей на молоко (Ремер). Имеются указания о действии солнечного света на гипобронхиальные железы брюхоногих моллюсков. Очень важным следует считать изменение газообмена у животных под влиянием солнечного света. Moleschott еще в 1855 году показал на целом ряде животных, что свет вызывает увеличение поглощения кислорода и усиление выделения углекислоты. В том же направлении отметим опыты Loeb’a. von Paton’a Speck’a, Alexander’a, Ewald’a, Durich’a и др. Азотистый обмен также усиливается под влиянием общего газообмена (Годнев). Максимум действия относится к желтой и фиолетовой части спектра (Коган); темнота способствует уменьшению азотообмена. Ряд авторов (Schmidt, Fubini) нашли большую потерю веса у освещенных кошек и лягушек, чем у тех, которые были в темноте. Однако существует противоположное мнение о влиянии света на вес (Борисов); полагают, что свет возбуждающе действует на организм, что содействует усилению усвоения пищи; результатом этого может быть прирост в весе животных и увеличение их роста. Последнее подтверждают Edwards, Beclard, Fere и др. на целом ряде экспериментов. Особенно сильное действие на рост, а равно и на другие процессы в клетках — и тканях производят короткие световые волны. Следовательно, влияя на жизнь клеток и тканей, свет, без сомнения, производит не только местный эффект но и оказывает известное воздействие также на общее состояние организма. Действие Солнца на человеческий организм, прежде всего, сказывается в изменении химизма кожного пигмента, который играет очень значительную роль в регуляции тепла, в защите организма от болезнетворных агентов и пр. Роль пигмента в связи с влиянием на него света изучалась большим числом исследователей. Воздействие солнечного света на кожу вызывает гиперемию сосудов с расширением капилляров. Этот процесс охватывает не одни капилляры кожи, а проникает в область глубоколежащих сосудов, понижая артериальное давление, что продолжается в течение всего периода действия света (Lenkei, Behrig, Hasselbach, Nogier, Aimes). He все лучи света оказывают на кровяное давление одинаковое влияние. Синий свет повышает кровяное давление сильнее, чем красный и зеленый (Спиртов). Подвергая тело инсоляции, можно заметить ускорение пульса, которое, если свет Солнца достаточно интенсивен, наступает минут через 10 от начала экспозиции. Это объясняется быстрым расширением кожных сосудов, побуждающих сердце к ускорению сокращений. Влияя на кровеносные сосуды, солнечный свет не остается безразличным и к физикохимии самой крови. Как утверждают Rollier, Revillet, Behring, Marques u Lenkei освещение тела Солнцем вызывает нарастание числа красных кровяных телец, сопровождаемое пропорциональным увеличением гемоглобина и соответственным уменьшением пойкилоцитоза. Тщательные работы d’OeIsnitz’a и Robin’a установили тот факт, что в первые часы после инсоляции происходит прогрессивное увеличение количества лейкоцитов, а также полинуклеаров и эозинофилов.
Изменения в химическом составе крови необходимо влекут соответственные изменения в общем состоянии организма и его нервного тонуса. Еще Brown-Sequard показал, что свет влияет на сократительность мышц. Moleschott совместно с Marme, подвергая лягушек действию света, нашел у них повышенную возбудительность нервов и увеличенную мышечную работоспособность. Затем Fubini доказал, что нервная ткань, подвергнутая влиянию света, выделяет значительно большее количество углекислоты, чем ткань, пребывающая в темноте, но при условии сохранения центральной нервной системы и деятельности мышц (Moleschott, Loeb). Словом влияние света и Солнца не ограничивается одною лишь периферией организма, но распространяется вглубь его — вплоть до центров высшей нервной деятельности. Тот факт, что солнечный свет играет огромную роль в реакциях организма был известен целому ряду ученых чуть ли не со времени Ньютона (I. Newton, 1642-1727). Великий ученый понимал, какую важную роль играют животворящие силы света. «Посредством вибрации этой силы», — говорит он в своем знаменитом сочинении «Philosophiae naturalis principia mathematica» (1687), —«возбуждаются ощущения и органы животных приходят в произвольное движение в то время, как эта сила распространяется от внешних органов чувств по плотным сетям нервных волокон до мозга и затем из мозга в мускулы».(I. Newton, loc. cit. Amsterdami).
В наше время существует специальная отрасль медицинского знания — фототерапия, занимающаяся излечением различных патологических и нервнопсихических болезней при посредстве света. Общее влияние последнего по акад. В. М. Бехтереву, поднимает возбудимость нервно-психической деятельности вообще. Так же как в случае с растениями и животными различные части спектра оказывают на человеческий организм и на психическую деятельность различное влияние, ибо различные цвета вызывают соответствующие изменения скорости физико-химических процессов в организме, в кровообращении, в функциях головного мозга и т. д. Еще в 1876 г. наблюдения итальянского профессора Ponza установили неодинаковость влияния различных цветов на психическое состояние душевно-больных. Другой известный итальянский ученый — психиатр и криминалист Ломброзо (С. Lombrozo, 1836 -1910) в книге «Jenio e follia» собрал интересные данные о влиянии времени года, т.е. о влиянии большего или меньшего количества лучистой энергии Солнца, на состояние психических способностей человека. Он установил совпадения развития умопомешательства с резким повышением температуры весной и летом. Максимум «психических» заболеваний, приходится на июль. Минимум на декабрь. Тоже говорит он и о гениальных умах, творческие силы которых достигают своего расцвета в мае и сентябре, минимум творческой деятельности приходится на зиму, когда эта деятельность вспыхивает лишь в теплые дни данного времени года. Следовательно, теплые и светлые месяцы и дни оказываются плодотворными, не только для растительной или животной природы, но равно и для человеческого ума. В самом деле, если мы проследим условия возникновения и развития цивилизаций, то ясно увидим, что величайшие центры умственной жизни человечества первоначально локализуются в местах с оптимумом температуры. Это распространяется на культуры: китайскую, вавилонскую, египетскую, индийскую, античную, арабскую.
Низшие же нецивилизованные племена и по сие время обитают либо в экваториальных, либо в полярных странах. Действительно, влияние географической широты в истории сказывается заметно. Так например, цивилизованные и многолюдные города лежат между двумя крайними изотермическими линиями в +16 и +4. На главной оси климатического и цивилизованного пояса с изотермой в +10 лежат Чикаго, Нью-Йорк, Филадельфия, Лондон, Вена, Одесса, Пекин.
Таким образом, среднему количеству лучистой энергии Солнца соответствует высшая раса и высшая культура; минимуму и максимуму сопутствует низшая раса и низшая культура.
Силы внешней природы связывают или освобождают заложенную потенциально в человеке его духовную сущность и принуждают интеллект действовать или коснеть.
Есть мнение, будто бы теплые страны обеспечивают досуг человеку легко добываемым кормом, что позволяет уделять значительное количество времени умственным занятиям. Если это отчасти и верно, так верно и то, что ускорение физико-химических реакций в организме также может способствовать более интенсивному течению мозговой деятельности. Еще Аристотель отметил, что прилив крови к голове изменяет обычное состояние людей, делая их «поэтами, пророками». Ныне известно, что изменение температуры соответственно изменяет скорость течения реакций. По Bан’т Гоффу (J. H. van’t Hoff) повышение температуры на 10 увеличивает скорость химических реакций приблизительно в два раза. Относительное увеличение скорости реакции при повышении температуры на указанное число градусов носит название температурного коэффициента. Реакции, текущие в темноте, имеют температурный коэффициент иной, чем реакции, протекающие на свету, а именно, значительно меньший. В виду того, что при высоких температурах коэффициент делается малым, то и реакции на свету, или фотохимические реакции, вполне напоминают реакции, совершающиеся под воздействием высоких температур. Итак, химические процессы, совершающиеся в органической природе, находятся в прямой зависимости от сообщенной им температуры и освещения. Таковая зависимость установлена для скорости ассимиляции углекислоты листьями растений, скорости сердечных сокращений, распространения нервного возбуждения, психических процессов и пр.
Не трудно учесть, какую огромную роль играет Солнце только как источник тепла и света в жизни всего органического мира: начиная с полюсов, по направлению к экватору, сопутствуя географическим широтам, вместе с увеличением количества падающей на Землю лучистой энергии Солнца, соответственно увеличивается скорость физико-химических реакций, подъем эволюционной лестницы растительного и животного царства, рост растений, животных и человека, скорость наступления половой зрелости, брачность, рождаемость и т. д.Если постепенное изменение количества получаемой различными участками Земли лучистой энергии Солнца, вследствие шарообразной формы Земли и наклона ее оси, оказывает такое решительное влияние на общее развитие биопсихической и физической жизни планеты, то возникает вопрос: не отражаются ли на органической природе Земли также мощные колебания солнцедеятельности, связанные с выбрасыванием в пространство несчетных потоков электрических частиц солнечной материи и излучением электромагнитных волн?» 1
1. http://www.kosmofizika.ru/history/chizh_files/chize.htm
3. Заключение
Н
епрямое (косвенное) влияние Солнца на человечество очень велико. Врачи-психиатры отмечают, что при достаточно продолжительной пасмурной погоде резко увеличивается количество самоубийств, повышается уровень преступности, наблюдается тенденция к увеличению психических заболеваний и прочее.
Тем не менее, прямое влияние солнечной активности на человека не столь уж и велико. Не получили подтверждения предположения о ее влиянии на наше поведение. Связей активности с ростом числа преступлений, войнами и другими социальными встрясками также не выявилось. В таком сложном образовании, как человеческое общество, наивно было бы сводить все побуждения, движущие нами, к наличию или отсутствию солнечных пятен. А с защитой от непосредственного губительного воздействия космического излучения и магнитосфера, и атмосфера Земли справляются довольно неплохо. И все же человечеству приходится считаться с солнечной активностью. Главным образом это распространяется на техническую деятельность людей — магнитные бури и жесткое излучение, испускаемое Солнцем сегодня, когда наша безопасность зависит от электроники не меньше, чем от урожайности посевов тысячи лет назад, способны натворить немало бед.
Источник