IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2017
ВЛИЯНИЕ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА
Солнечная активность — совокупность явлений, периодически возникающих в земной атмосфере. Проявления солнечной активности связаны с магнитными свойствами его плазмы. Процессы и явления на поверхности Солнца доступны прямым наблюдениям и хорошо изучены.
Солнечные пятна являются первым проявлением солнечной активности, которое было обнаружено астрономами. Почти одновременно о существовании пятен на Солнце в 1610 и 1611 годах заявили Давид Фабрициус, патер Шейнер, Галилео Галилей и Томас Хэрриот.
Сегодня известно, что солнечные пятна представляют собой области пониженной температуры на поверхности звезды, из центра которых отходят сильнейшие магнитные поля. Они бывают различных размеров и часто в периоды максимума активности могут быть видны невооруженным глазом.
Влияние солнечных пятен на человека впервые было обнаружено для пациентов, страдающих одной из наиболее распространенных и опасных форм сердечнососудистой патологии — инфаркта миокарда. Это внезапно возникающее заболевание легче сопоставлять с космическими явлениями, происходящими на Солнце. У обследованных людей, имеющих данную патологию, наблюдались резкие осложнения течения заболеваний сердечнососудистой системы, в периоды активного пятнообразования.
Одним из доказательств влияния солнечных пятен на организм человека являются работы французских врачей Сарду и Фора. В результате своих девятимесячных наблюдений за 298 больными, врачи пришли к выводу, что прохождение пятен через центральный меридиан Солнца совпадает с 84% случаев обострения различных симптомов хронических заболеваний и с появлением тяжелых осложнений в течении болезни. Также был установлен параллелизм между частотой эпилептических припадков и появлением солнечных пятен. Таким образом, можно сказать, что появление пятен оказывает прямое влияние на различные системы органов человека.
Другим объектом, вызывающим интерес многих исследователей являются солнечные вспышки, так как это самое сильное проявление солнечной активности влияющее на нашу планету. Вспышки представляют собой взрывы на поверхности Солнца, которые происходят из-за внезапного сжатия плазмы под действием сильных магнитных полей. В результате такого сжатия образуется лента из плазмы длиной в десятки или сотни тысяч километров. Развитие вспышек по времени не одинаковое и может варьировать от нескольких минут до нескольких часов.
Вспышки непосредственно влияют на состояние человека. Медицинская статистика показывает, что в день появления солнечной вспышки в 1,5-2 раза увеличивается число людей с жалобами на заболевания различных систем, а также число летальных исходов.
Следствием сильных солнечных вспышек, является появление магнитных бурь в одной из защитных оболочек Земли, магнитосфере. Ударные волны и выбросы солнечной плазмы после вспышек сильно возмущают магнитосферу Земли, вызывают магнитные бури. Характеристикой этого процесса является индекс магнитной возмущенности. Он показывает среднесуточную эквивалентную амплитуду вариации магнитного поля Земли и измеряется в нанотеслах. Существует семь градаций, характеризующих состояние магнитного поля Земли: от спокойного поля, до очень большой магнитной бури (100 нТ).
Наиболее неблагоприятное действие бурь в магнитосфере Земли приходится на сердечно-сосудистую систему. Исследования сердечного ритма показали, что слабые возмущения магнитного поля Земли не вызывают увеличение числа нарушений сердечного ритма. В дни с умеренными и сильными геомагнитными бурями нарушения ритма сердца происходят чаще, чем при их отсутствии. Исследования Чижевского также доказывают влияние магнитных бурь на состояние человека. В периоды неспокойной геомагнитной обстановки проявляются субъективные симптомы ухудшения состояния больных, учащаются случаи повышения артериального давления, ухудшается коронарное кровообращение. Исследования показали, что в день, когда на Солнце происходит вспышка, число случаев инфаркта миокарда увеличивается. Оно достигает максимума на следующий день после вспышки (примерно в 2 раза больше по сравнению с магнитоспокойными днями). В этот же день начинается магнитосферная буря, вызванная вспышкой.
Следует отметить, что Солнце оказывает существенное влияние на функциональное состояние человека. В первую очередь, человек подвергается влиянию такого параметра, как солнечные пятна. Так же на состояние человека оказывают не менее сильное воздействие солнечные вспышки и магнитосферные бури.
Космическая погода и наша жизнь. / Б.М. Владимирский, Н. А. Темурьян, В. С. Мартынюк М.: — Век 2, 2004. — 224 с.
Космический пульс жизни: Земля в объятиях Солнца. Гелиотараксия. / А.Л. Чижевский М.: — «Мысль», 1995г. — 766 с.
Солнце и его влияние на жизнь Земли. В. А. Колжиков, А. М. Оводенко // Уникальные исследования XXI века. 2007. № 5 – С. 85-92
1Научный руководитель: Кунавин Михаил Алексеевич – кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры физиологии и морфологии человека САФУ имени М.В. Ломоносова.
Источник
Солнечная активность
Солнце нельзя считать полностью стабильной звездой, оно постоянно меняет силу излучения, тем самым проявляется солнечная активность. Причины этой активности находятся в глубинах нашей звезды и определяются совокупностью нестационарных процессов, которые возникают и развиваются в глубинных областях звезды.
Солнечные пятна
Те области фотосферы, где выходят сильные, в несколько тысяч гауссов, магнитные поля, и являются солнечными пятнами. Они выделяются потемнениями на общем фоне поверхности. Это вызвано тем, что магнитное поле подавляет конвективные движения вещества, поэтому снижается поток переноса тепловых энергий. В 1947 году зафиксирована самая большая группа солнечных пятен. Её максимальная площадь составила около 18 млрд. км², что больше размеров нашей планеты в 100 раз. Самая долговременная группа просуществовала в 1947 году 7 месяцев.
Солнечные вспышки
Так называется процесс выделения энергии в солнечной атмосфере. Он имеет взрывной характер. Вспышки затрагивают все слои атмосферы. Они бывают и в фотосфере, и в хроносфере, и в солнечной короне. За несколько минут вспышки высвобождается энергия в миллиарды мегатонн, если исчислять её в тротиловом эквиваленте. Выделенная энергия – это электромагнитное и корпускулярное излучения. Они превращаются в потоки, называемые солнечным ветром. Это очень ионизированные частицы, мчащиеся со скоростями 300-1200 км/с. До Земли они добираются за двое-трое суток.
Корональные выбросы
Из солнечной короны происходит выброс вещества посредством энергии, накопленной в активных областях звезды. Выброс состоит из плазмы, содержащей электроны и протоны с незначительным количеством кислорода и гелия. Внешне выброс выглядит, как гигантская петля. Её основания – одно или оба – сцеплены с солнечной атмосферой. Высокое магнитное поле при этом представляется скрученными в жгут силовыми линиями.
Протуберанцы
Магнитное поле Солнца поднимает и удерживает над поверхностью более плотные и холодные (по отношению к короне) слои вещества. Это и есть протуберанец. При наблюдении они выглядят, как волокнистые или клочковатые структуры, или же постоянно движущиеся сгустки плазмы.
Влияние на Землю
Активность Солнца несомненно влияет и на нашу планету, и на её биосферу. Фактически, наша звезда определяет характер и ритм жизни планеты. Без неё существование Земли и жизни на ней невозможно, но оно же и главная опасность для них.
Воздействие на человека
Но красоту полярных сияний дополняют магнитные бури, воздействующие на работу некоторых приборов, да и на организм человека. Ученый А.Л. Чижевский Чижевский, Александр Леонидович советский учёный, биофизик, философ, поэт, художник. ещё в 20-х годах понял, что солнечная активность влияет на возникновение заболеваний. Особенно явно это проявляется в сердечно-сосудистых заболеваниях. Эпидемии, поражавшие человечество в разные века, тоже укладываются в теорию учёного. Чижевским была составлена хронология эпидемий чумы с середины пятого века до конца девятнадцатого. Вспышки смертельной болезни пришлись на пики солнечной активности.
Учёные из Японии установили, что вспышки на Солнце могут изменить количество лейкоцитов в крови. Более того, с конца XIX по вторую половину ХХ веков среднее количество лейкоцитов уменьшилось в три раза. Это полностью совпало с интенсивностью солнечной активности. Магнитные бури, рождаемые взрывами солнечной активности, приводят к сбоям механизма свёртывания крови. Нервные заболевания учащаются и обостряются. Человек быстрее утомляется, а количество дорожных происшествий увеличивается. Это происходит из-за влияния магнитных бурь на биоритмы мозга человека.
Изучение солнечной активности привело к созданию новых наук: гелиобиологии и солнечно-земной физики. Они призваны исследовать взаимную связь земной жизни и климата с активными солнечными проявлениями, потому что солнечная активность – главный стимулятор жизненных процессов.
Воздействие на природу
Животный и растительный миры тоже зависимы от солнечной активности. Именно в их высшие значения саранча собирается в полчища, а рыбы увеличивают свою численность. Даже популяции соболей, когда активность Солнца на пике, растут.
Всплески солнечной активности вполне способны отрицательно повлиять на функционирование систем связи, линий электропередач. Нарушаются системы навигации авиационных и космических объектов, возникают вихревые токи в трансформаторах и проводниках.
Источник
Самочувствие с активностью солнца
[b]Статья еще в процессе дополнений и редактирования.
»Все мы дети Солнца!» — поется в одной песне. В принципе сегодня никто и не спорит о том, что Солнце для нас имеет огромное значение. Солнце — источник жизни на Земле. Однако помимо этого Солнце причастно и к другому явлению, о котором кто-то что-то слышал, но немногие знают факты о его действительном влиянии. Речь идет о магнитных и солнечных бурях, которые происходят вследствие увеличения солнечной активности: возникают солнечные пятна, хромосферные вспышки и др.
В это время усиливается волновое солнечное излучение, во время которого из солнечной атмосферы выбрасываются в межпланетное пространство потоки электронов, протонов, ядер гелия, с большой энергией и скоростью. Спустя примерно 12-24 часа, этот поток частиц достигает орбиты Земли. Под его давлением магнитосфера Земли на дневной стороне сжимается в 2 раза и более, что приводит к увеличению напряженности магнитного поля Земли.
Так начинается мировая магнитная буря. Наибольшее влияние на человека оказывает начальная фаза магнитной бури, во время которой магнитное поле увеличивается, она длится примерно 4–6 часов. Далее магнитное поле возвращается к норме, а затем его величина начинает уменьшаться. Этот период пониженного магнитного поля называется главной фазой мировой магнитной бури и длится приблизительно 10–15 часов. После главной фазы магнитной бури следует восстановительная (несколько часов), когда магнитное поле Земли восстанавливает свою величину.
Одним из первых, кто установил влияние такой солнечной активности на организм человека, в частности на возникновение тех или иных заболеваний был А.Л. Чижевский. После этих открытий началось интенсивное изучение влияния магнитных бурь не только на определенные системы человеческого организма, но и на его психическое и психологическое состояние, эмоциональный фон, поведенческий аспект и т.д.
На какие же системы нашего организма влияет такая солнечная активность, и каким образом это происходит? Было установлено, что ухудшение состояния больных максимально проявляется, во-первых, сразу после солнечной вспышки и, во-вторых, – с началом магнитной бури. Это объясняется тем, что, спустя примерно 8 минут от начала солнечной вспышки, солнечный свет (а также рентгеновское излучение) достигают атмосферы Земли и вызывают там процессы, которые влияют на функционирование организма, а примерно через сутки начинается сама магнитосферная буря Земли.
Наиболее подверженной влиянию магнитных бурь является кровеносно-сосудистая система, которая отзывается на такое воздействие со стороны Солнца повышением артериального давления, ухудшением коронарного кровообращения и другими изменениями. Соответственно, и состояние больных, страдающих этими заболеваниями, в момент солнечной вспышки ухудшается. Так, исследования показали, что число случаев инфаркта миокарда в этот период увеличивается. Оно достигает максимума на следующий день после вспышки (примерно в 2 раза больше по сравнению с магнитоспокойными днями). В этот же день начинается магнитосферная буря, вызванная вспышкой.
Было установлено также и влияние магнитных и солнечных бурь и на деятельность центральной нервной системы. В эти периоды увеличивается время реакции на внешние световой и звуковой сигналы, появляется заторможенность, медлительность, ухудшается сообразительность. Соответственно, увеличивается и число несчастных случаев и травматизма на транспорте.
Магнитные и солнечные бури оказывают влияние на людей, страдающих психическими заболеваниями, в частности, биполярным расстройством. Оно заключается в том, что человек периодически переживает симптомы то беспричинной радости и эйфории, сопряженной с предельной легкомысленностью и безрассудством, то симптомы депрессии, пессимистического отношения к будущему, ненависти к окружающим людям и самому себе. Было установлено, что у них при высокой солнечной активности преобладали маниакальные фазы, а при низкой – депрессивные. Прослеживалась четкая связь между обращаемостью в психиатрические лечебницы и возмущенностью магнитного поля Земли. В такие дни увеличивается количество случаев суицида. Таким образом, солнечная активность провоцирует неконструктивные формы поведения у людей.
Возвращаясь к обсуждению влияния солнечной активности на здоровье человека, стоит отметить, что больной и здоровый организм по-разному реагирует на изменения солнечной активности. У больных ослабленных, утомленных, эмоционально неустойчивых лиц в дни, характеризующиеся изменением космических и геофизических условий, иммунологической защиты, состояния различных физиологических систем организма, появляется психическое напряжение. Учитывая то количество людей, которые имеют те или иные заболевания, можно предположить и масштаб подобных изменений под влиянием солнечной активности. Так, к примеру, повышение психического напряжения ведет к увеличению агрессивности людей, пессимистичности, провоцирует проявления разрушительного поведения.
Хотя солнечный ветер и не может проникнуть к Земле, то при взаимодействии с земной магнитосферой возмущает и раскачивает ее, такое явление производит «возмущение» земной магнитосферы при взаимодействии с солнечным ветром и получило название магнитных бурь. К сожалению, такие бури могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье и самочувствие человека.
В любом живом организме более 70% воды, которая составляет неотъемлемую часть клеток, тканей организма. Если предположить, что для «намагничивания» воды внутри организма достаточно даже относительно слабого поля Земли, то в периоды магнитных бурь следует ожидать очень резкого изменения процессов жизнедеятельности. Поскольку эти процессы протекают на клеточном уровне, то магнитная буря будет вызывать изменения в поведении всего живого, начиная с человека и заканчивая микробом.
Лишь через много лет мысли, высказанные А.Л. Чижевским, а также выводы о влиянии Солнца на земные процессы были подтверждены на практике. Многочисленные наблюдения и опыты показали неоспоримую зависимость массовых всплесков нервно-психических и сердечно-сосудистых заболеваний у людей при периодических циклах активности Солнца.
Социальные конфликты, например, такие как войны, бунты, революции, по убеждению А.Л. Чижевского, во многом предопределяются поведением и активностью нашего светила. По его подсчетам, во время минимальной солнечной активности происходит минимум массовых активных социальных проявлений в обществе: примерно 5%. Во время же пика солнечной активности их число достигает 60%.
Весьма важным является вопрос о возможном влиянии динамических воздействий Солнца на биологические объекты, в том числе и на человека. В последние годы практический интерес вызывает изучение реакций человека на действие геомагнитных факторов (геомагнитных бурь).
Данные литературы свидетельствуют о неспецифическом влиянии геомагнитных бурь на нервную систему: снижается внимание, память, психоэмоциональный статус, нарушается сон, чем можно объяснить увеличение в 3 раза психических травм и расстройств. В дни геомагнитной бури увеличивается количество преждевременных родов, инфарктов и инсультов, число летальных исходов от этих заболеваний возрастает.
Каково влияние Солнца на нервную систему человека? Как его активность сказывается на увеличении смертности? В работах неоднократно упомянутого нами Чижевского было доказано, что возмущения на Солнце (извержения, взрывы, вспышки) тотчас же оказывают действие на нервную систему людей. Более поздние исследователи данного вопроса дополнили его новыми данными. Оказалось, что микро пульсации магнитного поля Земли (с частотами от нескольких герц до нескольких килогерц), вызванные солнечным ветром, накладываясь на магнитные бури и ураганы, заметно сказываются на нервном состоянии человека. При частоте пульсации 2-3 Гц увеличивается время реакции на внешние световые и звуковые сигналы, появляется заторможенность, медлительность, ухудшается сообразительность. Это становится причиной несчастных случаев и травматизма на транспорте. Частота в 1 Гц влияет на психику иным образом — вызывает тоску без видимых причин, страх вплоть до паники. С микро пульсациями также связывают увеличение числа заболеваний сердечнососудистой системы человека.
Исследования показали, что в день, когда на Солнце происходит вспышка, число случаев инфаркта миокарда увеличивается примерно вдвое и достигает максимума на следующий день после вспышки, когда начинается магнитосферная буря. В дни усиления солнечной активности увеличивается количество случаев суицида, у тяжелобольных снижается активность иммунной системы, обостряются маниакальные наклонности у психически больных людей.
Уже не первое десятилетие врачи и ученые изучают вопросы, связанные с активностью Солнца и его действием на организм человека. С каждым годом процессы, происходящие на Солнце, становятся масштабнее и сильнее, что вызывает обеспокоенность исследователей. Каково влияние солнечной активности на человека и его последствия?
К солнечной активности относятся различные изменения на Солнце, например:
— наиболее сильный фактор — солнечные вспышки (вспышки над солнечными пятнами в хромосфере, появляющиеся в сильном повышении температуры и выбросе энергии);
— солнечные пятна (затемненные активные зоны фотосферы и повышенным магнитным влиянием);
— протуберанцы (вещества, которые выбрасываются над поверхностью Солнца и остаются там).
Эти изменения приводят к возникновению на Земле магнитных и геомагнитных бурь, которые, в свою очередь, напрямую влияют на состояние здоровья человека. Причем это касается как физиологического, так и психического здоровья.
Связь магнитных бурь и ухудшения здоровья была впервые обнаружена в двадцатые годы прошлого века российским ученым А.Л. Чижевским. Он провел масштабное исследование, изучил историю 72 стран (за период с 500 г. до н.э. до 1922 года) и солнечной активности и обнаружил определенные закономерности: в 80% случаев все значимые исторические события происходили именно в период повышенной или пониженной активности Солнца. Например, при максимальном пике были войны и революции, а при минимальном – люди подвергались репрессиям, лишениям, как будто им не хватало энергии, чтобы протестовать или взбунтоваться.
Некоторые люди чувствуют приближение бури заранее. Это проявляется в виде боли в суставах, повышения давления и общего ухудшения самочувствия. В группе риска находятся, прежде всего, люди, подверженные заболеваниям сердечно-сосудистой системы. Можно выделить для них такие последствия солнечной активности:
— на второй день после солнечной вспышки почти в два раза увеличивалось количество людей с инфарктом миокарда;
— наблюдалось ухудшение кровообращения, повышение давления за день до возникновения бури (то есть в день солнечной вспышки) и в первые сутки ее протекания;
— быстрота сворачиваемости крови уменьшалась на 8%, а количество лейкоцитов – в 1,5-2 раза.
Во время магнитной бури увеличивается число преждевременных родов. Дети, рожденные в период высокой солнечной активности, в будущем менее подвержены ее воздействию. То есть солнечная энергия как бы заводит еще не рожденному ребенку его биологические часы.
Связь с раковыми заболеваниями обратная – больше всего онкологических больных в годы спокойного Солнца, меньше всего – в его активные дни.
Также обнаружена тесная связь между геомагнетическими процессами и количеством самоубийств. Эта зависимость была обнаружена учеными разных стран и даже континентов: России, Австралии, Южной Африки, США, Великобритании. Геомагнетизм влияет и на увеличение пациентов с депрессиями, различными психическими расстройствами, обостряет маниакальные наклонности. Например, доказано, что на вторую неделю после солнечных вспышек и вызванных ими геомагнитных бурь в больницах на треть увеличивается количество мужчин с депрессией.
Ученые считают, что такая реакция организма вызвана тем, что магнитные бури сбивают биологические ритмы человека. Уменьшается количество вырабатываемого мелатонина – гормона, который отвечает за суточные ритмы. Его нехватка приводит к старению клеток, развитию многих заболеваний и неустойчивости к стрессам. Это может быть той причиной, которая приводит некоторых людей к депрессиям и даже толкает их на суицид.
Воздействие магнитных бурь на нервную систему приводит к вялости, медлительности, сонливости, заторможенности реакций. Из-за этого увеличивается количество случаев бытового и производственного травматизма, автокатастроф.
Влияние солнечной активности на каждого человека неодинаково. Никто не говорит о стопроцентной корреляции. Просто определенная категория людей больше всего подвержена магнитному излучению, и именно эти люди могут попасть в больницу с обострением заболеваний сердца, психики или попытаться свести счеты с жизнью.
Для минимизации отрицательного действия Солнца нужно вести здоровый образ жизни — правильно питаться, заниматься физической деятельностью и избавиться от вредных привычек. Метеорологи обычно предупреждают о надвижении магнитных бурь, поэтому чувствительные к ним люди могут заранее принять меры предосторожности, например, пить травяные чаи с добавлением лимона – из листьев смородины, шиповника, земляники. Сердечникам рекомендуется принимать вовремя все свои препараты и по возможности оставаться дома, чтобы в случае кризиса иметь возможность вызвать скорую и получить необходимую помощь.
Еще одно интересное наблюдение произвел японский ученый Маки Таката. Суть исследования заключалась в том, что была отмечена связь между лейкоцитами в крови человека и солнечной активностью. Лейкоциты выполняют защитную функцию в организме человека, чем сильнее были атаки Солнца, тем большее содержание лейкоцитов в крови наблюдалось медиками при исследованиях.
Пример: конец 19 и начало 20 веков активность постепенно снижалась, следом за ней уменьшалась норма содержания лейкоцитов в крови человека по медицинской статистике. Конец 19 века нормой было 10-14 тысяч лейкоцитов на 1 куб м крови. В 20-м веке стандартной нормой были уже другие цифры – 6-7, а к 60-м годам упал на 3-4 куб мм крови.
Французским ученым удалось установить связь солнечной активности и крови в другом направлении – нарушении свертываемости, которая влечет за собой чрезмерное образование сгустков в сосудах, превращающихся в тромбы. Кроме проблем с кровью в периоды солнечных бурь повышается нервозность населения, увеличивается число психически больных, многие ведут себя спонтанно неадекватно. Со стороны это похоже на массовое заболевание агрессией.
Обратите внимание на то, что происходит в это время на планете: аварии на дорогах из-за невнимательности водителей, работоспособность снижается даже у здоровых людей, появляется лень, усталость, школьники и студенты отстают по образовательной программе, не в состоянии воспринимать поданную им информацию. После исследований коры головного мозга выяснилась причина: солнечная активность влияет на биоритмы, снижая реакцию человека почти в четыре раза! Такое состояние смело можно называть заторможенностью.
Яркая светящаяся поверхность Солнца, видимая невооруженным глазом, имеет температуру порядка 6000о градусов и называется фотосферой. Фотосфера абсолютно непрозрачна, и лежащее под ней вещество недоступно никаким наблюдениям. Над фотосферой располагается солнечная атмосфера: на высоте 2-3 тысяч километров – достаточно плотный и тонкий слой – хромосфера, получивший свое название за то, что он бывает виден во время затмений как тонкая розовая окантовка Солнца. С высот порядка 10 тысяч километров начинается разреженная, но неоднородная и удивительно горячая (1-2 млн. градусов) корона Солнца. Она простирается до расстояний в несколько солнечных радиусов.
Агрегатное состояние вещества на Солнце: при таких температурах (6000о и выше) это может быть только плазма, то есть ионизованный газ. Плазме присущ ряд весьма специфических свойств. Хотя она в целом электрически нейтральна, однако обладает электропроводностью, и при наличии магнитного поля сосуществует вместе с ним: с одной стороны, магнитное поле ограничивает подвижность плазмы – заряженные частицы перемещаются вдоль его силовых линий и труднее – поперек; с другой стороны, если облаку плазмы удалось оторваться от основной области, она увлекает магнитное поле за собой. Это явление образно называют вмороженностью магнитного поля в плазму. Еще одно характерное свойство плазмы: она поглощает электромагнитные колебания, частота которых ниже плазменной частоты. Вследствие этого, если плотность плазмы зависит только от высоты (нет неоднородностей), то более длинноволновые электромагнитные колебания (радиоволны) исходят из более высоких слоев солнечной атмосферы. Аналогичная ситуация существует и в ионосфере Земли, которая так же является плазмой.
Начиная с исследований Ричарда Кэррингтона, который в 1859 году наблюдал солнечную вспышку и произошедшую через несколько часов на Земле мощную геомагнитную бурю, сопоставления солнечной и геомагнитной активности привели к формированию в науке точки зрения, что источниками геомагнитных бурь являются солнечные вспышки. Эта точка зрения в неизменном виде просуществовала до 1980-х годов. С началом космической эры стали доступны наблюдения Солнца средствами внеземной астрономии и прямые измерения параметров солнечного ветра и межпланетного магнитного поля. Это привело к открытию нового типа сильного солнечного возмущения — выбросов корональной массы (coronal mass ejection — CME). Согласно современным взглядам, непосредственной причиной геомагнитных бурь являются возмущённые потоки солнечного ветра на орбите Земли, содержащие необходимую для генерации геомагнитной бури ориентацию межпланетного магнитного поля. Источниками этих потоков, в свою очередь, являются выбросы корональной массы и корональные дыры. Кроме магнитных бурь, которые связаны с высокой солнечной активностью (с выбросами корональной массы — СМЕ), часто наблюдаются умеренные магнитные бури, которые возникают в периоды, когда на Солнце отсутствуют какие-нибудь активные процессы. Такие бури в основном наблюдаются в периоды минимума цикла солнечной активности и часто повторяются с периодом вращения Солнца 27 дней (поэтому они часто называются рекуррентными магнитными бурями). Происхождение таких бурь долгое время было достаточно таинственным и непонятным, поэтому их источник на Солнце долгое время назывался «М-областью (M-region)». В настоящее время установлено, что источником таких бурь на Солнце является корональная дыра, которая, являясь источником быстрого потока солнечного ветра, приводит к взаимодействию быстрого потока с медленным потоком и образованию области сжатия (в англоязычной литературе называется Corotating Interaction Region — CIR). За счет сжатия и изменения направления движения плазмы в области сжатия CIR может образовываться геоэффективная компонента межпланетного магнитного поля, приводящая к возбуждению геомагнитной активности, включая магнитные бури и суббури. Корональные дыры могут существовать на Солнце в течение периода до нескольких месяцев, и поэтому магнитная активность на Земле повторяется с периодом вращения Солнца .Согласно последним наблюдениям, магнитные бури, генерированные выбросами корональной массы (CME) и корональными дырами (CIR), различаются не только по своему происхождению, а также характером развития и своими свойствами. Геомагнитные бури являются одним из важнейших элементов космической погоды и влияют на многие области деятельности человека, из которых можно выделить нарушение связи, систем навигации космических кораблей, возникновения вихревых индукционных токов в трансформаторах и трубопроводах и даже разрушение энергетических систем.Магнитные бури также влияют на здоровье и самочувствие людей. Раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца и вызываемых ею в земной магнитосфере возмущений на земные организмы, называется гелиобиологией.
Рис 2 Солнце разразилось серией бурь на этой неделе, посылая шквал электрически заряженных частиц, врезающихся в магнитное поле Земли. До сих пор солнечные взрывы вызывали незначительные нарушения в наземных системах связи. Но в течение ближайших нескольких дней ожидается еще одна серия солнечных извержений. Солнце сейчас находится в середине 11-летнего цикла солнечных бурь, которые могут оказать существенное влияние на деятельность человека на Земле и в космосе
До сих пор солнечные взрывы вызывали незначительные нарушения в наземных системах связи. Но в течение ближайших нескольких дней ожидается еще одна серия солнечных извержений. Солнце сейчас находится в середине 11-летнего цикла солнечных бурь, которые могут оказать существенное влияние на деятельность человека на Земле и в космосе.Солнечные бури могут вызвать помехи в электрических сетях, отключения и ложные тревоги на электростанциях, а также помешать работе высокочастотной радиосвязи.Влияние солнечной активности на возникновение заболеваний установил ещё в 20-х годах А.Л.Чижевский. Его считают основоположником науки гелиобиологии. С тех пор проводятся исследования, накапливаются научные данные, подтверждающие влияние солнечных и магнитных бурь на здоровье. Замечено, что ухудшение состояния больных максимально проявляется, во-первых, сразу после солнечной вспышки и, во-вторых, — с началом магнитной бури. Это объясняется тем, что спустя примерно 8 минут от начала солнечной вспышки солнечный свет (а также рентгеновское излучение) достигают атмосферы Земли и вызывают там процессы, которые влияют на функционирование организма, а примерно через сутки начинается сама магнитосферная буря Земли.
Из всех заболеваний, которые подвержены воздействию магнитосферных бурь, сердечно-сосудистые были выделены, прежде всего, поскольку их связь с солнечной и магнитной активностью была наиболее очевидной. Проводились сопоставления зависимости количества и тяжести сердечно-сосудистых заболеваний от многих факторов внешней среды (атмосферное давление, температура воздуха, осадки, облачность, ионизация, радиационный режим и так далее), но достоверная и устойчивая связь сердечно-сосудистых заболеваний выявляется именно с хромосферными вспышками и геомагнитными бурями.Во время магнитных бурь проявлялись субъективные симптомы ухудшения состояния больных, учащались случаи повышения артериального давления, ухудшалось коронарное кровообращение, что сопровождалось отрицательной динамикой ЭКГ. Исследования показали, что в день, когда на Солнце происходит вспышка, число случаев инфаркта миокарда увеличивается. Оно достигает максимума на следующий день после вспышки (примерно в 2 раза больше по сравнению с магнитоспокойными днями). В этот же день начинается магнитосферная буря, вызванная вспышкой. Исследования сердечного ритма показали, что слабые возмущения магнитного поля Земли не вызывали увеличения числа нарушений сердечного ритма. Но в дни с умеренными и сильными геомагнитными бурями нарушения ритма сердца происходят чаще, чем при отсутствии магнитных бурь. Это относится как к наблюдениям в состоянии покоя, так и при физических нагрузках.Наблюдения за больными гипертонической болезнью показали, что часть больных реагировала за сутки до наступления магнитной бури. Другие чувствовали ухудшение самочувствия в начале, середине или по окончании геомагнитной бури. В начале и на протяжении бури увеличивалось систолическое давление (приблизительно на 10 — 20%), иногда в конце, а также в продолжение первых суток после её окончания увеличивалось как систолическое, так и диастолическое артериальное давление. Только на вторые сутки после бури артериальное давление у больных стабилизировалось.Проведённые исследования показали, что наиболее пагубно на больных действует буря в её начальный период. Анализ многочисленных медицинских данных вывел также сезонный ход ухудшения здоровья во время магнитных бурь; он характеризуется наибольшим ухудшением в весеннее равноденствие, когда увеличивается число и тяжесть сосудистых катастроф (в частности, инфарктов миокарда).Выявлена связь солнечной активности и с функционированием других систем организма, с онкозаболеваниями. В частности, изучалась заболеваемость раком в Туркмении за время одного цикла солнечной активности. Было установлено, что в годы снижения солнечной активности заболеваемость злокачественными опухолями возрастала. Наибольшая заболеваемость раком имела место в период спокойного Солнца, наименьшая — при самой высокой солнечной активности. Предполагают, что это связано с тормозящим действием солнечной активности на малодифференцированные клеточные элементы, в том числе на раковые клетки.Во время магнитной бури чаще начинаются преждевременные роды, а к концу бури увеличивается число быстрых родов. Учёные также пришли к выводу, что уровень солнечной активности в год рождения ребёнка существенно отражается на его конституционных особенностях.
Исследованиями в разных странах на большом фактическом материале было показано, что число несчастных случаев и травматизма на транспорте увеличивается во время солнечных и магнитных бурь, что объясняется изменениями деятельности центральной нервной системы. При этом увеличивается время реакции на внешние световой и звуковой сигналы, появляется заторможенность, медлительность, ухудшается сообразительность, увеличивается вероятность принятия неверных решений.Проводились наблюдения влияния магнитных и солнечных бурь на больных, страдающих психическими заболеваниями, в частности, маниакально-депрессивным синдромом. Было установлено, что у них при высокой солнечной активности преобладали маниакальные фазы, а при низкой — депрессивные. Прослеживалась чёткая связь между обращаемостью в психиатрические лечебницы и возмущённостью магнитного поля Земли. В такие дни увеличивается количество случаев суицида, что анализировалось по данным вызовов СМП. Необходимо отметить, что больной и здоровый организм по-разному реагирует на изменения космических и геофизических условий. У больных ослабленных, утомлённых, эмоционально неустойчивых лиц в дни, характеризующиеся изменением космических и геофизических условий, ухудшаются показатели энергетики, иммунологической защиты, состояния различных физиологических систем организма, появляется психическое напряжение. А психологически и физически здоровый организм оказывается в состоянии перестроить свои внутренние процессы в соответствии с изменившимися условиями внешней среды. При этом активируется иммунная система, соответственно перестраиваются нервные процессы и эндокринная система; сохраняется или даже увеличивается работоспособность. Субъективно это воспринимается здоровым человеком как улучшение самочувствия, подъём настроения. Рассматривая психоэмоциональные проявления в периоды космических и геофизических возмущений, необходимо сказать о важном аспекте управления мышлением и психоэмоцианальным состоянием. Отмечено, что психоэмоциональный настрой на творческий труд является мощным стимулом активности внутренних резервов организма, позволяющим легче переносить экстремальные воздействия природных факторов. Наблюдения не одного поколения учёных говорят о том, что человек, находящийся в состоянии творческого подъёма, становится малочувствительным к любым воздействиям болезнетворных факторов.Имеются индивидуальные различия чувствительности человека к воздействию возмущений геомагнитного поля. Так, люди, рождённые в период активного Солнца, менее чувствительны к магнитным бурям. Всё больше данных свидетельствует о том, что сила фактора внешней среды в период развития беременности, а также изменения в самом организме матери определяет устойчивость будущего человека к тем или иным экстремальным условиям и склонность к определённым заболеваниям. Это позволяет предположить, что сила воздействия космических, геофизических и других факторов, их соотношение и ритм воздействия на организм беременной женщины как бы заводят внутренние биологические часы каждого из нас.
Источник