В последнее время мы все чаще и чаще слышим о магнитных бурях, геомагнитной обстановке, благоприятных и неблагоприятных днях в смысле геомагнитной активности. Знаем ли мы истинную природу зарождения магнитных бурь? Скорее всего, нет. Представляем ли мы насколько сильно или слабо действуют на нас магнитные бури? Я сомневаюсь, что вы знаете ответы на эти вопросы. Давайте разберемся в этом и узнаем что на самом деле представляют из себя магнитные бури и как они влияют на человека.
Природа геомагнитных бурь
Земля имеет магнитное поле, которое защищает ее от радиации Солнца и дальнего космоса. Это магнитное поле называют магнитным щитом. Щит обеспечивает существование биосферы и жизни на Земле. Те планеты, где нет магнитного поля, считаются мертвыми по сравнению с Землей, несмотря на то что там могут присутствовать признаки жизни. Время от времени на Солнце происходят активные явления: выбросы массы, вспышки, ударные волны. Эти явления приводят к возникновению энергетических частиц, которые разлетаются от Солнца во все стороны, в том числе в направлении Земли, и попадают в магнитосферу. Когда ударная волна, которая возникает перед выбросом массы, сталкивается с магнитосферой, магнитное поле Земли начинает возмущаться, колебаться, дрожать. Этот процесс и называется магнитной бурей.
По современным представлениям, основанным на исследованиях межпланетного пространства с помощью различных инструментов, магнитные бури происходят в результате взаимодействия высокоскоростных потоков намагниченной солнечной плазмы (протонов и электронов) с магнитосферой Земли. Поскольку температура верхних слоев атмосферы Солнца (корона) около миллиона градусов, атомы водорода и гелия (основные ее составляющие) приобретают такие громадные скорости, что при столкновениях выбивают друг у друга электроны и оказываются буквально «голыми». Благодаря этой так называемой «столкновительной ионизации» в короне Солнца остаются только «голые» ядра атомов — протоны и выбитые из атомов электроны. Эта смесь частиц и есть плазма. В результате многочисленных столкновений некоторые частицы развивают такие большие скорости, что им удается преодолеть притяжение Солнца и навсегда уйти в окружающее космическое пространство. Происходит как бы «испарение» протонов и электронов. Эти потоки плазмы, берущие свое начало в короне Солнца и двигающиеся в обычных условиях со скоростью около 300 км/с, и получили название «солнечный ветер». Солнечный ветер сравнительно недавно был обнаружен космическими аппаратами даже у самых границ Солнечной системы.
Когда плазма солнечного ветра встречает на своем пути магнитное поле Земли (как известно, оно напоминает поле плоского магнита), она, повинуясь законам физики, сначала сжимает магнитные силовые линии, а затем начинает обтекать Землю, как поток воды обтекает твердое препятствие. На обращенной к Солнцу стороне Земли граница обтекания устанавливается на расстоянии 10—12 радиусов Земли (примерно 70 тыс. км). На ночной стороне магнитное поле вытягивается в виде шлейфа, похожего на хвост кометы, до расстояний около 1000 радиусов Земли (примерно 6 млн. км). Вся эта область, в которой заключено магнитное поле и околоземная плазма, называется магнитосферой Земли.
Пока «дует» регулярный солнечный ветер со скоростью около 300 км/с, никаких возмущений в магнитосфере Земли не происходит, это так называемый геомагнитный «штиль». Но вот на Солнце появилась большая группа пятен, представляющая собой всплывшее из недр Солнца сильно намагниченное вещество (магнитное поле пятен в тысячи раз сильнее магнитного поля Земли). При случайном сближении пятен с различной магнитной полярностью происходит нечто похожее на гигантское «короткое замыкание» с выделением поистине космического количества энергии. Оно сравнимо с извержением 10 млн вулканов или взрывом нескольких десятков водородных бомб. Астрономы называют это явление солнечной вспышкой.
В это время также происходит выброс высокоскоростных потоков заряженных частиц — электронов и протонов. Когда этот возмущенный солнечный ветер, несущий с собой магнитное поле, встречает на своем пути магнитосферу Земли, в месте контакта начинают происходить беспорядочные и порой очень сильные изменения напряженности магнитного поля Земли, что и составляет суть магнитной бури.
Поскольку скорость такого возмущенного солнечного ветра от вспышек колеблется в диапазоне от 500 до 1000 км/с, магнитная буря обычно начинается через сутки — двое после вспышки на Солнце. Именно столько времени требуется плазме, чтобы пройти 150 млн км от Солнца до Земли.
Магнитные бури носят планетарный характер и оказывают глобальное воздействие на Землю и околоземное пространство. Во время магнитной бури возмущается все магнитное поле Земли. Эти возмущения приводят к разным явлениям. Все слои земной атмосферы, ионосфера, плазмосфера, магнитосфера подвергаются изменениям. Возникают потоки энергичных частиц и токи.
Мощнейшие геомагнитные бури за всю историю
Воздействие магнитных бурь на технические объекты, иногда катастрофические, вызвано индукционным электрическим полем, возникающим при быстром
изменении напряженности магнитного поля на Земле. Впервые ощутимые эффекты этого рода отмечались во время сильной магнитной бури 1 сентября 1859 года, которую заслуженно связывают с именем английского астронома Кэррингтона, который изучал солнечные пятна. Он проектировал картинки пятен с телескопа на экран и зарисовывал их. Однажды в группе пятен Кэррингтон увидел два ярких белых пятнышка, которые уже через несколько минут начали затухать и погасли (рис. 1). Белые пятнышки видели и раньше, но как-то не обращали на них внимание. А на этот раз через сутки после того, как Кэррингтон наблюдал хромосферную вспышку, разразилась магнитная буря, которая, по оценкам специалистов, была самой мощной за прошедшие с того времени полтора столетия.
В те дни на Земле было еще не так много электрических приборов, но разрушения оказались заметными: мощные токи вывели из строя телеграфные линии, сгорел трансформатор на электростанции… C тех пор количество технических аварий, коррелирующих с космофизическими показателями, существенно выросло.
Магнитная буря 24 марта 1940 года вызвала нарушения в электроснабжении в Новой Англии, Нью-Йорке, Пенсильвании, Миннесоте, Квебеке и Онтарио. Перегрузка в 2600 вольт была зарегистрирована в Атлантическом кабеле между Шотландией и Ньюфаундлендом.
13 марта 1989 года мощная буря позволила миллионам людей любоваться полярными сияниями не только на Аляске или в Скандинавии, но и на побережье Средиземного моря и в Японии. Но эта же «буря года» разрушила трансформатор на атомной станции в Салеме (Нью-Джерси, США). Она же блокировала работу высоковольтной сети в Квебеке и на 9 часов оставила 6 млн человек без электричества. После аварии в Салеме выяснилось, что даже небольшое увеличение силы постоянного тока может вывести из строя трансформатор, предназначенный для преобразования переменного тока. Эта добавка вводит его в режим работы с избыточным магнитным насыщением сердечника, что приводит к перегреву обмоток и в конце концов к аварии всей системы.
Максимальной интенсивности геомагнитная буря достигла 13 марта, когда планетарный индекс Ap достиг значения 246, третьего за всё время наблюдений с 1932 года:272, а Dst-индекс геомагнитной активности (англ. Disturbance Storm Time Index) между 1:00 и 2:00 по всемирному времени 14 марта достиг значения -589 нТл (или даже -640 нТл по другим данным), рекордного с 1957 года.
В СССР во время этой геомагнитной бури была нарушена радиосвязь с пунктами на высоких широтах, а полярное сияние наблюдалось даже в Симферополе
Воздействие вызывается электродвижущей силой, индуцируемой короткопериодическими вариациями геомагнитного поля. Наводимая разность потенциалов невелика и составляет примерно несколько вольт на километр (максимальное значение было зарегистрировано в 1940 году в Норвегии и составило около 50 В/км), но в протяженных проводниках с низким сопротивлением — линиях связи и электропередач, трубопроводах, рельсах железных дорог — полная сила индуцированных токов может достигать десятков и сотен ампер. Наибольшее воздействие испытывают электрические линии, протянутые с востока на запад в полярных районах. Американский совет по энергетической надежности отнес магнитные бури марта 1989 года и октября 1991 года к тому же классу нанесенного экономике урона, что и ураган Хьюго и землетрясение в Сан-Франциско.
Значение магнитных бурь увеличивается с годами, потому что техносфера Земли разрастается. Раньше человечество наблюдало только полярные сияния, самое мощное из которых зарегистрировано в 1859 году. Английский астроном Ричард Кэррингтон наблюдал на Солнце мощнейшую за всю историю наблюдений вспышку, с которой были связаны полярные сияния практически на всей территории Земли, в том числе и на экваторе. В 1859 году у Земли не было такой обширной техносферы, спутников, линий электропередач, поэтому эти явления не ощущались так ясно. Но в 1989 году, когда человечество уже запустило спутники, разработало протяженные линии электропередач и трубопроводы, магнитная буря стала очень значимой и сильно отразилась на энергосистеме Квебека.
Техносфера Земли расширяется. Практически все современные технологии — GPS, ГЛОНАСС и прочие — являются спутниковыми, а спутники сильно подвержены воздействию активности Солнца. Электроника может выходить из строя за счет воздействия энергичных частиц. И чем больше мы внедряем спутниковые технологии и чем протяжённее мы делаем линии электропередач, тем более ощутимы для Земли магнитные бури. Индукционный эффект бури зависит от размера этих систем.
Это говорит о том, что при разработке, создании спутниковых систем и расширении техносферы нужно учитывать факторы, которые раньше не принимались во внимание. С другой стороны, нужно наблюдать активность Солнца и связанную с ним геомагнитную возмущенность на Земле.
Другой аспект влияния магнитных бурь связан с тем, что во время магнитной бури изменяется среда, нагревается атмосфера, и это может приводить к изменению давления в атмосфере Земли. Эти изменения, как считают медики, могут влиять на состояние здоровья людей, у которых ослаблена адаптация. Статистика показывает, что во время магнитных бурь количество вызовов скорой помощи по поводу ухудшения самочувствия у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями увеличивается примерно на 20%. При этом сами возмущения магнитного поля, которые происходят на Земле, ничтожны относительно самого поля. Чаще всего они составляют примерно 1/300–1/1000 часть от самого поля. Но эффект носит планетарный характер. В мозге человека есть резонансы, которые совпадают с резонансами ионосферы — примерно 10 Гц. В человеческом сердце также есть резонансы, совпадающие с резонансами магнитосферы — примерно 1 Гц. Если резонансные области ионосферы и магнитосферы возбуждены и в них повышается плотность электромагнитного излучения, то это может оказывать влияние на состояние здоровья больных людей. Эти взаимосвязи сейчас активно исследуются медиками и биофизиками.
На современном этапе астрономы изучают возможности прогнозирования космической погоды и всей совокупности явлений, которые происходят в системе Солнце — Земля. Для прогнозирования погоды надо иметь информацию о Солнце, его активных областях, их магнитной конфигурации и возможности возникновения вспышек и выбросов. Если выброс уже произошел, то он летит до Земли от двух до трех суток в зависимости от скорости. За это время можно понять, какой это выброс, в какой части Солнца он произошел, и предсказать его эффект. Как правило, наиболее геоэффективной является правая часть Солнца.
Магнитная ось Земли наклонена по отношению к оси вращения. Во многом эффект магнитных бурь зависит от мощности и скорости выброса массы, а также от ориентации этой оси по отношению к направлению выброса в момент столкновения Земли с плазменным облаком. Магнитная ось наклонена к оси вращения примерно на 11 градусов. Она может быть обращена к Солнцу или в противоположную сторону от Солнца при столкновении плазменного облака с магнитосферой Земли. Космические явления не бывают одинаковыми, выбросы массы из Солнца происходят случайно, у них разная амплитуда и скорость. Поэтому явления космической погоды редко совпадают, их трудно предсказать с большой вероятностью. Тем не менее некоторые прогнозы вполне осуществимы. Ими сейчас активно пользуются при запусках космических аппаратов и управлении космическими полетами.
Как магнитные бури влияют на здоровье человека.
Учёные занимаются магнитными бурями уже достаточно долго. В частности, влияние магнитных бурь на организм человека, и особенно на больных сердечно-сосудистыми заболеваниями, было выявлено французскими медиками в 1915-1919 гг. Они установили, что во время таких бурь больных охватывают продолжительные приступы болей, длящиеся 2-3 дня.
Почти полжизни посвятил изучению этого явления великий русский учёный А.Л. Чижевский. В 1931 году он написал книгу «Земля в объятьях солнца». В ней впервые было прослежено влияние солнечной активности – «космической погоды» – на биологические и социальные явления: изменение численность животных, возникновение эпидемий и даже начало войн и революций.
В течение жизни человек испытывает на себе влияние 2000-2500 магнитных бурь – каждая со своей продолжительностью (1-4 дня) и интенсивностью. Четкого графика у магнитных бурь нет – они могут «накрыть» днем или ночью, в летнюю жару и зимой, а их влияние сказывается абсолютно на всех и всем. Более 50 процентов жителей планеты ощущают на себе последствия магнитных бурь.
Магнитные бури нередко сопровождаются головными болями, мигренями, учащённым сердцебиением, бессонницей, плохим самочувствием, снижением жизненного тонуса, резким изменением давления. Что же происходит? Во время магнитных бурь у человека густеет кровь (у здорового человека это меньше проявляется). Из-за такого сгущения крови ухудшается кислородный обмен, и первыми реагируют на нехватку кислорода мозг и нервные окончания. Нет никого, кто был бы свободен от воздействия геомагнитного поля. Мужчины более подвержены воздействию магнитных бурь, чем женщины. В магнитоактивные дни число инфарктов увеличивается более чем в три, инсультов – в два, приступов стенокардии – в полтора раза. 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. 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. 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 (23 марта), когда увеличивается число и тяжесть сосудистых катастроф (в частности, инфарктов миокарда).
Проводя мониторинг вызовов скорой помощи, был сделан вывод, что в магнитоактивные дни вызовов скорой помощи больше (намного), чем в магнитоспокойные дни.
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 появляется заторможенность, медлительность, ухудшается сообразительность, увеличивается вероятность принятия неверных решений.
Проводились наблюдения влияния магнитных бурь на больных, страдающих психическими заболеваниями, в частности, маниакально–депрессивным синдромом. Было установлено, что у них при высокой магнитной бури преобладали маниакальные фазы, а при низкой – депрессивные.
Чаще других от магнитных «беспорядков» страдают те жители планеты, которые обитают ближе к полюсам. То есть, чем ближе к экватору – тем ниже влияние магнитных бурь. Например, если в Санкт-Петербурге от последствий магнитных бурь страдает 90 процентов населения, то у Черного моря – не более 50 процентов.
Бьет магнитная буря всегда по самым уязвимым точкам организма, отражаясь депрессией на одном, обострением хронических недугов – на другом, мигренью – на третьем, и пр. Тяжелее всех приходится сердечникам и людям, страдающим от ВСД и избыточного веса.
Причины воздействия магнитных бурь на человека
Мы реагируем на бурю как на сигнал предупреждения о возможной опасности. Организм впадает в стресс, мобилизует все силы для борьбы. Так что метеозависимость – один из способов борьбы за выживание. Вы довольно легко можете определить насколько вы зависимы от погоды, то есть метеочувствительны. Если ваше самочувствие при перемене климата ухудшается, снижается работоспособность, появляется депрессия и повторяются одни и те же признаки ухудшения самочувствия, то вы метеочувствительны.
Известно, что магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды, электрические токи, постоянные магниты. В биологических системах, в том числе в организме человека, существуют упорядоченные движения электрических зарядов (электронов и ионов). Кроме токов и зарядов в живом организме имеются маленькие магнитики – молекулы различных веществ, прежде всего воды. Известно, что магниты взаимодействуют. Именно поэтому меняющееся магнитное поле вызывает переориентацию этих маленьких магнитиков в организме. Отклоняясь от обычного направления, они перестают нормально выполнять свои функции, от чего начинает страдать весь организм. В организме человека возникают дополнительные биотоки, что ещё больше нарушает нормальную жизнедеятельность. Тело человека – это электромагнитные биотоки.
Как защититься от магнитной бури – меры профилактики вредного влияния магнитных бурь на человека
Спрятаться от магнитной бури, конечно, некуда. Но будет не лишним узнать, что наиболее сильным воздействие бури станет:
- На высоте – в самолете (воздушное одеяло – Земля – на высоте не защищает).
- В северных районах нашей страны и в северных странах (Финляндия, Швеция и пр.).
- В метро. Низкочастотные магнитные поля, образующиеся в подземке, в сочетании с возмущением электромагнитного поля нашей планеты, образуют источник мощного негативного влияния на организм человека.
Как уберечь свое здоровье от влияния магнитной бури?
Перед бурей (в этот период организм испытывает наиболее серьезную «перегрузку») и во время бури следуйте рекомендациям специалистов:
- Исключить алкоголь, никотин и высокую физическую активность.
- Иметь под рукой лекарственные средства «экстренного реагирования» на случай обострения хронических заболеваний (особенно сердечникам).
- Не подниматься резко с кровати поутру (особенно это касается гипотоников).
- Принимать аспирин во избежание образования тромбов (не забывайте консультироваться у врача – например, при язвенной болезни и гастрите аспирин противопоказан).
- При бессоннице, нервозности, повышенном чувстве тревоги – настой эвкалипта, валериана, мелисса, пустырник и сок алоэ (данное растение не помешает всем метеозависимым).
- Рацион на период бури – рыба, овощи и каши. Пищевая нагрузка умеренная.
- Обеспечить полноценный, крепкий сон.
- Усилить прием природных антиоксидантов (замените кофе зеленым чаем).
- Пить больше жидкости для снижения вязкости крови.
- Принимать ванны с травами/маслами и контрастный душ.
P.S. Специалисты, представляющие лабораторию рентгеновской астрономии Солнца Физического института имени Лебедева РАН, заявили, что сегодня, 24 октября, нашу планету ожидают значительные геомагнитные волнения. С вероятностью около 65 процентов возмущение будет столь сильным, что его можно будет квалифицировать как магнитную бурю. Предполагается, что она продлится до 27 октября.
По словам учёных, в настоящее время на противоположных сторонах нашего светила наблюдаются источники двух плотных потоков солнечного ветра. Полный оборот вокруг своей оси относительно Земли Солнце делает за 27 дней, если учитывать как вращение звезды вокруг своей оси, так и движение планеты по её орбите. Таким образом, Земля оказывается в одном из двух потоков энергии дважды на протяжении данного периода, то есть каждые две недели. В прошлом это уже стало причиной почти пятидневных магнитных возмущений, продлившихся с 11 по 15 октября. Аналогичное событие произойдёт в ближайшие дни, а затем 6-7 ноября и так далее. Специалисты считают, что при текущей конфигурации солнечного ветра Земле придется жить «в ритме магнитных бурь». Пока учёные не могут с уверенностью сказать, когда именно ситуация может измениться. Согласно одному из предположений, это может произойти лишь через несколько месяцев.
Пусть подобное на первый взгляд может показаться парадоксальным, столь «регулярные» магнитные бури характерны для периода, когда солнечная активность близка к минимуму (сейчас на нашем светиле наблюдается именно в этот этап 11-летнего цикла изменений активности). По словам специалистов, дело в том, что новые магнитные области и пятна на звезде почти не появляются, и, как следствие конфигурация потоков солнечного ветра становится очень стабильной.
Так или иначе, учёные призывают не слишком опасаться ближайшей магнитной бури — по всей вероятности, её мощность не превысит 2 по пятибальной шкале, что позволяет отнести её к умеренным, или средним. Как правило, для жителей Земли магнитные бури такой силы протекают почти незаметно. При этом 6-7 ноября геомагнитные возмущения могут оказаться более значительными, отмечают исследователи. (по информации МК)
Похожие записи:
Реклама. Информация о рекламодателе на сайте skillbox.ru