Что такое геомагнитная обстановка


Геомагни́́тная бу́ря — возмущение геомагнитного поля длительностью от нескольких часов до нескольких суток.

Наряду с суббурями, геомагнитные бури являются одним из видов геомагнитной активности. Они вызываются поступлением в окрестности Земли возмущённых потоков солнечного ветра и их взаимодействием с магнитосферой Земли. Геомагнитные бури являются проявлением возмущения кольцевого тока Земли, постоянно существующего в области радиационных поясов Земли. Это явление является одним из важнейших элементов солнечно-земной физики и её практической части, обычно обозначаемой термином «Космическая погода».

  • 1 Интенсивность геомагнитных бурь
  • 2 Прогноз геомагнитных бурь
    • 2.1 Связь геомагнитной активности с явлениями на Солнце
    • 2.2 Виды и методы прогноза геомагнитной активности
  • 3 Влияние геомагнитных бурь на жизнь и здоровье людей
  • 4 См. также
  • 5 Примечания
  • 6 Ссылки

Интенсивность геомагнитных бурь

Геомагнитные бури имеют несимметричный по времени характер развития: в среднем фаза нарастания возмущения (главная фаза бури) составляет около 7 часов, а фаза возвращения к исходному состоянию (фаза восстановления) — около 3 суток.

Интенсивность геомагнитной бури обычно описывается индексами Dst[1] и Kp[2]. С ростом интенсивности бури индекс Dst уменьшается. Так, умеренные бури характеризуются Dst от −50 до −100 нТл, сильные — от −100 до −200 нТл и экстремальные — ниже −200 нТл.

Следует отметить, что во время магнитной бури возмущения магнитного поля на поверхности Земли имеют величину менее или порядка 1 % от величины стационарного геомагнитного поля, так как последнее варьируется от 0,34 э у экватора до 0,66 э у полюсов Земли, то есть приблизительно равно (30-70)·103 нТл.

Частота появления умеренных и сильных бурь на Земле имеет чёткую корреляцию с 11-летним циклом солнечной активности: при средней частоте около 30 бурь в год их число может составлять 1-2 бури в год вблизи солнечного минимума и достигать 50 бурь в год вблизи солнечного максимума. Это означает, что в годы солнечного максимума человечество до 50 % времени года живёт в условиях умеренных и сильных бурь, а за свою 75-летнюю жизнь среднестатистический человек проживает в условиях умеренных и сильных бурь в общей сложности 2250 бурь или около 15 лет. Распределение геомагнитных бурь по их интенсивности имеет в области высоких интенсивностей быстро спадающий характер, и поэтому экстремально сильных магнитных бурь за историю их измерения было сравнительно мало.


Мощнейшей геомагнитной бурей за всю историю наблюдений была геомагнитная буря 1859 года («событие Кэррингтона»).

За последние 25 лет XX столетия (1976—2000 годы) было зарегистрировано 798 магнитных бурь с Dst ниже −50 нТл, а за последние 55 лет (с 1 января 1957 года по 25 сентября 2011 года) наиболее сильными бурями с Dst ниже −400 нТл были события 13 сентября 1957 года (Dst = −427 нТл)[3], 11 февраля 1958 (Dst = −426 нТл)[4], 15 июля 1959 (-429 нТл), 13 марта 1989 (-589 нТл) и 20 ноября 2003 (-472 нТл).

K-индекс — это отклонение магнитного поля Земли от нормы в течение трёхчасового интервала. Индекс был введён Дж. Бартельсом в 1938 г. и представляет собой значения от 0 до 9 для каждого трёхчасового интервала (0-3, 3-6, 6-9 и т. д.) мирового времени.

Kp-индекс — это планетарный индекс. Kp вычисляется как среднее значение К-индексов, определённых на 13 геомагнитных обсерваториях, расположенных между 44 и 60 градусами северной и южной геомагнитных широт. Его диапазон также от 0 до 9.


G-индекс — пятибалльная шкала силы магнитных бурь, которая была введена Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA) в ноябре 1999 года. G-индекс характеризует интенсивность геомагнитного шторма по воздействию вариаций магнитного поля Земли на людей, животных, электротехнику, связь, навигацию и т. д. По этой шкале магнитные бури подразделяются на уровни от G1 (слабые бури) до G5 (экстремально сильные бури). G-индекс соответствует Kp минус 4; то есть G1 соответствует Kp=5, G2 — Kp=6, G5 — Kp=9.

Прогноз геомагнитных бурь

Связь геомагнитной активности с явлениями на Солнце

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[5].


Следует отметить, что иногда мощные солнечные возмущения сопровождаются как сильными рентгеновскими вспышками, так и большими выбросами корональной массы, которые почти совпадают по времени[6], поэтому сегодня есть сторонники точки зрения, что и вспышки, и выбросы корональной массы являются разными проявлениями стоящего за ними единого явления[7]. Другая точка зрения состоит в том, что различные солнечные возмущения имеют один и тот же источник энергии, и поэтому, если мощности источника энергии достаточно на развитие более одного явления, то в близких по времени и пространству интервалах могут наблюдаться разные явления, однако между ними существует лишь статистическая (но не физическая) взаимосвязь[8][9]. Согласно последней точке зрения, надёжный прогноз геомагнитной бури должен опираться на физически связанные с ними явления, то есть на выбросы корональной массы, а не солнечные вспышки[10].

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.


кие 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)»[11]. 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 счёт 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[12]. 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[13][14].


Виды и методы прогноза геомагнитной активности

Научный прогноз геомагнитной активности опирается на данные телескопов и спутников. В зависимости от времени упреждения, прогнозы принято делить на 27-45-суточный, 7-суточный, 2-суточный и 1-часовой прогнозы[15].

27-45-суточный прогноз опирается на текущие наблюдения Солнца и предсказывает возмущения геомагнитной активности, связанные с рекуррентными — то есть происходящими с периодичностью 27 суток, приблизительно равной периоду обращения Солнца вокруг своей оси — активными процессами на Солнце.

7-суточный прогноз опирается на текущие наблюдения активных областей вблизи восточного лимба Солнца и предсказывает возмущения геомагнитной активности, связанные с перемещением этих активных областей к линии Солнца-Земля (то есть к центральному меридиану) через время, примерно равное четверти периода обращения Солнца.

2-суточный прогноз опирается на текущие наблюдения активных процессов вблизи центрального меридиана Солнца и предсказывает связанные с этими процессами возмущения геомагнитной активности через время, близкое к характерным временам распространения возмущений от Солнца к Земле солнечного ветра (от 1.5 до 5 суток) и солнечных космических лучей (несколько часов).

1-часовой прогноз опирается на прямые измерения параметров плазмы солнечного ветра с помощью космических аппаратов, расположенных, как правило, в передней либрационной точке L1 на расстоянии 1,5 млн. км от Земли, вблизи линии Солнце-Земля.


Надежность 2-суточного и 1-часового прогноза составляют, соответственно, около 30-50 % и 95 %[16]. Остальные прогнозы носят лишь общий информационный характер и имеют ограниченное практическое применение.

Влияние геомагнитных бурь на жизнь и здоровье людей

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[17][неавторитетный источник?]. Раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца и вызываемых ею в земной магнитосфере возмущений на земные организмы, называется гелиобиологией.

Острые споры вызывал в своё время вопрос о влиянии солнечной активности на возникновение несчастных случаев и травматизм на транспорте и в производстве. На это впервые указал ещё в 1928 году Александр Чижевский.

Момент начала стрессовой реакции может сдвигаться относительно начала бури на разные сроки для разных бурь и для конкретного человека. Некоторые люди начинают реагировать на магнитные бури за 1-2 дня до них, то есть в момент вспышек на самом Солнце, фактически, реагируя на солнечные бури.[17]

См. также


  • Геомагнитная буря 1859 года — геомагнитная буря 1859 года, также известная как «Событие Кэррингтона», была мощнейшей геомагнитной бурей за всю историю измерения магнитного поля Земли.

Источник: dal.academic.ru

Правильнее назвать явление геомагнитной бурей – возмущением магнитного поля планеты, которое длится от пары часов до нескольких дней. Радиационные пояса (сферы) нашей планеты, в которых улавливаются протоны и электроны, достигшие их из космического пространства, усиливают кольцевой ток планеты (ток в области экватора на высоте 10-60 тысяч километров). В результатеих взаимодействия с магнитной сферой Земли возникают возмущения – это магнитные бури, которые формируют космическую погоду на планете. А еще это невероятно красивое магнитно-оптическое явление — северное сияние.

Причины возникновения

Солнце довольно нестабильно. Видами солнечной активности, которые приводят к возникновению магнитных бурь, являются:

  • Вспышки на Солнце – выброс миллиардов килотонн энергии (плазмы) в пересчете на тротиловый эквивалент. Энергия магнитная образуется из вращательной.

  • Выброс корональной массы – в этом случае энергия не преобразуется в магнитную, а вся тратится на придание ускорения тому веществу (протонам и электронам), которое улетит в космическое пространство.
  • Корональные дыры – участки короны Солнца со сниженной плотностью и температурой. Именно в этих местах размыкаются магнитные линии, и плазма светила вытекает в космос.

Все эти явления провоцируют появление огромного количества заряженных частиц, которые разлетаются в комическом пространстве. Часть из них, летя со скоростью порядка тысячи километров в секунду, на вторые или третьи сутки достигает нашей планеты, и этот поток мы называем космическим ветром. Именно они меняют параметры магнитного поля Земли.

С началом космической эры и с появлением возможности наблюдения за Солнцем с помощью внеземных объектов ученые выяснили природу данного явления и научились предсказывать начало магнитных бурь. Это прогнозы часовые, двухсуточные, недельные и 27-45 суток. При этом только часовой прогноз дает точность в 95 %, а все остальные пока оставляют желать лучшего. Кроме того, достоверно установлено, что магнитные бури по годам вязаны с циклом активности Солнца в 11 лет. Когда активность максимальная, мы переживаем до 50 магнитных бурь в год, против 1-2 в годы минимальной активности светила. В среднем каждый житель планеты около 20 % всей своей жизни находится под действием магнитной бури. Это довольно много, учитывая их влияние на состояние организма.

Мы ее не видим, но чувствуем


Изменения магнитного поля мы ощущаем с помощью «датчика», вмонтированного в вестибулярный аппарат. Это часть внутреннего уха со специальными рецепторными клетками. Этот «датчик», как и все другие органы чувств, связан с головным мозгом и может уставать. Например, при длительном звуковом или электромагнитном воздействии у нас могут возникнуть головная боль или вестибулярные расстройства. Развитие научно-технического прогресса привело к тому, что мы живем в постоянном магнитном смоге – нас постоянно окружает множество различных излучений, начиная от мобильных устройств и заканчивая реактивным двигателем самолета, который мы вроде бы не слышим.

Во многих религиях народов мира Солнце – символ добра и благости. Но не все так просто, ведь древние не знали о магнитных бурях на Солнце. Польза, которую мы черпаем из ультрафиолетового излучения светила, колоссальна, но оно может нас и убить. Влияние магнитных бурь на здоровье и самочувствие людей довольно долго подвергалось сомнению. Но может, скоро нам будут давать больничные листы с диагнозом пострадавшего от солнечной активности? Исследования, проведенные Институтом комических исследований при Университете дружбы народов, подтвердили воздействие перемен магнитного поля на работу кардиомиоцитов (клеток мышц сердца). Воздействие возникших после вспышки магнитных бурь оценивалось на состоянии кардиомиоцитов кроликов. Оно показало, что при таком воздействии вязкость крови и ее свертываемость увеличиваются, повышается количество адреналина (гормона стресса) и отечность сердечной мышцы.

Предполагается, что у здоровых людей магнитные бури на Солнце не вызывают ухудшения самочувствия. Но потревожить такие возмущениямогут все-таки каждого. Так или иначе, но на организме сказывается влияние магнитных бурь. Симптомы могут быть различны:

  • В такие периоды у нас вырабатывается большее количество белых кровяных телец (лимфоцитов), но активность их снижена. И это приводит к снижению общего иммунитета организма.
  • За иммунитет и суточные биоритмы нашего организма отвечает и мелатонин, выработка которого нарушается, что приводит к разбалансировке гормонального фона.
  • Меняется и качество нашей крови – она становится более вязкой, что повышает вероятность образования тромбов. Кроме того, это приводит к нарушениям процесса транспортировки кислорода. Первым страдает от кислородного голодания мозг, отсюда головные боли, бессонница и снижение работоспособности.
  • Могут появиться сбои в работе сердечно-сосудистой системы: нестабильное артериальное давление и нарушения сердечного ритма.

Не до конца изучено влияние бурь на образование и проведение нервного импульса. Но отмечено увеличения в такие периоды дорожно-транспортных происшествий, рабочего травматизма и обострения психических расстройств.

  • Постарайтесь не пользоваться метрополитеном – его мощные сверхнизкочастотные электромагнитные поля могут усилить негативное влияние геомагнитной бури.
  • Не стоит лететь авиалайнерами – на высоте 10 километров защитный слой воздуха уменьшается в 2 раза. Кроме того, нагрузка вестибулярного аппарата может оказаться избыточной.
  • Введите в рацион продукты, снижающие уровень адреналина в крови: яблоки, курага, клюква, малина, бананы. Исключите алкоголь и тяжелую пищу: жирное, острое и очень сладкое.
  • Постарайтесь не нервничать, пейте чай или настойки лекарственных растений: валерианы, пиона, земляники.
  • Следите за прогнозами и, если симптомы вас беспокоят, обратитесь к врачу за квалифицированной помощью.

Проверить степень своей зависимости от магнитного поля легко. Для этого понадобится секундомер и наблюдатель, который снимет тест на видео. Необходимо встать на одну ногу и закрыть на 15 секунд глаза. После этого, поговорите по мобильному телефону и повторите тест. Если удалось сохранить ровное положение во втором случае – вы не зависимы или мало зависимы от электромагнитного излучения. Если вас качало, то читайте предыдущий раздел – она написан именно для вас.

Наш организм – хрупкая система. Миллионы лет эволюции готовили человека к существованию на этой планете. Мы можем уберечься от очень много, но остаются силы, которые нам не подвластны. По данным НАСА, самая сильная из всех зафиксированных бурь случилась в ноябре 2003 года, все ближайшие ожидаются более слабые. И пока ученые бьются над изобретением устройства-компенсатора магнитного излучения, наше здоровье и хорошее самочувствие в наших руках. Берегите себя и своих близких, будьте здоровы!

Источник: www.syl.ru

В данной теме я постараюсь вкратце описать особенности, классификацию и причины возникновения такого явления как магнитные бури. Писать буду стараться крайне упрощённо, посему определения вполне могут быть недостаточно точны.
Начну, пожалуй, с общего описания процесса их возникновения.

Как известно у земли существует магнитное поле, т.н. магнитосфера. Данное поле условно делится на три части:

  • Внешнюю, расположенную за пределами земной атмосферы и формирующуюся в основном за счёт излучений от Солнца, иных звёзд и прочих внешних по отношению к Земле факторов.
  • Авроралъную, являющуюся эдакой прослойкой между внутренней и внешней областями магнитосферы. Отличается крайней изменчивостью как положения и размеров, так и структуры. Своим существованием она обязана в основном взаимодействию внешней и внутренней магнитосферы.
  • Внутреннюю, расположенную преимущественно в ионосфере и формируемая магнитными полями непосредственно Земли. От иных слоёв отличается наибольшей стабильностью.

Собственно сами магнитные бури происходят непосредственно во внутренней магнитосфере, причиной их служит внешняя, а передаются они через авроральную.
Причиной магнитных бурь является солнце. Если быть точным — внезапные усиления активности т.н. солнечного ветра (потока ионизированных частиц истекающий из солнечной короны) и более интенсивным выбросом солнечных лучей. Причиной усиления активности являются  вспышки на солнце или же коронарные выбросами (когда от короны солнца в направлении земли выбрасывается поток плазмы). Соответственно сперва (примерно через 10 минут после вспышки) до планеты долетает большее количество солнечных лучей (правда порождаемые ими бури не сильно значительны), а потом уже (через 2-4 суток) усиленный солнечный ветер (вызывая более серьёзные бури).

Стоит заметить, что такая вещь как северное сияние имеет непосредственное отношение к магнитным бурям, ибо порождается как-раз в авроральной зоне и служит проявлением активного взаимодействия внешнего и внутреннего слоя магнитосферы Земли в области магнитных полюсов. Если, в следствии повышения солнечной активности, внешний слой магнитосферы земли усиливается, то зона активного взаимодействия его с внутренним расширяется. Что, в свою очередь, приводит к тому, что северное сияние можно наблюдать во всё более удалённых от полюсов участках Земли. Нижде будет приведена примерная зависимость интенсивности магнитных бурь и зон распространения северного сияния.

Для определения интенсивности магнитного поля (и, соответственно магнитных бурь) введены соответствующие единицы, называемые индексами. В наше время широко используется два различных типа индексов.

  • Ap-индексы (они же известны как DST) — характеризуют напряжённость магнитного поля земли. Измеряются в наноТеслах (нТ) и всегда имеют отрицательное значение (чем сильнее буря, тем ниже DST). Значение 0 соответствует спокойному состоянию. В режиме реального времени значение можно посмотреть вот тут.
  • Кр-индексы — характеризует среднее отклонение магнитного поля всей планеты от нормы в течении 3х часов. Измеряется в условных единицах от 1 до 10. Спокойное состояние, соответственно — 1. По мере роста интенсивности значение индекса растёт. В режиме реального времени значение можно посмотреть вот тут.

Большая часть открытых источников, сообщающих о солнечных бурях используют для обозначения именно Кр-индексы, соответственно дальше будем рассматривать и использовать именно их.
Собственно сами Кр-индексы высчитываются как средне арифметическое из 13ти К-индексов, вычисляемых каждые три часа в 13ти геомагнитных лабораториях, расположенных в разных точках планеты между 44 и 60 градусами северной и южной геомагнитных широт. Введён индекс в 1938м году. Автор Дж. Бартельс.

На основе коэффициентов, упомянутых в предыдущей части статьи выводят интенсивность магнитных бурь.
Тут есть встречается аж три различных подхода.

  • На основе Ар-индекса бури считают как: умеренные бури (Ар-индекс от −50 до −100 нТл), сильные (от −100 до −200 нТл) и экстремальные (ниже −200 нТл).
  • На основе Кр-индекса: 1 — Нет заметных возмущений, 2 — Небольшие возмущения, 3 — Слабая геомагнитная буря, 4 — Малая геомагнитная буря, 5 — Умеренная геомагнитная буря, 6 —
    Сильная геомагнитная буря, 7 — Жесткий геомагнитный шторм, >7-  Экстремальный шторм.
  • С помощью шкалы силы электромагнитных бурь (G-индекса), введенной Национальной Океанической и Атмосферной Администрацией США (National Oceanic and Atmospheric Administration; NOAA) в 1999м году. Сама данная шкала базируется на значениях Кр-индекса и будет рассмотрена чуть ниже.

Шкала NOAA характерна тем, что для неё легче всего найти описания возможных последствий, смещения северного сияния и прочие интересные показатели. Так же, она характерна тем, что описание последствий максимального её значения сильно напоминает описание одного из недавно предсказанных концов света (что как-бы намекает, что описание оного конца света взято не из каких-то древних пророчеств, а тупо из описания шкалы NOAA).
Существенным же минусом данной шкалы является тот факт, что в ней не приводится влияние на здоровье человека. Впрочем, это легко объясняется мало изученностью оного влияния (собственно о вилянии на здоровье и его изучении будет написано ниже).
Для удобства восприятия шкалу интенсивности я приведу отдельной таблицей.

Значения шкалы (G) и соотвествующие им значения Кр-индекса (Кр). Название. Проявления. Широта северного сияния.
G0 — Kp<5 Без шторма Геомагнитная обстановка от спокойной до возмущенной (ярко выраженного влияния не замечено). В высоких (> 65°) широтах.
G1 — Kp= 5 Слабый шторм. Незначительные сбои в работе энергосистем. Изменения путей миграции животных и птиц. На географической широте Ст.Петербурга [Corrected Magnetic Latitude=56.1°]).
G2 — Kp=6 Средний шторм. В энергосистемах, расположенных в высоких широтах, могут происходить сбои напряжения. Длительный геомагнитный шторм может вызвать неполадки на трансформаторных подстанциях. На географической широте г. Пскова [Corrected Magnetic Latitude=54°]).
G3 — Kp=7 Умеренный шторм. Возникновение перенапряжений в промышленной электросети. Ложные срабатывания автоматики. Кратковременные сбои GPS-навигации и низкочастотной радионавигации. Перебои коротковолновой связи. На широте Риги [Corrected Magnetic Latitude=51°], Москвы [Corrected Magnetic Latitude=51.8°]).
G4 — Kp=8 Сильный шторм. Широкомасштабное возникновение перенапряжений в промышленной электросети. Повсеместное ложное срабатывание работе аварийных защитных систем (АЗС). Коротковолновая связь неустойчива. GPS-навигация ухудшается на несколько часов. Средневолновая радионавигация отсутствует. На широте Минска [Corrected Magnetic Latitude=50°]).
G5 — Kp>8 Очень сильный. Могут возникнуть повсеместные проблемы с регулировкой напряжения промышленной электросети и проблемы в работе защитных систем (АЗС). Энергосистемы в целом и трансформаторные подстанции в частности могут полностью выйти из строя или отключиться (наведенные токи могут достигать сотен ампер). КВ-связь, GPS-навигация и средневолновая радионавигация отсутствует как вид… в общем примерно так конец света и описывали. на широтах Варшавы [Corrected Magnetic Latitude=46.7°], Бреста [Corrected Magnetic Latitude=47°], Гомеля [Corrected Magnetic Latitude=48°]).

Например, на момент написания данной статьи активность магнитосферы по шкале NOAA и в Кр-индексах следующая:
Что такое геомагнитная обстановка
Подобная картинка для текущего момента времени доступна вот по этой ссылке.

Согласно проводимым исследованиям влияние магнитных бурь на человека считается доказанным. Так, например, с 98го года в ИЗМИРАН (Институт земного магнетизма и распространения радиоволн РАН, г. Троицк Моск. обл.) проводились ежедневные эксперименты по фиксированию набора физиологических параметров постоянной группы из 30 человек разного возраста, с различным состоянием здоровья, из числа активно работающих сотрудников института. Целью являлось обнаружение динамики влияния состояния магнитного поля Земли на человека.
Большему всего влиянию магнитных бурь оказались подвержены мужчины (правда женщины оказались не столько устойчивее, сколько более подвержены влиянию внутренних факторов). Так во времена магнитных бурь у них наблюдалась аритмия, нарушение динамики выхода из состояния с недозируемой физической нагрузкой и прочие небольшие отклонения…
Во времена сильных магнитных бурь серьёзные нарушения наблюдались уже у всех подопытных без исключения.

Последняя имеющаяся информация по данному поводу относится к 2002му году.

  • Метеословарь Института Географии РАН
  • Влияние солнечной активности на морфологические параметры  ЭКГ  сердца здорового человека.     "ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ"  N 12, 2002
  • Матоериалы сайта ТЕСИС (отечественного комплекса космических телескопов для наблюдения за солнечной активностью)

Источник: atlantis-empire.com

Интенсивность геомагнитных бурь[править | править код]

Геомагнитные бури имеют несимметричный по времени характер развития: в среднем фаза нарастания возмущения (главная фаза бури) составляет около 7 часов, а фаза возвращения к исходному состоянию (фаза восстановления) — около 3 суток.

Интенсивность геомагнитной бури обычно описывается индексами Dst[1] (англ. Disturbance Storm Time Index[en]) и Kp[2]. С ростом интенсивности бури индекс Dst уменьшается. Так, умеренные бури характеризуются Dst от −50 до −100 нТл, сильные — от −100 до −200 нТл и экстремальные — выше −200 нТл.

Следует отметить, что во время магнитной бури возмущения магнитного поля на поверхности Земли имеют величину менее или порядка 1 % от величины стационарного геомагнитного поля, так как последнее варьируется от 0,34 Э у экватора до 0,66 Э у полюсов Земли, то есть приблизительно равно (30-70)⋅103 нТл.

Частота появления умеренных и сильных бурь на Земле имеет чёткую корреляцию с 11-летним циклом солнечной активности: при средней частоте около 30 бурь в год их число может составлять 1-2 бури в год вблизи солнечного минимума и достигать 50 бурь в год вблизи солнечного максимума. Это означает, что в годы солнечного максимума человечество до 50 % времени года живёт в условиях умеренных и сильных бурь, а за свою 75-летнюю жизнь среднестатистический человек проживает в условиях умеренных и сильных бурь в общей сложности 2250 бурь или около 15 лет. Распределение геомагнитных бурь по их интенсивности имеет в области высоких интенсивностей быстро спадающий характер, и поэтому экстремально сильных магнитных бурь за историю их измерения было сравнительно мало.

Мощнейшей геомагнитной бурей за всю историю наблюдений была геомагнитная буря 1859 года («событие Кэррингтона»).

За последние 25 лет XX столетия (1976—2000 годы) было зарегистрировано 798 магнитных бурь с Dst ниже −50 нТл, а за последние 55 лет (с 1 января 1957 года по 25 сентября 2011 года) наиболее сильными бурями с Dst ниже −400 нТл были события 13 сентября 1957 года (Dst = −427 нТл)[3], 11 февраля 1958 (Dst = −426 нТл)[4], 15 июля 1959 (−429 нТл), 13 марта 1989 (−589 нТл) и 20 ноября 2003 (−472 нТл).

Важным вопросом остается вопрос о частоте возникновения на Земле наиболее сильных магнитных бурь. Так как экстремальных магнитных бурь было зарегистрировано мало, то надежно вычислить функцию распределения бурь по их интенсивности в области больших бурь (Dst < −200 нТл) не представляется возможным. Поэтому сначала функция распределения определяется в той области, где количество измерений достаточное, а затем полученная функция экстраполируется в область экстремальных бурь. Полученные таким образом оценки указывают, что магнитные бури типа бури 1989 года (Dst = −589 нТл) в среднем наблюдаются один раз в 25 лет, а типа кэррингтоновской бури 1859 года (Dst ≈ −1700 нТл) — не чаще одного раза в 500 лет[5].

Классификация магнитных бурь[править | править код]

K-индекс — это отклонение магнитного поля Земли от нормы в течение трёхчасового интервала. Индекс был введён Юлиусом Бартельсом[de] в 1938 г. и представляет собой значения от 0 до 9 для каждого трёхчасового интервала (0-3, 3-6, 6-9 и т. д.) мирового времени.

Kp-индекс — это планетарный индекс. Kp вычисляется как среднее значение К-индексов, определённых на 13 геомагнитных обсерваториях, расположенных между 44 и 60 градусами северной и южной геомагнитных широт. Его диапазон также от 0 до 9.

G-индекс — пятибалльная шкала силы магнитных бурь, которая была введена Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA) в ноябре 1999 года. G-индекс характеризует интенсивность геомагнитного шторма по воздействию вариаций магнитного поля Земли на людей, животных, электротехнику, связь, навигацию и т. д. По этой шкале магнитные бури подразделяются на уровни от G1 (слабые бури) до G5 (экстремально сильные бури). G-индекс соответствует Kp минус 4; то есть G1 соответствует Kp=5, G2 — Kp=6, G5 — Kp=9.

Прогноз геомагнитных бурь[править | править код]

Связь геомагнитной активности с явлениями на Солнце[править | править код]

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[6].

Следует отметить, что иногда мощные солнечные возмущения сопровождаются как сильными рентгеновскими вспышками, так и большими выбросами корональной массы, которые почти совпадают по времени[7], поэтому сегодня есть сторонники точки зрения, что и вспышки, и выбросы корональной массы являются разными проявлениями стоящего за ними единого явления[8]. Другая точка зрения состоит в том, что различные солнечные возмущения имеют один и тот же источник энергии, и поэтому, если мощности источника энергии достаточно на развитие более одного явления, то в близких по времени и пространству интервалах могут наблюдаться разные явления, однако между ними существует лишь статистическая (но не физическая) взаимосвязь[9][10]. Согласно последней точке зрения, надёжный прогноз геомагнитной бури должен опираться на физически связанные с ними явления, то есть на выбросы корональной массы, а не солнечные вспышки[11].

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)»[12]. 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 счёт 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[13]. 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[14][15].

Виды и методы прогноза геомагнитной активности[править | править код]

Научный прогноз геомагнитной активности опирается на данные телескопов и спутников. В зависимости от времени упреждения, прогнозы принято делить на 27-45-суточный, 7-суточный, 2-суточный и 1-часовой прогнозы[16].

27-45-суточный прогноз опирается на текущие наблюдения Солнца и предсказывает возмущения геомагнитной активности, связанные с рекуррентными — то есть происходящими с периодичностью 27 суток, приблизительно равной периоду обращения Солнца вокруг своей оси — активными процессами на Солнце.

7-суточный прогноз опирается на текущие наблюдения активных областей вблизи восточного лимба Солнца и предсказывает возмущения геомагнитной активности, связанные с перемещением этих активных областей к линии Солнце — Земля (то есть к центральному меридиану) через время, примерно равное четверти периода обращения Солнца.

2-суточный прогноз опирается на текущие наблюдения активных процессов вблизи центрального меридиана Солнца и предсказывает связанные с этими процессами возмущения геомагнитной активности через время, близкое к характерным временам распространения возмущений от Солнца к Земле солнечного ветра (от 1,5 до 5 суток) и солнечных космических лучей (несколько часов).

1-часовой прогноз опирается на прямые измерения параметров плазмы солнечного ветра с помощью космических аппаратов, расположенных, как правило, в передней либрационной точке L1 на расстоянии 1,5 млн км от Земли, вблизи линии Солнце — Земля.

Надежность 2-суточного и 1-часового прогноза составляют, соответственно, около 30-50 % и 95 %[17]. Остальные прогнозы носят лишь общий информационный характер и имеют ограниченное практическое применение.

Влияние геомагнитных бурь на жизнь и здоровье людей[править | править код]

Через 8-12 минут после крупных и экстремальных солнечных вспышек до Земли долетают протоны высоких энергий (свыше 10 Мэв) или как их еще называют — солнечные космические лучи (СКЛ). Радиационные бури (это широкий спектр волн солнечного излучения, не обязательно связанных с радиоактивностью) могут вызвать нарушения или поломки в аппаратуре космических аппаратов, вывести из строя электронную технику на Земле, привести к радиационному облучению космонавтов, пассажиров и экипажи реактивных самолётов. Усиление потоков волн солнечного излучения и приход к Земле волн от корональных выбросов на Солнце вызывают сильные колебания геомагнитного поля Земли — происходят геомагнитные бури. 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. Разрушение энергетических систем в свою очередь может повлечь за собой остановку насосных станций и остановку водоснабжения в городах. Что может вызвать множественные гуманитарные катастрофы. Поставки воды в малых объемах средствами служб спасения и ликвидации аварийных ситуаций приведут к очередям за водой, в этот период возможны всплески насилия и даже убийства (что наблюдалось во время поставок питьевой воды в Индии).

В мировом научном сообществе отсутствует единое мнение о влиянии магнитных бурь на здоровье и самочувствие людей. Несмотря на то, что в ряде научных публикаций сообщалось, что такое влияние обнаружено[18], в подобных исследованиях нередко применяются концепции и методы, частично или полностью признанные лженаучными (теория биологически активных точек, метод Фолля и т. п.).

Раздел биофизики, изучающий влияние изменений активности Солнца и вызываемых ею в земной магнитосфере возмущений на земные организмы, называется гелиобиологией.

Острые споры вызывал в своё время вопрос о влиянии солнечной активности на возникновение несчастных случаев, травматизм на транспорте и в производстве, на которые впервые указал в 1928 году Александр Чижевский.

Согласно частично или полностью признанным публикациям, момент начала стрессовой реакции может сдвигаться относительно начала бури на разные сроки для разных бурь и для конкретного человека. Некоторые люди начинают реагировать на магнитные бури за 1-2 дня до них, то есть в момент вспышек на самом Солнце, фактически, реагируя на солнечные бури[18].

См. также[править | править код]

  • Геомагнитная буря 1859 года — геомагнитная буря 1859 года, также известная как «Событие Кэррингтона», была мощнейшей геомагнитной бурей за всю историю измерения магнитного поля Земли.
  • Геомагнитная буря 13—14 марта 1989 года
  • Геомагнитная буря 2012 года

Источник: ru.wikipedia.org

Наша планета периодически испытывает влияние таких природных катаклизмов, как геомагнитные бури, иначе носящие название – магнитные. Эти природные явления оказывают довольно существенное влияние на здоровье организма практически всех людей.

Сама по себе, наша планета Земля имеет значительное по своей мощности магнитное поле, которое по своей силе превосходит многие другие планеты, входящие в систему Солнца.

В связи с воздействием на Землю сверхбыстрых волн, связанных с солнечными ветрами, и ударными волнами, на нашей планете происходят геомагнитные возмущения, продолжительность которых, может составлять несколько суток.

Что такое геомагнитная обстановка

Предсказать возникновение этих бурь на длительный промежуток времени, практически не представляется возможным – максимум на двое суток, то есть это тот период, когда заряды плазмы Солнца достигают поверхности нашей планеты.

Влияние магнитных бурь на здоровье человека крайне негативное, поскольку частота колебания магнитного поля может совпадать с частотой колебания поля людей.

В тех случаях, если частота геомагнитных вибраций будет совпадать с частотой сокращения сердца, могут возникнуть довольно серьезные проблемы с нормальным функционированием этого наиважнейшего органа.

Данные совпадения могут повлечь за собой в сторону ухудшения протекание различных заболеваний сердечной мышцы, увеличить возможность возникновения различных сердечных катастроф.

Такие накладки в частотах встречаются довольно редко, но тем не менее людям, страдающим заболеваниями сердечно-сосудистой системы, необходимо бережно относиться к состоянию своего здоровья.

Свое негативное воздействие магнитные бури распространяют на половину населения нашей планеты. При этом, одни люди начинают чувствовать это воздействие за два-три дня до солнечного возмущения, а некоторые прямо вовремя этих катаклизм. Отклонение со здоровьем могут также ощущать люди с повышенной нервной чувствительностью.

Некоторые люди обладают меньшей чувствительностью к воздействию  магнитных бурь, которые могут идти  с временным промежутками в шесть-восемь дней. Люди молодого возраста ощущают воздействие геомагнитных возмущений гораздо в меньшей степени.

Одновременно существует категория людей, которая благодаря своей увеличенной нервной возбудимости, ощущают на себе негативное воздействие магнитных бурь, даже несмотря на то, что основы здоровья человека в такой ситуации практически не подорваны и находятся в нормальном состоянии во всех отношениях.

Тем не менее, для большей части людей, явление, которое представляют собой магнитные бури, вызывают стрессовую ситуацию для всех систем человеческого организма, поскольку за это время вырабатывается гормональное стрессовое вещество, и тормозится выработка адаптирующих веществ для данных атмосферных явлений.

Другими словами состояние здоровья организма человека значительно ухудшается по причине возникновения различных видов головных болей, частого биения сердца, плохого сна, резкими скачками артериального давления.

Это объясняется замедлением тока крови по капиллярным сосудам, и как следствие, недостаточное обеспечение тканей организма кислородом. “Защитного экрана”, предохраняющего от воздействия магнитных бурь, практически не существует.

Однако, придерживаясь некоторых простых и несложных рекомендаций существует возможность значительно уменьшить воздействие на организм этих атмосферных явлений.

Для людей, у которых геомагнитные бури вызывают особую чувствительность, рекомендуется за несколько дней до часа “Х” снизить двигательную активность на организм в целом, постараться избежать стрессовых ситуаций и весь цикл геомагнитного возмущения проводить в состоянии покоя.

Ввиду того, что вышеуказанные бури, оказывают влияние также на нормальную работоспособность желудочно-кишечного тракта, за данный период не следует употреблять алкогольных напитков, блюд, приготовленных из жирных сортов мяса, сладостей и мучного.

А вот продукты питания, употребление которых, показано при магнитной буре: разнообразные морепродукты, бобовые, сваренный в мундире картофель, свекольный салат. Из жидкостей, наилучшим образом подходят свежеприготовленные соки из овощей и фруктов, вода с добавлением лимонного сока.

Люди, которые страдают заболеваниями сердца, должны держать рядом лекарства, предназначенные для снятия боли в сердце и устранения других симптомов. Однако стоит оговориться, что при этом, не нужно увеличивать единовременную дозу приема медикаментов, помимо назначенных врачом.

В такие моменты, значительно облегчить общее состояние организма могут помочь настойки валерианы и эвкалипта. Снять внутреннее напряжение, поможет чай, приготовленный из земляничных листьев или сок из листьев столетника – алоэ. Во время вышеуказанных аномальных атмосферных явлений, не следует вступать в контакт с людьми конфликтного характера, а также совершать серьезные сделки и принимать важные решения, представляющие серьезную ответственность.

Подводя итог, хочется порекомендовать, для снятия стрессового напряжения и одновременно зарядки всей сердечно-сосудистой системы, душ, с чередованием теплой и прохладной воды, общей продолжительностью не менее пятнадцати минут.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Источник: life5plus.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.