СолнцеЗаряженные частицы Солнца, которые выбрасываются из активных его областей, вытягивают магнитные поля солнечных пятен в межпланетное пространство.

Поскольку Солнце вращается вокруг своей оси, то сноп заряженных частиц закручивается наподобие струи воды, бьющей из вращающегося поливального устройства.

Если посмотреть на эту картину в плоскости земной орбиты, то в одних секторах солнечное магнитное поле направлено от Солнца, а в других — к нему. Таких секторов может быть несколько (4−5).

Было установлено, что когда Земля, совершая орбитальное движение вокруг Солнца, выходит из сектора, в котором магнитное поле направлено к Солнцу, и входит в сектор магнитного поля обратного направления, изменяется площадь земной атмосферы, занятая циклонами.

Частица СолнцаУстановление этого фундаментального факта послужило началом совершенно нового подхода к проблеме прогнозирования погоды. Здравый смысл, подсказывающий, что причина ее изменения находится на Солнце, и на этот раз не подвел.

Только доказательство этого надо было искать в изменении не волнового излучения Солнца, а корпускулярного, т. е. солнечных заряженных частиц различных энергий. И если прежде метеорология должна была решать проблемы формирования погоды, ограничиваясь процессами в погодном слое (от поверхности Земли до высоты 20 км), то теперь ситуация менялась в корне. Эту проблему нельзя уже было укладывать в рамки тропосферы, ее следовало распространить до Солнца.

Заряженные частицыВсе начинается в активных областях Солнца. После хромосферной вспышки происходит выброс заряженных частиц, которые движутся от Солнца в радиальных направлениях и достигают орбиты Земли. Кроме высокоэнергичных заряженных частиц (главным образом протонов и в меньшей мере ядер других легких химических элементов), из поверхности Солнца непрерывно исходит солнечный ветер, являющийся продолжением солнечной короны.

Он состоит из малоэнергичных заряженных частиц. Свойства солнечного ветра (его плотность и скорость) зависят от степени возмущения Солнца: с усилением активности солнечный ветер усиливается.

Магнитосфера Земли обдувается солнечным ветром и под его давлением деформируется соответственным образом. При этом в магнитосфере образуются определенные области, через которые заряженные частицы Солнца проникают в земную атмосферу и вызывают там целый ряд различных процессов. В них энергия заряженных частиц передается атмосферному газу, вызывая изменения в его динамике и меняя, таким образом, его циркуляцию.

Частицы СолнцаВоздействие заряженных частиц, приходящих от Солнца, на атмосферу может происходить несколькими путями.

Во-первых, изменением количества озона. Известно, что земная атмосфера на высотах стратосферы содержит озон, который, несмотря на его небольшую концентрацию (в абсолютном исчислении), играет исключительно важную роль в тепловом режиме нижележащей атмосферы. Он поглощает ультрафиолетовые излучения Солнца и тем самым аккумулирует солнечную энергию.

Изменение количества озона поэтому самым непосредственным образом связано с изменением теплового режима тропосферы, а значит, и ее динамического режима. Измерения показали, что во время вторжения в атмосферу высоких широт высокоэнергичных протонов количество озона в стратосфере уменьшается примерно на 20%. Такой эффект наблюдается только в высоких широтах, а на широтах 55−65° с. ш. он постепенно уменьшается (с понижением широты).

Озон в атмосфереВо-вторых, заряженные частицы Солнца, нарушают электрический потенциал атмосферы и тем самым влияют на образование грозы. Роль атмосферного электричества в процессах изменения погоды очень велика. Поскольку заряженные частицы Солнца способны изменять электрический потенциал ионосферы относительно поверхности Земли, они, таким образом, могут весьма эффективно оказывать влияние на процесс формирования погоды.

В-третьих, под действием заряженных частиц атмосфера и ионосфера высоких широт нагреваются, образуя источники различных волновых движений (планетарных и гравитационных волн). Экспериментально доказано, что эти волны возникают в высоких широтах в областях вторжения заряженных частиц и затем распространяются на огромные расстояния, перенося с собой энергию, пришедшую от Солнца.

Перемена погодыДля того чтобы понять, как солнечная активность влияет на перемену погоды на Земле описанными выше путями (изменение количества озона, изменение электрического потенциала ионосферы, возбуждение гравитационных и планетарных волн), необходимо детально рассмотреть физическую сущность происходящих процессов, которые начинаются на Солнце и заканчиваются в погодном слое атмосферы.

Не вызывает сомнения, что проблема прогнозирования погоды становится в один ряд с проблемой солнечно-земных связей. Теперь уже экспериментально подтверждено, что формирование погоды определяется космическими факторами, такими, как солнечные заряженные частицы, солнечный ветер, межпланетное магнитное поле и др. Поэтому научиться четко прогнозировать погоду в настоящее время — это значит решить вопрос о связи космоса и погоды на Земле.

Популярность: 2%

Оставить комментарий