4.3. Солнечно-Земные взаимосвязи

Влияние Солнца на Землю велико и неоднозначно, обратное влияние Земли на Солнце ничтожно мало. Прежде всего Земля непрерывно получает от Солнца почти неизменный поток энергии, обеспечивающий необходимый уровень освещенности и температуры для существования жизни на планете. С другой стороны, Земля подвергается комбинированному воздействию от нестационарных солнечных процессов (солнечной активности), которые негативно сказываются на состоянии Земли. В переносе энергии солнечных возмущений участвует вся среда между Солнцем и Землей и, в первую очередь, магнитное межпланетное поле, которое резко реагирует на солнечные вспышки.

Повышенная солнечная активность носит циклический характер с периодом около 11 лет. Она обусловлена появлением и развитием на Солнце более горячих активных областей – мест выхода на поверхность сильных магнитных полей, что сопровождается большими выбросами солнечной плазмы в пространство и резким возрастанием излучений в ультрафиолетовом, рентгеновском и радиодиапазонах. Все это называется «вспышками на Солнце». При смене цикла солнечной активности меняется полярность общего магнитного поля Солнца. Поэтому правильнее говорить о 22-летнем цикле солнечной активности. Наблюдения последних столетий позволили ученым сделать вывод, что сама интенсивность солнечной активности также меняется циклически с длинными периодами около 80 и 200 лет. Последний пик солнечной активности был зарегистрирован в 2000 году.

Влияние Солнца на Землю наиболее отчетливо проявляется после «вспышки на Солнце». Электромагнитное излучение вспышки первым достигает Земли и вызывает ионизацию верхних слоев ионосферы. Потоки плазмы достигают Земли только через 1,5–2 суток. При мощных вспышках они прорываются сквозь магнитосферу и вторгаются в нижние слои ионосферы и даже в стратосферу. Это сопровождается возмущением ионосферы и геомагнитного поля Земли, приводит к разрушению озонового слоя и генерации низкочастотных электромагнитных колебаний, вызывает усиление полярных сияний и ухудшает радиосвязь (иногда на несколько часов), оказывает негативное влияние на кабельные линии связи и работу линий электропередач.

Статистически установлена связь между уровнем солнечной и геомагнитной активности и ходом процессов в биосфере Земли – частотой засух и неурожаев, динамикой популяций животных, эпидемий и т.д. Показано также, что колебания солнечной активности могут вызывать негативную реакцию центральной нервной системы, эндокринной, сердечно-сосудистой и кроветворной систем человека, влиять на его общее состояние. Наиболее вероятной причиной такой реакции являются низкочастотные колебания электромагнитного поля Земли, вызванные солнечным (вспышечным) излучением.

Кроме того, при вспышках на Солнце изменяется поток энергии от Солнца к Земле. Это может стать «спусковым механизмом», вызывающим перераспределение накопленной в оболочках Земли энергии. Перераспределение энергии может происходить плавно, а может скачкообразно с непредсказуемыми последствиями. Установлено, в частности, что при вхождении Земли в усиленный поток солнечного ветра (потока всех излучений) меняется распределение приземного давления, растет нестабильность тропосферы, изменяется интенсивность циркуляции атмосферы. Не исключено, что и другие атмосферные процессы (ураганы, циклоны и т.п.) на некоторых этапах их формирования и развития подвержены энергетическим воздействиям, обусловленным возмущениями в атмосфере и магнитосфере, и реагируют на них.

Все эти неблагоприятные воздействия солнечной активности оказываются для Земли не столь губительными, как для Меркурия и Венеры. Ввиду достаточной удаленности от Солнца, а Земля третья в ряду планет, она подвергается только рассеянному солнечному излучению, что не является угрожающим для жизни на Земле. В то же время, это расстояние оказывается достаточным, чтобы Солнце освещало и обогревало Землю в количествах, необходимых для существования жизни. Другие, более удаленные планеты, такие как Нептун, Плутон и т.д. едва освещаются Солнцем.

По оценкам ученых, если бы расстояние от Земли до Солнца отличалось хотя бы на 20%, жизнь на нашей планете в современном ее виде была бы невозможна.

Контрольные вопросы

1. Структура и эволюция Солнечной системы.

2. Космологические модели происхождения Солнечной системы.

3. Планеты Солнечной системы.

4. Земля – уникальная планета в ряду других планет Солнечной системы.

5. Солнечно-земные взаимодействия.

6. Происхождение и эволюция Земли.

7. Геофизические сферы Земли: ядро, мантия, земная кора, гидросфера, атмосфера, магнитосфера.

8. Литосфера Земли, ее эволюция.

9. Гидросфера Земли. Ее роль в возникновении и эволюции жизни.

10. Атмосфера Земли. Структура и эволюция атмосферы.

11. Магнитосфера Земли как один из необходимых факторов существования жизни на Земле.

12. Климат Земли. Факторы, определяющие климат нашей планеты.