2. Некоторые астрономические величины.

Наименование	Значение	Наименование	Значение
Радиус Земли	6,37106м	Расстояние между центрами Земли и Солнца	1,491011м
Масса Земли	5,981024кг
Радиус Солнца	6,95108м
Масса Солнца	1,981030кг	Расстояние между центрами Земли и Луны	3,84108м
Радиус Луны	1,74106м
Масса Луны	7,331022кг

Земля

• Сферическое альбедо Земли 0,4

• Солнечная постоянная 1365,98 ± 0,02 Вт/м². Измеряется с 1978 г. 23 (короткий) цикл – 1365,79, в максимумах 21 – 23 циклов – 1365, 57; 1365, 50; 1365,17. с 1.07 по 1.09 2008 г. – 1365,10

• Яркость неба на  = 0,5 мкм – 3.10^-2 Вт/(см² стер. мкм), - на  = 4 мкм – 10^-4 Вт/(см² стер. мкм)

• Излучение Земли в ясную ночь – 70 – 140 Дж/(м² .с)

• Астрономическая единица – 149 597 892 км

• Дипольный магнитный момент Земли - 8,06.10²⁵ Гс.см³ (1 Гс = 10^-4 Тл)

• Индукция магнитного поля Земли на ее поверхности: у полюса – 0,7 Гс, у экватора – 0,3 Гс

• Изменение эксцентриситета Земной орбиты - от 0, 0007 до 0,0658 (сейчас 0,017). Период 90 – 100 и 425 – 1200 тыс. лет

• Изменение угла наклона плоскости земного экватора к плоскости орбиты - 22⁰, 068 - 24⁰, 568 (сейчас – 23⁰,5). Период 41 и 200 тыс. лет

• Прецессия орбиты - 0,03 – 0,07 с периодом 21 тыс. лет

• Период прецессии Земной оси - 8,123.10¹¹с.

• Средняя скорость уменьшения инсоляции в настоящий момент - 0,2 – 0,4 % за 1 000 лет

• Различие в освещенности Земли в афелии и перигелии 7%

• Скорость движения Земли по орбите 30,287 – 29,291 км/с

• Средняя температура Земли - +15 ⁰С

• Повышение температуры за счет парникового эффекта – 38 ⁰С

• Скорость ветра в струйных течениях тропопаузы (толщина потока от нескольких метров до 2 км) - 150 – 300 км/ч. Скорость ветра в стратопаузе (мезосфера - стратосфера) – 150 м/с

• Скорость увеличения продолжительности суток за счет приливного трения - 0,0015 с за 100 лет

• Нормальное ускорение свободного падения 9,80665 м/с²

• Угловая скорость вращения Земли 15,041 угл. с /с =

=7, 2921.10^-5 с^-1

• Электрический заряд Земли – отрицательный 5,7.10⁵ Кл

• Электрические разряды в атмосфере:

Мощность молний - 1,6 · 10¹² Вт

- молнии, длина до 200 км;

- спрайты – столбы

- синие струи – бьют вверх

- эльфы – распространяются по горизонтали как огненный шар атомного взрыва, диаметр до 4 000 км

● Скорость улетучивания атмосферы – 5.10²⁵ молекул в секунду

● Максимальный угол рефракции спокойной атмосферы – 35 угловых минут

● Радиационные пояса. Внутренний  500 – 2500 км до 10 тыс. км, содержит преимущественно протоны с макс. концентрацией на высоте 3500 км с уровнем 100 рентген/час, протоны при взаимодействии с веществом дают нейтроны и γ- кванты. Внешний – на высоте 10 – 15 тыс. км (до 50 тыс. км), содержит преимущественно электроны с макс. концентрацией на высоте 17000 км с уровнем 10 рентген/час, электроны при взаимодействии с веществом дают тормозное рентгеновское излучение.

● Потоки солнечного ветра с вмороженным солнечным магнитным полем на дневной стороне отражаются на расстоянии 60 тыс. км от поверхности Земли. С ночной стороны образуется хвост, протяженностью в сотни тыс. км и с поперечным размером примерно 200 тыс. км. Хвост стабилен, а магнитосфера сильно реагирует на изменение свойств солнечного ветра:

скорость 400 – 700 км/с

температура 5.10⁴ - 5.10⁵ К

магнитная индукция 10^-8 - 10^-9 Тл

плотность 1 – 10 см^-3

поток массы 10¹¹ - 10¹³ г/с

поток кинетической энергии 10¹⁹ Вт

концентрации частиц;

ориентации межпланетного магнитного поля.

Вблизи Земли в солнечном ветре содержится в среднем несколько частиц в см³; длина свободного пробега частиц солнечного ветра составляет 150 млн. км.

● Межпланетное магнитное поле в 1000 раз меньше земного.

● Глубинный тепловой поток по поверхности Земли меняется в пределах 30 – 100 мВт/м² (ср.значение 60)

на 1981, № 6 с52 – 7 тыс. измерений

Сила тяжести – Ледово (Москва) – 981 551 345 мкГал

1 Гал = 1 см/с²

● Сила тяжести уменьшается со скоростью 10 мкГал/год

Гравиметр абсолютный баллистический лазерный (ин-т. физики Земли с 1975 г.). с. 19

● Скорость увеличения радиуса земли за последние 4,5 млрд. лет- 0,4 мм/год. Это дает прибавку объема 200 км³/год – намного больше объема породы, выбрасываемой всеми вулканами

● В последние 30 тыс. лет на Землю ежегодно выпадало 40 тыс. тонн космической пыли

● Время существования спутника массой 100 кг и диаметром 1 м, суток

hn. км	ha. км
	500	700	1000	1300	1600
200	9	18	37	58	82
230	25	52	102	165	237
260	53	116	238	370	535
300	114	260	545	890	1280
400	410	1120	2630	4450	6600

h_n. – высота перигея

h_a.  высота апогея

• Интенсивность радиации в космосе:

- в солнечном ветре: 5 – 12 рентген в год (10³ нуклонов в см³),

- при солнечных вспышках – 1000 рентген в час (5.10⁹ нуклонов (Н, Т, Не) на см²)

• Полярные сияния вызываются протонами со скоростью 400 км/с и концентрацией 1 – 2 частицы в см³.

• Скорость солнечного ветра - 250 – 500 км/с

• Солнечный ветер удаляет из атмосферы Земли массу со скоростью 2 – 4 кг/с

• Космические лучи на верхней границе атмосферы (изотропная составляющая): с энергиями более 2,5 ГэВ на нуклон – 0,45 см^-2с^-1 (1300 шт/м².с.стер); при Е > 10⁷ ГэВ – одна частица на м².год; для всех энергий – 1,0 см^-2с^-1.

• Скорости течений Гольфстрим и Куросио - 1 м/с (обычно, для течений 10 – 20 см/с). Течения переносят (10 - 100).10⁶ м³/с.

• Самое мощное течение – Антарктическое околополярное – 130.10⁶ м³/с

• Сток Амазонки составляет 175 .10³ м³/с

• Кинетическая энергия урагана - 10¹⁹Дж

• Энергия, выделяемая при землетрясении - до 10²⁰ Дж

• Энергия, выделившаяся при падении Тунгусского метеорита - 10¹⁶ Дж, при образовании Аризонского кратера - 10¹⁴ Дж, Попигайского кратера - 10²³ -10²⁴ Дж

• Крупный лесной пожар выделяет за одни сутки энергию 400 кт (1 кт = 4,2.10¹² Дж). По лугам огонь распространяется со скоростью около 10 м/с. Гроза зажигает до 78 пожаров за одну ночь. Температура верхового пожара до 1000 ⁰С.

• Солнце производит озон со скоростью 5 -6 тонн в секунду

• Площадь озоновых дыр над полюсами – 10⁷ км²

• Увеличение концентрации СО₂ в атмосфере по сравнению с доиндустриальной эпохой – 28%

• Вынос вулканического материала из недр планеты – 1 куб. км. в год

• Звездный год - 3,155815014 х 10⁷с.

• Звездные сутки - 8,616409 х 10⁴с.

• Продолжительность

- тропического года (от весеннего равноденствия до весеннего равноденствия) 365,24220 средних солнечных суток (24 часа)

- звездного (сидерического) года (от звезды до звезды) 365,25636 средних солнечных суток

- аномалистического года (от перигея до перигея) 365,25964 средних солнечных суток

- драконического года (относительно узлов лунной орбиты) 346, 62003 средних солнечных суток

• Юлианский год (старый стиль) 365,25 средних солнечных суток = 31557600 с. = 3, 1556952. 10⁷ с.

• Григорианский год 365,2425 средних солнечных суток,

3, 1556952.10⁷ с

Все природные аминокислоты – левые стереоизомеры, а сахара – правые (Л. Пастер, 1847 г.)

Амплитуда колебаний небоскреба по нормам не должна превышать 3 фута (1 фут = 0,3048 м )

Геофизические поля

Вид поля	Величина характеризуемого параметра
Магнитное
Фоновые значения Т	500-618 мЭ*
Вариации	До 10 мЭ
Наблюдаемые аномалии ΔТ, ΔZ	200-1300 мЭ
* 1 мЭ приблизительно равен 0,08 А/м
Гравитационное
Фоновые значения Δg	978-983 гал**
Вековые вариации за год	До 0,1 мгал
Приливная аномалия Δg	0,345 мгал
Наблюдаемые аномалии Δg	30-300 мгал
Перелет Саратов (52° с.ш.) -п-ов Ямал (70° с.ш.),изменение Δg	1400 мгал
** 1 гал равен 0,01 м/с2
Электромагнитное
Фоновые значения ΔЕ	0,1-10 мВ/км
Вариации	100-200 мВ/км
Наблюдаемые аномалии	до 30-40 мВ/км
Поле грозовых разрядов	200-300 мВ/км
Атмосферное электричество
Нормальный фон	1000-1400 аэроионов в 1 см3 воздуха
Воздух в крупных городах	1100-1500 аэроионов в 1 см3
Воздух «электрокурортов»	1800-3700 аэроионов в 1 см3
Воздух вблизи водопадов и прибоя	100 000-200 000 аээроионов в 1 см3
Естественные электрические поля
Фоновые значения	5-100 мВ
Диффузионно-адсорбционные	45-100 мВ
Фильтрационные	40-200 мВ
Меняющиеся во времени	40-400 мВ
Электрохимические (рудные)	20-1800 мВ
Ионизирующее излучение
Фоновое значение	1,2-1,3 мЗв/год***
Наблюдаемые значения	20-90 мЗв /год
Предельно допустимые значения	50 мЗв /год
*** 1 мЗв/год соответствует 0,1 Р/год
Космические лучи у поверхности Земли (средний по времени поток энергии, Вт/м2)
Всех	7.10-6
Солнечных (с энергией менее 1 ГэВ)	3,5.10-7
При сильных хромосферных вспышках (частицы с Е 10  20 ГэВ)	n103 3,5.10-7
Поток нейтрино	1,5.1011 см-2
Температурные
Максимальная и минимальная температура на планете	Минимальная: - 89,2 0С (1963 г., ст. «Восток», Антарктида, высота 3 900 м). Максимальная – аль-Азизия (Ливия, 13.09.1922) 58 0С (наиболее вероятная 540С)
Температурный интервал
Скорость изменения температуры	7.07.1987 г. в штате Канзас температура повысилась с 24 до 35 0С за 10 минут.
Температурный высотный градиент в нижней тропосфере	6,51122.10-3 К/м (от 288,15 К до 216,66 К на высоте 11 км)
Ветровые
Максимальная скорость ветра на планете	513 км/ч.(142,5 м/с) – в торнадо (США, Оклахома, май 1999 г.); постоянные ветра – скорость 322 км/час(89.4 м/с) (бухта Содружества, Антарктида).
Скоростной интервал (порывы)
Скорость изменения скорости ветра (длительность порыва)
Содержание водяного пара в атмосфере
в тропиках	3 %
в Антарктиде	2.10-5 %
Атмосферное давление
на уровне моря	max 808,7 min 684 мм Hg
от широты места	max на  = 30 - 350 min на  = 60 – 650 ; в тропиках р днем 2,4 Hg мм, ночью 1,6 мм
в сутках	max 9 – 10 ч. и 21 – 22 ч. min 3 – 4 ч. и 15 – 16 ч

● Микропульсации геомагнитного поля имеют период 40 мин., и, вероятно, этот период связан со 160-минутным периодом колебаний солнечной поверхности.

Биоциклы. ХиЖ, 1981, №4. с. 25 - 28

Луна

• Сферическое альбедо Луны 0,05 – 0,18

• Полная Луна светит в 465 тыс. ( 10 %) раз слабее Солнца

• Средняя яркость полной Луны 0,251 сб

• Освещенность, создаваемая полной Луной в зените на поверхности земли перпендикулярной лучам 0,25 лк

• Расстояние между Землей и Луной 55 – 63 радиуса Земли (3 в. до н.э.)

• Свет Луны слабо поляризован линейно (Ф.Араго)

• Яркость полной Луны больше яркости половинной в 11 раз

• Реголит имеет коэффициент поглощения более 0,9. Серебристый цвет Луны и все ее оптические свойства определяются реголитом

• Отношение масс Земли и Луны составляет 81 и является уникальным в Солнечной системе

• По причине приливного трения радиус орбиты Луны растет на 4 см/год

• Лунная кора (75 % О₂, Al, Si) имеет толщину 60 км на стороне обращенной к Земле и 150 км на противоположной

• Apollo 14-17 (1971-72 г.г.) Доставили на Землю примерно 400 кг лунной породы

• Возраст Луны 4,5 млрд. лет

• Отношение площади «земель» (светлые участки) к площади «морей» (темные) - 84 : 16

• Максимальная дневная температура 107 ⁰С, минимальная ночная - 153 ⁰С. На южном полюсе в глубоком кратере вблизи 0 К

• На полюсах повышено содержание редкого на Луне водорода

• 13 .09 1959 г. – удар советской ракеты об Луну

• Первый человек на Луне 21.07.1969 г.

• На Луне преобладают тугоплавкие элементы типа титана

Солнце

• Полная светимость Солнца - 3,226(8).10²⁶ Вт

• Энерговыделение Солнца – 1,9 .10^-4 Вт/кг

• Скорость движения Солнца относительно межзвездной среды 20 км/с в направлении  = 252⁰,  = - 15⁰

• Солнечное космическое излучение (СКИ):

- релятивистское: протоны имеют энергию 1 – 50 ГэВ, v ~ с и достигают Земли за 10 – 40 мин., плотность потока протонов 2.10⁶ частиц/(см².с). при отсутствии вспышек 2. частиц/(см².с).

- нерелятивистское: протоны имеют энергию 10 – 500 МэВ, v ~10³ км/с, толщина сгустка плазмы – 10⁸ км, плотность потока 10⁹ частиц/(см².с).

 Суммарная доза облучения в свободном пространстве при СКИ достигает 18 000 рад за вспышку, в космическом корабле с толщиной 5 г/см² – не более 350 рад

• Давление солнечного света на орбите Земли (нормальное падение на идеальный зеркальный отражатель) 9.10^-9 Па

• Галактическое космическое излучение в годы максимума солнечной активности обеспечивает дозу 15 мрад/сут. или 5 рад/год. При минимуме доза возрастает в 2 – 2,5 раз

• Индукция магнитного поля Солнца у полюсов – 1 Гс, в хромосфере - 20 – 25 и до 200 Гс, в солнечных пятнах (на площадях, соизмеримых с поверхностью Земли) – 3 000 Гс (1 Гс = 10^-4 Тл)

• Поток вещества солнечного ветра - 1 млн. тонн/с (2.10⁸ см^-2с^-1 при плотности 3 – 10 (до 25) см^-3)

• Средняя по времени мощность космических лучей от Солнца - 10¹⁷ Вт

• Цикл пятнообразования – 9 – 14 лет (средний – 11 лет), 80-летний цикл, 200-летний цикл Маундера

• Время развития пятен – 2 – 3 недели (до 1,5 лет)

• Период перемены магнитной полярности пятен – средний 22 года

• Циклы солнечной активности: самый длинный – 2 400 лет, самый короткий – 5 мин, период собственных колебаний Солнца. 27 дней – период вращения Солнца вокруг оси. период обращения Солнца вокруг центра Галактики – 180 млн. лет (возраст Солнца – 25 галактических лет); период колебаний Солнца относительно плоскости Галактики – 30 млн. лет; годичный период – связан с расположением Земли относительно солнечного экватора и попадание ее в марте и сентябре в гелиографические широты ± 7^о,2 , где пятен больше

• Колебания радиуса Солнца – 250 км в 11-летнем цикле и 700 -800 км в 200-летнем. Чем больше радиус, тем больше светимость.R _с =

695 900 ± 70 км, Т_эфф = 5 776 К

 Напряженность магнитного поля Солнца 25 – 50 Э в среднем, но случается и 1 – 2 Э. В пятнах – более 3 кЭ (у Юпитера (и Ио нет данных) – 100 Гс, у Земли – 0,5 Э, у Меркурия – имеется (нет данных))

 В годы высокой активности на Солнце бывает порядка 3 000 хромосферных вспышек, из них 15% - очень большие. Только 4 % потока протонов от вспышек достигают Земли. Раз в три месяца на Солнце возникают релятивистские вспышки с энергией протонов несколько ГэВ. Обычно энергия протонов не более 0,1 ГэВ.

 Плотность частиц на орбите Земли – 10⁸ см^-3. До Земли они не доходят благодаря магнитосфере.

 Период обращения Солнца на экваторе – 25 сут., на полюсе – 35 сут.