Солнечная активность

Солнечная активность 

 

Солнечная активность – комплекс явлений и процессов, связанных с образованием и распадом в солнечной атмосфере сильных магнитных полей.

Она проявляется  в виде солнечных пятен и солнечных  циклов.

Солнечный цикл – периодические изменения в поведении Солнца. Предполагается наличие большого количества циклов с разными периодами, но на 2009 год из наблюдений достоверно подтверждено существование только 11- и 22-летних циклов.

Наблюдаемые циклы:

11-летний цикл: характеризуется постепенным увеличением числа пятен и последующим быстрым их исчезновением в течение периода времени 9—12 лет. Называется также в честь немецкого астронома С.Г. Шваба циклом Шваба. Дифференциальное вращение конвекционной зоны Солнца как функции от долготы организует магнитное поле и консолидирует потоки плазмы, что в свою очередь усиливает магнитную составляющую и нагрев, что в конечном итоге приводит к всплытию их к поверхности. По мере того как они приближаются к границе фотосферы, они нарушают конвективный перенос тепла из центра звезды, тем самым приводя к появлению видимых пятен. Видимая поверхность Солнца или фотосфера, излучает больше энергии вместе с увеличением числа пятен, что выражается в общем увеличении светимости примерно на 0,1 % во время максимумов. Вместе с тем, светимость уменьшается на 0,3 % на период до 10 дней во время прохождения больших групп пятен на видимой поверхности Солнца, а увеличение светимости, связанное с факелами, составляет 0,05 % и может продолжаться до 6 месяцев.

• Наиболее  активные проявления СА- крупные солнечные вспышки - чаще всего происходят не в год максимума чисел Вольфа, а на стадиях роста и спада СА, что указывает на существование более тонкой структуры - двувершинности 11-летнего цикла (Эффект Гневышева-Оля). Длительность разных циклов различна: от 7 до 17 лет, их средняя продолжительность составляет 11,2 года. Циклы несимметричны: от минимума до максимума (стадия роста) - 4,6 года, а от максимума числа пятен до их минимума (стадия спада) в среднем проходит 6,7 года (логистическая кривая). Циклы отличаются и по среднегодовым максимальным числам Вольфа: от 46 до 190.
• 22-летний цикл: магнитное поле Солнца обращается в течение 11-летнего цикла, таким образом в течение 22 лет оно возвращается в исходное состояние. Этот цикл носит название также цикла Хейла в честь американского астронома Д.Э. Хейла.
• 87-летний цикл (70—100 лет): по предположениям, представляет из себя модуляцию 11-летнего цикла. Носит название цикла Глейшберга (Glei?berg).
• 210-летний цикл: известный также как Швейцарский цикл и цикл Де Врайеса.
• 2300-летний цикл или цикл Холлстатта.
• 6000-летний цикл.

Радиоуглеродный анализ указывает на существование  циклов с периодами 105 лет, 131 год, 232 года, 385 лет, 504 года, 805 лет и 2241 год. Исследование минеральных слоев позднего Пермского периода говорят о наличии 240 миллионов лет назад цикла с периодом 2500 лет. Чувствительность климата к циклическим вариациям солнечной активности возрастает вместе с увеличением длительности конкретного периода по причине большой тепловой инерции океанов, которая сглаживает краткосрочные изменения. Например, климат в 1,5 раза более чувствителен к циклу Хейла по сравнению с циклом Шваба, тепловая инерция также создает задержку до 2,2 лет в климатических изменениях.

Биоритмы  

 

Биологические ритмы (биоритмы) – периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они свойственны живой материи на всех уровнях ее организации – от молекулярных и субклеточных до биосферы. Являются фундаментальным процессом в живой природе. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам – суточным (например, колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (например, открывание и закрывание раковин у морских моллюсков, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.)

Наука, изучающая роль фактора времени  в осуществлении биологических  явлений и в поведении живых  систем, временнyю организацию биологических систем, природу, условия возникновения и значение биоритмов для организмов называется – биоритмология. Биоритмология является одним из направлений, сформировавшегося в 1960-е гг. раздела биологии – хронобиологии. На стыке биоритмологии и клинической медицины находится так называемая хрономедицина, изучающая взаимосвязи биоритмов с течением различных заболеваний, разрабатывающая схемы лечения и профилактики болезней с учетом биоритмов и исследующая другие медицинские аспекты биоритмов и их нарушений.

Биоритмы  подразделяются на физиологические и экологические. Физиологические ритмы, как правило, имеют периоды от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды.

Биологические ритмы описаны на всех уровнях, начиная  от простейших биологических реакций в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями. Таким образом, живой организм является совокупностью многочисленных ритмов с разными характеристиками. По последним научным данным в организме человека выявлено около 400 суточных ритмов.

Адаптация организмов к окружающей среде в  процессе эволюционного развития шла в направлении как совершенствования их структурной организации, так и согласования во времени и пространстве деятельности различных функциональных систем. Исключительная стабильность периодичности изменения освещенности, температуры, влажности, геомагнитного поля и других параметров окружающей среды, обусловленных движением Земли и Луны вокруг Солнца, позволила живым системам в процессе эволюции выработать стабильные и устойчивые к внешним воздействиям временные программы, проявлением которых служат биоритмы. Такие ритмы, обозначаемые иногда как экологические, или адаптивные (например, суточные, приливные, лунные и годовые), закреплены в генетической структуре. В искусственных условиях, когда организм лишен информации о внешних природных изменениях (например, при непрерывном освещении или темноте, в помещении с поддерживаемыми на одном уровне влажностью, давлением и т. п.) периоды таких ритмов отклоняются от периодов соответствующих ритмов окружающей среды, проявляя тем самым свой собственный период.

Классификация ритмов базируется на строгих определениях, которые зависят от выбранных  критериев.

Классификация биоритмов по Ю. Ашоффу (1984 г.) подразделяется:

• по их собственным характеристикам, таких как период;
• по их биологической системе, например популяция;
• по роду процесса, порождающего ритм;
• по функции, которую выполняет ритм.

Диапазон  периодов биоритмов широкий: от миллисекунд  до нескольких лет. Их можно наблюдать, в отдельных клетках, в целых  организмах или популяциях. Для большинства ритмов, которые можно наблюдать в ЦНС или системах кровообращения и дыхания, характерна большая индивидуальная изменчивость.

Другие  эндогенные ритмы, например овариальный  цикл, проявляют малую индивидуальную, но значительную межвидовую изменчивость. У других ритмов, о которых упоминалось  выше, периоды остаются неизменными  в естественных условиях, то есть они  синхронизированы с такими циклами  внешней среды, как приливы, день и ночь, фазы Луны и время года. С ними связаны приливные, суточные, лунные и сезонные ритмы биологических  систем. Каждый из указанных ритмов может поддерживаться в изоляции от соответствующего внешнего цикла. В этих условиях ритм протекает «свободно», со своим собственным, естественным периодом.

Влияние солнечной активности на состояние человека

Начало  исследований 

 

А. Л. Чижевский (1915 г.) заметил, что во время солнечной  активности люди, страдавшие болезнями  нервной и сердечно-сосудистой систем переживали достаточно сильные приступы. Как установил А.Л. Чижевский, на изменения условий в космосе прежде реагирует нервная система человека. Этот вывод был подтвержден на статистическом материале, охватившем более 200000 случаев смерти от заболеваний нервной системы за несколько лет в крупных городах Западной Европы. После него двое французских исследователей Фора и Сарду также обнаружили зависимость между магнитными бурями и сердечно-сосудистыми заболеваниями. По их выкладкам получалось, что в 85% наблюдаемых городов Франции число сердечно-сосудистых больных увеличивалось в моменты магнитных бурь.

Современные исследования 

 

Проведение  анализа влияния на сердечно-сосудистую систему всех возможных видов геомагнитных возмущений, генерированных солнечной активностью, то есть "сбоев биологических часов". Анализ диагнозов, поставленных врачами "Скорой помощи" г. Москвы (всего 6 304 032 случая, включая инфаркты миокарда, гипертонические кризы, внезапную смерть, аритмии, автомобильные аварии) позволил выявить достоверную связь между ритмом среднесуточных чисел случаев инфаркта миокарда и ритмом межпланетного магнитного поля. Полученные клинические результаты были сопоставлены с различными характеристиками геомагнитного поля и межпланетной среды. Результаты анализа свидетельствовали, что во время очень сильных геомагнитных бурь в структуре вызовов "Скорой помощи" в Москве число инфарктов миокарда возрастало на 13%, а инсультов - на 7%.

Исследования  Ю.И. Гурфинкеля (2004 год) в одной из клиник Москвы

У пациентов  ИБС было проведено 85 суточных записей ЭКГ по Холтеру в спокойной и возмущенной геомагнитной обстановке. Нарушения сердечного ритма во время геомагнитных возмущений зарегистрированы у 22 пациентов. Небольшие сдвиги в показателях отмечены у 8 человек. Значимые изменения у 9, значительные сдвиги показателей у 7 человек. Эпизоды депрессии сегмента ST, свидетельствующие об ишемии миокарда во время геомагнитных возмущений, отмечены у 11 человек. У трех из них количество эпизодов было небольшим (не превышало 3-х эпизодов за сутки наблюдения во время геомагнитных возмущений), еще у 5 количество эпизодов депрессии ST было более 5 за сутки наблюдения. Особый интерес вызывают сопоставление почасового протокола 24-часовой ЭКГ у пациентов с ИБС с почасовыми изменениями геомагнитного поля во время магнитных бурь или выраженных всплесков геомагнитной активности.

Исследования  НИИ им. Сеченова (г. Ялта) за пять лет (1970 – 1975)

Проводилось наблюдение за 1642 больными, из которых 445 страдало гипертонической болезнью, 815-церебральным атеросклерозом, 382-ишемической болезнью. Возраст больных превышал 41 год (84,1%). Исследования показали, что ухудшение состояния здоровья этих больных было тесно связано с солнечными и магнитными бурями.

Исследования  института клинической  и экспериментальной  медицины Сибирского отделения АМН  СССР (Новосибирск, 1980)

Изучалось влияние солнечной активности и  магнитных бурь на специалистов умственного  труда с заболеваниями сердечно-сосудистой системы (гипертоническая болезнь I-II-й степени). Наблюдения показали, что испытуемые в этот период испытывали нервно-эмоциональное напряжение, повышение артериального давления, головная боль, вялость и раздражительность, плохой сон, боль в области сердца. Причем часть из них ощущала ухудшение состояния здоровья еще почти за сутки до магнитных бурь.

Данные  работы скорой помощи в С. Петербурге и  Свердловске

В дни  повышенной активности Солнца число  инфарктов миокарда и приступов стенокардии на 20% больше, чем в дни спокойного Солнца. Число случаев инфаркта миокарда достигает максимума на следующий день после вспышки. В этот день уже начинается магнитная буря на Земле.

Изменения ультраструктуры  кардиомиоцитов в зависимости от солнечной активности 

Оглавление 

Солнечная активность 3

Биоритмы 5

Влияние солнечной активности на состояние человека 7

Начало  исследований 7

Современные исследования 8

• Исследования  Ю.И. Гурфинкеля 8
• Исследования  НИИ им. Сеченова 9
• Исследования  АМН СССР 9
• Данные  работы скорой помощи в С. Петербурге и  Свердловске 9

Изменения ультраструктуры  кардиомиоцитов в  зависимости от солнечной  активности 9

Заключение 10

Литература 11