СОЛНЕЧНО-ЗЕМНЫЕ СВЯЗИ
реакция Земли
(её внешних оболочек, включая биосферу) на изменение
солнечной
активности. Уровень солнечной активности (число активных областей и
солнечных пятен, количество и мощность солнечных вспышек и т. д.) изменяется
с периодом ок. 11 лет. Существуют также слабые колебания величины максимумов
11-летнего цикла с периодом ок. 90 лет. На Земле 11-летний цикл прослеживается
на целом ряде явлений органич. и неорганич. природы (возмущения магнитного
поля, полярные сияния, возмущения ионосферы, изменение скорости роста деревьев
с периодом 11 лет, установленным по чередованию толщины годовых колец,
и т. д.). На земные процессы оказывают также воздействие отд. активные
области на Солнце и происходящие в них кратковременные, но иногда очень
мощные вспышки. Время существования отд. активной области на Солнце может
достигать 1 года. Вызываемые этой областью возмущения в магнитосфере и
верхней атмосфере Земли повторяются через 27 сут (с наблюдаемым
с Земли периодом вращения Солнца). Наиболее мощные проявления солнечной
активности - солнечные (хромосферные) вспышки - происходят нерегулярно
(чаще вблизи периодов макс, активности), длительность их составляет 5-40
мин,
редко
неск. часов. Энергия хромосферной вспышки может достигать 1032эрг
(1025 дж),
из выделяющейся при вспышке энергии лишь
1 -10% приходится на электромагнитное излучение в оптич. диапазоне. По
сравнению с полным излучением Солнца в оптич. диапазоне энергия вспышки
невелика (10-5-10-11), но коротковолновое излучение
вспышки и генерируемые при вспышке быстрые электроны, а иногда солнечные
космические
лучи могут дать заметный вклад в рентгеновское и корпускулярное излучение
Солнца. В периоды повышения активности Солнца его рентгеновское излучение
увеличивается в диапазоне 30-10 нм в 2 раза, в диапазоне 10 - 1
нм в 3-5 раз, в диапазоне 1-0,2 нмболее чем в 100 раз. По мере уменьшения
длины волны излучения вклад активных областей в полное излучение Солнца
увеличивается, и в последнем из указанных диапазонов практически всё излучение
обусловлено активными областями. Жёсткое рентгеновское излучение с длиной
волны
<0,2
HM
появляется
в спектре Солнца лишь на короткое время после вспышек.
В ультрафиолетовом диапазоне (
от 180 до 350 нм)
излучение Солнца за 11-летний цикл меняется всего
на 1-10%, а в диапазоне 290-2400 нм остаётся практически постоянным
и составляет 3,6*1033эрг/сек, пли 3,6 *1026вт.
Постоянство энергии, получаемой Землёй
от Солнца (см. Солнечная постоянная), обеспечивает стационарность
теплового баланса Земли. Солнечная активность существенно не сказывается
на энергетике Земли как планеты, но отд. компоненты излучения хромосферных
вспышек и активных областей могут оказывать значит, влияние на многие физич.,
биофизич. и биохимич. процессы на Земле.
Активные области являются мощным источником
корпускулярного излучения. Частицы с энергиями ок. 1
кэв
(в основном
протоны), распространяющиеся вдоль силовых линий межпланетного магнитного
поля из активных областей, усиливают солнечный ветер - поток частиц,
непрерывно испускаемых Солнцем. Эти усиления (порывы) солнечного ветра
часто повторяются через 27 дней и наз. р екуррентными. Аналогичные потоки,
но ещё большей энергии и плотности, возникают при вспышках. Они вызывают
т. н. спорадические возмущения солнечного ветра и достигают Земли за интервалы
времени от 8-10 ч до 2 сут. Протоны высокой энергии (от 100
Мэв
до
1 Гэв) от очень сильных "протонных" вспышек и электроны с энергией
10-500 кэв, входящие в состав солнечных космич. лучей, приходят
к Земле через десятки минут после вспышек; несколько позже приходят те
из них, к-рые попали в "ловушки" межпланетного магнитного поля и двигались
вместе с солнечным ветром. Коротковолновое излучение и солнечные космич.
лучи (в высоких широтах·) ионизуют земную атмосферу, что приводит к колебаниям
её прозрачности в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, а также к
изменениям условий распространения коротких радиоволн (в ряде случаев наблюдаются
нарушения коротковолновой радиосвязи, см. Ионосфера).
Усиление солнечного ветра, вызванное вспышкой,
приводит к сжатию магнитосферы Земли с солнечной стороны, усилению
токов на её внеш. границе, частичному проникновению частиц солнечного ветра
в глубь магнитосферы (в зону авроральной радиации), пополнению частицами
высоких энергий радиационных поясов Земли и т. д. (см.
Земля,
раздел
III). Эти процессы сопровождаются колебаниями напряженности геомагнитного
поля (магнитной бурей), полярными сияниями и др. геофизич. явлениями,
отражающими общее возмущение магнитного поля Земли (см. Вариации магнитные).
T. о., воздействие активных процессов на
Солнце (солнечных бурь) на геофизич. явления осуществляется как коротковолновой
радиацией, так и через посредство магнитного поля Земли. По-видимому, эти
факторы являются главными и для физико-химич., и биологич. процессов (см.
Магнитобиология).
Проследить
всю цепь связей, приводящих к 11-летней периодичности многих процессов
на Земле, пока не удаётся, но накопленный обширный фактич. материал не
оставляет сомнений в существовании таких связей. Так, была установлена
корреляция между 11-летним циклом солнечной активности и землетрясениями,
колебаниями уровня озёр, урожаями с.-х. культур, размножением и миграцией
насекомых, эпидемиями гриппа, тифа, холеры, числом сердечно-сосудистых
заболеваний и т. д. Эти данные указывают на постоянно действующие С.-з.
с. Раскрытие механизмов С.-з. с. представляет большой научный и практич.
интерес. В частности, на этой основе может быть значительно повышена точность
долгосрочных прогнозов погоды и необходимых для космонавтики прогнозов
интенсивности корпускулярных потоков в околоземном пространстве. Влияние
С.-з. с. на физич. процессы изучает гелиогеофизика, влияние на биологич.
процессы - гелиобиология, на погоду - гелиометеорология.
Лит.: Э л л и с о н M. А., Солнце
и его влияние на Землю, M., 1959; Солнечно-земная физика. Сб., пер. с англ.,
M., 1968; Влияние солнечной активности на атмосферу и биосферу Земли, M.,
1971; Чиже вс к и и А. Л., Земное эхо солнечных бурь, M., 1973.
M. А.
Ливши".
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я