// Вие четете...

Атмосфера

Магнитни бури и полярни сияния.

„Знанието и опитът правят човека мъдър.“

Магнитни бури и полярни сияния.

Основен йонизатор на горните слоеве на атмосферата на Земята, Йоносферата (над 40 км) се явява ултравиолетовата радиация и рентгеновите лъчи (електромагнитните излъчвания) на Слънцето. При повишена активност на Слънцето, неговите корпускуларни излъчвания предизвикват йонизация (особено в полярните райони), сравнима с въздействието на електромагнитното излъчване на Слънцето.
В атмосферата едновременно с образуването на йони протича и процес на съединяване (рекомбинация) на положителните и отрицателните йони, при което възникват неутрални молекули. В зависимост от съотношението на процеса на йонизация и рекомбинация се формира поле на концентрация на йони в атмосферата. В общия случай това поле е подложено на силни колебания във времето и пространството.
Вследствие на измененията на слънчевата активност възникват и смущения (брой и площ на петната, интензивност на избухвания) в полето на йонизация в атмосферата. Смущенията с най-голяма интензивност се наричат йоносферни или йоносферно магнитни бури, оказващи особено силно влияние на разпространението на радио вълните и качеството на радио връзките на къси вълни.
Полярно сияние
Полярните сияния са едно от най-впечатляващите геофизични явления. Те възникват в резултат на взаимодействието на заредени частици с неземен произход с частиците на горната атмосфера в магнитното поле на Земята. Полярно сияние се наблюдава преди всичко във високите ширини на двете полукълба, а най-интензивни, съпроводени със силни магнитни бури също и в умерените ширини. Изключително разнообразна е формата на полярните сияния. Прието е, да се делят на две големи групи.
Към първата група се отнасят: – корона (лъчисто светене в близост на магнитния полюс), лъчи (единично и във вид на сноп) и драперия (полоса от дълги лъчи, имаща вид на завеса).
Към втората група се отнасят: – дъги (светеща полоса по протежение на магнитните паралели, като ниската граница е рязко очертана, а горната е размита), полоса (подобна на дъга, но не е толкова еднородна, около нея се забелязва движение) и пулсираща повърхност (във вид на светещ облак, чийто интензивност се колебае с период от няколко секунди). Не рядко се наблюдават и смесени сияния, включващи няколко форми.
По-голямата част от полярните сияния са цветни. Преобладават, особено в дъговите , зеленовато жълтия, червения в драпериите и пулсиращите сияния, а също и небесно синия и виолетовите цветове.
Интензивността на полярните сияния (превъзхождащи не по-малко от 3 – 4 пъти нормалното светене на нощното небе) се оценява при визуално наблюдение с помощта на следната скала: 1 клас – яркост на Млечния път; 2 клас – яркост на перестите облаци, осветени от Луната; 3 клас – яркост на кълбестите облаци, осветени от Луната; 4 клас – осветеността на земната повърхност в период на пълнолуние.
Сиянията от първи и втори клас са без цветни, а трети и четвърти клас имат цветна окраска.
Долната граница на обикновените полярни сияния (имащи зеленоват отенък) се разполага между 80 и 150 км. В период на висока слънчева активност интензивни полярни сияния (с червеникава окраска) могат да възникнат на значително големи височини (по-големи от 250 км). Ширината на дъгата е около 20 км, полосите и драпериите – 80 км, а лъчите могат да се разпространят във височина до няколко стотен километра.
Като основен механизъм за възникването на полярните сияния е прието да се счита нахлуването в атмосферата на протони и електрони с определена енергия. Протоните представляват частици от слънчевите корпускуларни потоци, те проникват вътре в магнитосферата на Земята през неутрални точки. Електроните се образуват в контура на магнитосферата. Вътрешната граница на потока електрони се намира над екватора на разстояние 6 – 10 земни радиуса. Под влияние на магнитното поле на Земята електроните от всички области се движат към страната на магнитните полюси.
Нека да напомним, че магнитните полюси не съвпадат с географските. Техните географски координати са 74° с. ш., 101° з.д и 68°ю. ш., 144° и. д., като положението на магнитните полюси се изменя с времето.
Електроните, намиращи се над екватора на разстояние 6 – 10 земни радиуса при своето преместване към полюсите по силовите магнитни линии се оказват на височина 200 – 300 км над земната повърхност в области около 66 – 70° геомагнитна ширина, където и обикновено се наблюдават най-често полярните сияния.
Във време на магнитни бури магнитното поле на Земята под влияние на корпускуларните потоци се деформира така, че магнитните силови линии се приближават към земната повърхност. Вследствие на което електроните (а заедно с тях и полярното сияние) започват да проникват в умерените ширини. Колкото по-мощна е магнитната буря, толкова по-ниска е ширината на възникване на полярното сияние.
Широчината на светещата област е около 1° географска ширина. В течение на денонощието най-често полярни сияния се наблюдават един час преди настъпването на полунощ, местно време. При това ярките и бързо движещи се форми на полярното сияние възникват до този момент, а слабите и спокойни форми са преди всичко след това. През годината повтаряемостта на полярните сияния е максимална през месеците на равноденствие (март и септември) и минимална в близост до лятното и зимно слънце стоене.
Радиационен пояс на Земята
Едно от най-големите географски открития е, че около Земята съществуват зони, захващащи от магнитното поле на Земята, заредени частици с висока енергия (електрони и протони), които получили названието вътрешен и външен радиационен пояс на Земята. Този радиационен пояс се формира под взаимодействието на магнитното поле на Земята с потоците на корпускуларното излъчване на Слънцето. Състоянието на радиационния пояс е тясно свързано с други глобални процеси и явления в земната атмосфера – полярни сияния, магнитни бури и други.
Вътрешната граница на радиационния пояс в плоскостта на магнитния екватор се намира на 600 км в западното полукълбо (Америка) и 1600 км в източното Австралия). С увеличаването на геомагнитната ширина, височината на долната граница се понижава и на ширина 75 – 80° е вече 100 км.
Височината на външната граница на радиационния пояс, откриваща се на 80°, расте с намаляване на ширината. През деня тази граница над екватора съвпада с границата на магнитосферата, а през нощта тя е по-ниско.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар