Последствия возникновения магнитных бурь
ГБОУ «Лицей №533» города Санкт-Петербурга
Исследовательский проект
По физике
На тему «Влияние магнитных бурь на здоровье человека»
Выполнили ученицы 11 «Г» класса
Скулкина Алиса
Макарова Вера
Войтова Юля
Руководитель: Налбат Е. С.,
преподавательница физики
Санкт-Петербург
2020
Содержание
Введение.............................................................................................3
Глава I. Магнитные бури..................................................................4
1.1. История изучения магнитных бурь.......................................4
1.2. Магнитные бури как явление.................................................5
1.3. Последствия возникновения магнитных бурь.....................7
Глава II. Влияние магнитных бурь на здоровье человека.............8
2.1. Как именно магнитные бури влияют на организм человека?......................................................................................................8
2.2.Защита и профилактика...........................................................10
Заключение......................................................................................11
Список используемой литературы................................................12
Введение
Влияют ли магнитные бури на здоровье человека? Этот вопрос был частой темой для споров в мире науки. Сейчас же практически не подвергается сомнению то, что влияют – по-разному, правда – и влияют не только на человеческий организм, но и на жизнь на Земле в целом.Однако несмотря на то, что этот факт почти не оспаривается, в наши дни все равно существует множество заблуждений и недосказанностей по этому поводу. Множество метеозависимых людей страдают от магнитных бурь, но даже могут об этом не знать и не знать тем более, как от этого защититься. И мы провели исследовательскую работу на эту тему, чтобы осветить ее в обществе, чтобы познакомить людей и познакомиться самим с таким явлением как магнитные бури, а также разобраться в их влиянии на жизнь человека.
|
|
|
Цель работы: изучить влияние геомагнитных бурь на здоровье человека
Для выполнения цели работы были поставлены следующие задачи:
1. Собрать теоретический материал по теме исследования
2. Изучить теоретический материал, разобраться в нем
3. Обработать теоретический материал: выбрать нужную информацию, сделать ее более понятной для школьников 11-го класса, оформить в работу
4. Обобщить материал, сделать выводы, дать рекомендации по решению проблемы, указанной в изучаемой теме
Методы исследования: теоретическое исследование, системный анализ, метод обобщений
Глава I . Магнитные бури
История изучения магнитных бурь
Геомагнетизм – наука, изучающая происхождение и природу магнитного поля, появился в 1600 году нашей эры. Основатель этой науки – Вильям Гилберт, учёный, впервые высказавший мысль о том, что Земля подобна огромному магниту. В то время эта идея могла использоваться для усовершенствования системы морской навигации.
|
|
|
Понятие магнитного шторма было открыто Александром фон Гумбольдтом в начале девятнадцатого века. Он записывал отклонения магнитного поля в Берлине каждые полчаса с полудня до полуночи в течении года, и в итоге смог проследить связь магнитных отклонений с северным сиянием, произошедшим да этот период над Берлином. Гумбольдт основал сеть учёных-наблюдателей за магнитным полем и изменениями в нем, но только много времени спустя после его смерти они смогли подтвердить, что магнитные штормы – феномен, происходящий во всем мире.
На протяжении девятнадцатого века ученые изучали вспышки на солнце и магнитные бури отдельно, не связывая их друг с другом. Даже когда в 1859 году учёный Стивен Каррингтон впервые подробно описал замеченные им вспышки на солнце, научное сообщество не связало их с произошедшими в то время магнитными бурями.Ученые смогли собрать достаточно статистических данных для подтверждения связи вспышек на солнце и магнитных бурь лишь через сотню лет – в 1931 году.
|
|
|
С приходом «космической эры» в двадцатом веке и повышением интереса к космосу, увеличился и интерес учёных к геомагнетизму. Более того, появилась новая отрасль космической науки, изучающая «космическую погоду» – в ее основе лежит геомагнетизм. Эта наука изучает солнечную активность, гелиосферы, атмосферу и магнитосферу различных планет, а магнитные штормы – ядро ее исследований.
Тем не менее, больших прорывов в изучении магнитных бурь так и не произошло в двадцатом и двадцать первом веках, а достаточное количество исследований для того, чтобы судить об их влиянии на человека, так и не появилось.
Магнитные бури как явление
Самый важный (после электрического поля) элемент в электродинамике и один из самых важных элементов в физике вообще – это магнитное поле. Это векторное поле, обладающее магнитным моментом и действующее на движущиеся электронные заряды.
Именно такое поле – только огромное, еще мало изученное, генерируемое мощнейшим источником, находящимся в жидком внешнем ядре Земли – располагается вокруг нашей планеты. Его еще называют геомагнетическим полем. Там действуют магнитные силы, защищающие Землю от воздействия опасных космических частиц, например, ионизированных частиц солнечного ветра. Если же возмущенные частицы солнечного ветра поступают в окрестности планеты, то происходит изменение токовой системы Земли, а именно усиление, возрастание кольцевого тока, постоянно текущего вокруг планеты в области радиационных поясов, что приводит к уменьшению магнитного поля. Такая геомагнитная активность называется магнитной (или геомагнитной) бурей.
|
|
|
Возмущения магнитного поля происходят очень часто, а магнитные бури длятся от 3 до 5 суток в среднем, и ученые подсчитали, что суммарная деятельность этих бурь составляет около 20% жизни человека. Но так как жизнь на Земле появилась и эволюционировала в таких условиях, к каким-то малым проявлениям геомагнитной активности организм человека вполне приспособлен и не реагирует на них. Однако более сильные и экстремальные бури, индекс геомагнитной активности которых достигает иногда -200 нТл[1] отклонения от нормы, влияют не только на здоровье человека, но и на технику. Такие бури бывают крайне редко, однако имеют громадные последствия.
Во время магнитных бурь можно увидеть северное (оно же полярное) сияние. Образуемые от вспышек на Солнце энергичные частицы солнечного ветра сталкиваются с атмосферой, а точнее, с одним из ее слоев – магнитосферой; таким образом возбуждаются атомы и молекулы газа, входящего в состав атмосферы (в случае Земли – кислорода и азота). Полярное сияние есть излучение этих атомов. Именно магнитное поле – его наличие и сила – влияет на интенсивность и масштаб северного сияния. Например, Венера не обладает достаточно сильным магнитным полем, и полярное сияние проявляется на ней в виде светлых пятен; а вот на планетах-гигантах Солнечной системы масштаб северного сияния огромен, так как их магнитные поля сильно больше магнитосферы Земли, например.
Для анализа магнитных бурь используется DST -индекс. DST – этоаббревиатураотDisturbanceStormTime, то есть, индекс времени возмущения бури – индекс геомагнитной активности. Это мера измерения магнитного поля, меняющегося под воздействием кольцевых токов, или, точнее, величины тока, который создает поле возмущения. Четыре низкоширотные обсерватории – Какиока, Гонолулу, Сан-Хуан и Херманус[2] – рассчитывают спокойный уровень магнитосферы, а затем, основываясь на этих данных, рассчитывают отклонение от него – величину возмущения одной из составляющих напряженности магнитного поля Земли. Это и есть, по сути, сила магнитной бури. С ростом интенсивности бури индекс Dst уменьшается. Так, умеренные бури характеризуются Dst от -50 до -100 нТл, сильные – от -100 до -200 нТл и экстремальные – выше -200 нТл.
В 1859 году произошла самая мощная за всю историю наблюдений магнитная буря. Ее еще называют «событием Керрингтона» (по имени ученого, который заметил большую вспышку на Солнце, приведшую к буре) или «солнечным суперштормом». Выброс вещества от солнечной вспышки достиг Земли через 18 часов (а не 3-4 дня, как обычно), и 1-2 сентября произошла мощнейшая геомагнитная буря, DST-индекс которой достиг -1760 нТл. Северные сияния наблюдались по всему миру.
Геомагнитная буря – мощное природное явление. Оно еще не до конца изучено и представляет собой огромный интерес для ученых. И даже несмотря на то, что ведутся многочисленные споры о влиянии бурь на здоровье человека, следующий факт неоспорим: магнитные бури так или иначе сильно влияют на жизнь на Земле.
Последствия возникновения магнитных бурь
Магнитные бури имеют огромное влияние не только на человеческий организм, но и на жизнь на Земле в целом. Многие области деятельности человека подвергаются разрушениям и нарушениям в работе из-за геомагнитной активности.Нарушение связи (срывы, эффекты поглощения радиосвязи), земного навигационного оборудования, возникновения вихревых индукционных токов в трансформаторах и трубопроводах и даже разрушение энергетических систем, что может повлечь за собой остановку насосных станций и остановку водоснабжения в городах – все это последствия магнитных бурь.
Очень сильно магнитная активность влияет на космическую технику: из-за нарушения работы систем навигации космических кораблей могут происходить катастрофы; также появляются проблемы с поддержанием пространственной ориентации космических аппаратов и частый их снос с орбиты.
Во время магнитных бурь очень сильно страдают электросети. Например, в ноябре 2003 года солнечная вспышка вырубила на несколько часов электроэнергию в Швеции. Кроме того, была повреждена обсерватория АСЕ, а солнечный зонд SOHO временно «ослеп».А 13 марта 1989 года мощная буря позволила миллионам людей любоваться полярными сияниями не только на Аляске или в Скандинавии, но и на побережье Средиземного моря и в Японии. Но эта же буря разрушила трансформатор на атомной станции в Салеме (Нью-Джерси, США). Она же блокировала работу высоковольтной сети в Квебеке и на 9 часов оставила 6 млн человек без электричества. Вместе с электричеством страдает, конечно, и техника; становятся частыми аварии.Перегрузки, помехи, сбитый режим – магнитные пульсации становятся серьезной опасностью для техносферы и различных инфраструктур. Однако можно сказать, что они не представляют столь же большой угрозы, как 10, например, лет назад: прогресс шагнул далеко вперед, и теперь техника гораздо качественнее, сильнее и более стойко переносит колебания магнитных полей. К тому же, по-настоящему крупные и способные сильно навредить бури случаются редко.
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 40; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!