С усилением активности возрастает поток электронов, протонов и α -частиц, то есть, усиливается «солнечный ветер».
Солнечные вспышки – кратковременны (минуты и часы), пятна – более длительное явление (дни и недели). Общий фон активности плавно меняется с периодом около 11 лет. Кратковременные вспышки и пятна создают в верхней атмосфере (выше 100 км) яркие и изменчивые полярные сияния и ионосферные бури, сопровождаемые магнитными возмущениями.
Фон создает более общие и регулярные изменения, прежде всего нагревание термосферы до 1800 – 2000 oK в максимумах активности и всего до 1100 ° в минимумах. Это нагревание приводит к «вздутию» атмосферы с дневной стороны и вызывает вертикальные и горизонтальные движения в атмосфере.
Влияние солнечной активности на более глубокие слои атмосферы исследовано очень слабо. Поэтому предполагаемая зависимость озона от активности могла бы быть звеном, объясняющим связь космоса и, скажем, стратосферы. Здесь можно предлагать различные «схемы влияния» активности Солнца на озон. Наиболее простой механизм заключается в непосредственном изменении концентрации озона, например, в верхней части озонового слоя.
Более сложный вариант объясняет изменения в озоносфере переменами в общей циркуляции атмосферы, которые, в свою очередь, вызваны изменением активности Солнца. Такой механизм изучать практически невозможно, поскольку мы пока плохо представляем с количественной стороны просто связь озона с общей циркуляцией атмосферы, не говоря уже о влиянии изменений последней.
Еще труднее анализировать «трехступенчатые» гипотезы, типа выдвинутой американским физиком Оуэном Чемберленом (Chamberlain, лауреат Нобелевской премии 1959 г.). Согласно его гипотезе, солнечная активность влияет на магнитное поле Земли, а последнее перераспределяет поток галактических космических лучей, которые затем приводят к изменениям в озоносфере[10].
Что касается первого механизма – непосредственной связи солнечной активности с концентрацией озона на различных высотах, то здесь результаты многолетних исследований многих научных групп практически нулевые. Найти хоть какую-нибудь статистически значимую корреляцию между резкими изменениями активности и содержанием озона в каких-то слоях стратосферы не удалось.
Единственное, что можно считать достоверно установленным, это зарегистрированное в 1972 году со спутника уменьшение содержания озона в слое выше 38 км в высоких широтах (на 2 единицы Добсона). Это уменьшение было вызвано протонной вспышкой, самой сильной за предыдущие 25 лет. Однако это уменьшение, продолжавшееся почти месяц, так и не получило удовлетворительного теоретического объяснения.
Несмотря на это, целый ряд вполне серьезных исследователей придерживается мнения о существовании сильного влияния солнечной активности на все, что происходит на Земле. К сожалению, выдвигаемая аргументация в пользу такого мнения, как правило, недостаточно убедительна. С другой стороны, и полностью отрицать возможность такого влияния было бы некорректно.
Более или менее достоверны данные о зависимости глобального содержания озона в атмосфере Земли от индекса солнечной активности (11-летнего солнечного цикла). Ряд исследователей приводит доказательства, что такая зависимость обуславливает изменение глобального озона на 1-2%. Здесь причиной, скорее всего, являются изменения в циркуляции атмосферы.
26–месячный цикл озона
Для стратосферы тропической зоны характерна смена восточных и западных ветров с периодом около 26 месяцев. Иногда эту периодичность называют «квазидвухлетней»[11]. Замечательным свойством стратосферы тропической зоны является также 26-месячная периодичность хода температуры. У экватора на высоте 27 км она имеет амплитуду 2°. В более низких слоях стратосферы амплитуда колебаний убывает.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.