СОЛНЕЧНОЗЕМНЫЕ СВЯЗИ

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".