I bap. Aktivlikitiń jer atnosferasína tásiri

Temanıń áhmiyeti. Medicina kolledji studentlerine Quyash aktivligi hám epidemiyalıq kesellikler arasındaǵı baylanısıwdı túsindiriwde quyashda bolıp atırǵan fizikalıq processler menen baylanıstırıp úyretiw múmkin. Quyash aktivligi hám epidemiyalıq kesellikler arasındaǵı óz-ara baylanıslılıqtı orıs alımı professor A. L..Chijevskiy úyrengen. Ol keń tarqalatuǵın oba keseli, tırıspa, qaytarma tif, buwma sıyaqlı epidemiyalıq keselliklerdi úyrenip, olardıń baslanıwı, rawajlanıwı hám tawısıwı quyash aktivligine sáykes keliwin anıqlaǵan. Ilimpazlardan R. P Bogacheva hám v. M. Boykolaresa aqırǵı bir neshe on jılık dáwir dawamında Riga hám Ózbekstanda polemiyelit kesellikleri dinamikasın úyrenip, bul keselliklerdiń avji Quyash aktivligi fazasına júdá sáykes keliwin tabıwǵan. Ilimpazlar Quyash chaqnashining júrek- qan tamır keselliklerine tásirini úyrenip, miokard infarkti keselligi menen Quyash chaqnashi arasında kúshli baylanısıw bar ekenligin anıqlawǵan. Ilimpazlardıń etken jumısları menen oqıwshılardı tanıstırıp oqıwshılardıń keyingi xızmetlerinde ayırım táreplerdi esapqa alıwları kerkligini túsintirip ótiw kerek.
I BAP. QUYASH AKTIVLIKTIŃ JER ATNOSFERASINA TÁSIRI
1.1 Quyash aktivligi hámda atmoseranıń joqarı qatlamları arasındaǵı tásirlesiwler.
Quyash aktivligi jerde ózin tómendegi eki qıylı nurlanıwlar menen ańlatadı : elektromagnit ( tolqın uzınlıǵı 0, 01 À ga teń gamma nurlardan tartıp km. tolqın uzınlıqlı radioto'lqinlargacha ) hám korpuskulyar (energiyası júzden million ev.ga teń hám 1 sm3 kólemde bir neshe on bólekli tıǵızlıqqa iye zaryadlanǵan bólekler aǵımı ). Bólekler jer tárep háreketinde jollarında bir neshe tosıqlarǵa dus kelediler, olardan eń úlkenleri planetalararo keńislik hám jer qasındaǵı magnit maydanı bolıp tabıladı. Bul maydan olarǵa túrlishe tásir etedi.
Elektromagnit nurlanıwlar jer atmomferasining joqarı qatlamlarına shekem hesh qanday qarsılıqsız jetip kelediler hám bulmanda olar jutıladılar yamasa ózgertirilediler. Jer sırtına bolsa tek ǵana quyash radiatsiyasınıń jaqın ultrafioletoviy hám spektrning kórinetuǵın bólegigine jetip keledi. Bunday nurlanıwlar intensivligi quyash aktivligine baylanıslı bolmay, spektrning júdá tar bólegi ( 1 mm den tap 30 m.ge shekem ) de júdá kúshsiz bolıp tabıladı.
Bunday tur nurlanıwlardıń tiykarǵı tásir ob'ekti bul Jerdiń neytral atmosferası hám radioto'lqinlar ushın ayriqsha ayna bolǵan ionosfera bolıp tabıladı.
Korpuskulyar nurlanıwlarǵa kelip olar planetalararo magnit maydanı hám geomagnit maydanda sonday dárejede tásirge ushraydılarki, olar er atmosferasına teńib bolmaydı dárejede jetip kelediler. Mine sonnan sońǵına olar ionosfera bólekleri hám jerdiń neytral atmosferası menen tásirlashadilar. Jer atmosferasınıń joqarı bólimleri júdá ańsatǵana quyash aktivligine beriledi, hám nátiyjede odaǵı júz beretuǵın ózgerislerdi quyash aktivligi indeksleri arqalı tikkeley anıqlasa boladı.
Jer atmosferasınıń tómengi bólegi bolǵan hám jerde hawa rayı hám ıqlım ózgerisleriniń tiykarǵı baslawshısı bolǵan troposferaga quyash aktivliktiń tásiri pútkilley basqasha. Jaqın waqıtlarǵa shekem eń abroylı meterologlar da quyash aktivliktiń jerdegi hawa rayına hesh qanday tásiri joq dep kelgenler. Bul óz gezeginde quyash diskı boylap aktiv tarawlardıń háreketi jerdiń qálegen jayında, qálegen waqıtta júz bolatuǵın ıqlım ózgerisleri menen baylanıslılıǵı haqqındaǵı kózqarasqa ayriqsha reaksiya etdi. Bunday túsinikke tiykarǵı qarsı turǵan argument bul Jer atmosferasınıń úlken inertsiyaga egaligi hám sırtqı tásirinlerden pútkilley ajıratılǵanlıǵı, atap aytqanda quyash aktivligi sıyaqlı kúshsiz elektromagnit tásirinler buǵan sezilerli ózgeris júz qilolmasligi boldı. Bunnan tısqarı turaqlı baylanıslardıń noturg'unligi, geyde bolsa pútkilley joq ekenligi de anıqlandi. Soǵan qaramay Quyash - troposfera máselelerin izbe-iz analiz qılıw, quyash aktivligi planetamiz atmosferasınıń pastgi bólimlerine tásir etiwi anıqlandi.
Quyash aktivligin Jer biosferasigata'sirini úyreniw bunnanda qıyın keshti. Sebebi elege shekem Quyash aktivliktiń janlı organizmler, sonıń menen birge insan organizmi, haywanot hám ósimlik dúnyasına tásiri tuwrısında birden-bir dúńyaǵa kózqaras joq. Soǵan qaramastan keyingi waqıtlarda alıp barılıp atırǵan kosmik izertlewler hám qıyqım baqlaw nátiyjeleri. Quyash aktivliktiń biosferaǵa tásiri bar ekenligin kórsetip atır. Bunday tásirinler tikkeley yamasa ob - hawa hám ıqlım ózgerisleri menen baylanıslı halda júz boladı.
Aqır-aqıbetde Jer qarida bolatuǵın tektonik ózgerisler, jerdiń ishki dúzilisindegi ózgerisler de quyash aktivligi menen baylanıslılıǵın kórsetdi.
Mine sol biz joqarıda sanap ótken tásirinlerge tıykarlanıp bólek -bólek halda quyash aktivliktiń planetamizning túrli bólimlerine kórsetetuǵın tásirinlerin kórip shıǵamız.
Daslep jer atmosferasınıń joqarı bólegine quyash elektromagnit nurlanıwlarınıń tásirin kóreylik. Joqarıda aytılǵanı sıyaqlı bunday tásir eń dáslep jer ionosferasiga kórsetiledi. 50 - 60 km. balanlikdan tap bir neshe mıń km. biyiklikkacha ionlar hám elektronlar sanınıń jetkilikliligi elektromagnit nurlanıwlardıń tarqalıwina tosqınlıq jasaw ushın jetkilikli bolıp tabıladı. Atmosfera neytral bóleklerin quyash nurlanıwları ionlastıradı hám nátiyjede odaǵı elektronlardıń qısıqlıǵı quyashning jıyekten bálentligine hám 11 - jıllıq davrli quyash aktivligine, sonıń menen birge sutka waqıtı hám jıl máwsimine baylanıslı halda ózgerip turadı. Ádetde atmosferanı tórtew qatlamǵa boladılar : D, E, E1 hám E2. D qatlam 50- 90 km biyiklikte jaylasqan bolıp, onsha úlken bolmaǵan elektronlar qısıqlıǵına hám radioto'lqinlarni jetkiliklishe jutıwı menen xarakterlenedi. Bul qatlamdıń ionlanıwı tiykarınan 1216 quyash nurlanıwı menen júz boladı. E tarawdıń 85 - 140 km biyiklik menen xarakterlenip, joqarı elektron tıǵızlıqqa iye ( 5 103-104 sm -3 keshte hám 1 105 - 4 105 sm-3 kúndiz ). Bul qatlamdıń ionlanıwı tiykarınan 8 - 10 interval daǵı rentgen nurlanıwları tásirinde júz boladı.
E tarawdıń 85 - 140 km biyiklik menen xarakterlenip, joqarı elektron tıǵızlıqqa iye ( 5 103-104 sm -3 keshte hám 1 105 - 4 105 sm-3 kúndiz ). Bul qatlamdıń ionlanıwı tiykarınan 8 - 10 interval daǵı rentgen nurlanıwları tásirinde júz boladı. E₁ hám E₂ qatlamlar uyqas túrde 140 -230 km hám 200 - 600 km biyikliklerde jaylasqan. E1 qatlamda jazda elektronlar qısıqlıǵı 2 105 sm -3, qishda bolsa 4 105 sm-3 ke teń va E₂ tarawda 2 105 sm -3 hám 2 106 sm -3. Bul tarawlardı tolqın uzınlıqları 300 den 910 aralıǵinda bolǵan ul'trabinafsha nurlar ionlastıradı.
E, E₁ hám ásirese E₂ tarawlarda elektronlar qısıqlıǵı vol'fa sanı menen xarakterleniwshi quyash aktivligi dárejesine yamasa 10, 7 sm tolqın uzınlıǵı daǵı quyash radionurlanish aǵımına kúshli baylanıslı. Quyash radionurlanishi 11 jıllıq quyash aktivligi siklining minimumdan maksimumga ótiwinde 1, 5 - 2 ret, 2, 5 - 4 retke radioaloqa sharayatı ásirese qısqa hám júdá uzın tolqınlarda ózgeredi. Bul bolsa óz ornında turaqlı radioaloqa menen isleytuǵın qánigeler ushın ámeliy áhmiyetke iye. 11 jıllıq quyash aktivliktiń maksimumi dáwirinde radioaloqa salasında salıstırǵanda qısqa tolqınlardıń, aktivliktiń minimumı dáwirinde bolsa salıstırǵanda uzın tolqınlardıń yutuvchi qatlamda kóbirek yutilishiga alıp keledi. 11 jıllıq dáwirdiń maksimumi waqtında E qatlamdıń tómengi shegaralarınan qaytıp tarqalatuǵın eń uzın tolqınlarda radioaloqa jaqsılanadı. Sebebi bul qatlamda elektronlar qısıqlıǵınıń artpaqtası qatlamdıń qaytarıw ózgeshelikin asıradı.

1. 1. 1-shizma. 1740 -jıldan baslap Quyash aktivliktiń ózgeriwi

(volfa sanlarına tiykarınan )

Quyash aktivliktiń 11 jıllıq dáwiri dawamında radioaloqaning ózgeriwi menen birge Quyash elektromagnit nurlanıwlarınıń atmosferanıń joqarı qatlamlarına tásiri nátiyjesinde qısqa tolqınlı radioaloqaning kútpegende úzilisi de gúzetiledi. Bul hádiyseni házir ionosferaviy qozǵalańlanıw dep ataladı. Bul processtiń baslag'ich dáwiri bir neshe minuttan bir neshe saatǵa shekem dawam etedi. Ionosferaning kútpegende qozǵalańlanıwı ionosfera D salasın ionlanıwın asıradı, buǵan tiykarǵı baslawshı quyash chaqnashlaridan kiyatırǵan tolqın uzınlıǵı 10 nan kishi bolǵan rentgen nurları bolıp tabıladı. Bul halda ionlashishning artpaqtası uzın hám oǵada uzın tolqınlar tarqalıwina da tásir kórsetiledi hám jer atmosferasında momoqaldiroqlarni júzege keltiretuǵın uzın radioto'lqinlarning qaytıwın kúshaytadı.

Quyash korpuskulyar nurlanıwlarınıń atmosferanıń joqarı qatlamlarına tásiri jetkiliklishe quramalılaw. Quyash bólekleriniń aǵımı ush quraytuǵınǵa iye: birinshiden bul quyash samalı zaryadlanǵan bólekleriniń aǵımı. Olar salıstırǵanda kishi energiyaler (500 - 2000 ev protonlar ushın, 0, 3 - 1 ev elektronlar ushın ) hám etarlicha úlken tezliklerge ( 300 - 600 km/s ) iye. Ekinshiden quyashning aktiv tarawlarınan, atap aytqanda chaqnashlardan kiyatırǵan zaryadlanǵan bólekler aǵımı. Kúshli chaqnashlardan kiyatırǵan protonlar energiyası 20 kev ge shekem, elektronlarniki bolsa 10 ev ge shekem jetedi, tezlikleri bolsa 3000 km/s. CHaqnash elektronları energiyası bolsa 10 - 1000 Mev hám tezlikleri 10 000 km/s den tap jaqtılıq tezligige shekem jetedi. Bunday aǵımda bóleklerdiń qısıqlıǵı 1 sm3 kólemde bir neshe yuztani quraydı. hám aqır-aqıbetde úshinshiden taj boslıqları menen baylanısqan rekurrent unipolyar magnit tarawlardan bolatuǵın zaryadlanǵan bólekler aǵımı. Olardıń energiyası protonlar ushın 5000 ev hám elektronlar ushın bir neshe ev ga teń, tezlikleri bolsa 1000 km/s hám shama menen 1 sm 3 kólemde bir neshe on bólek tıǵızlıqqa iye.
Atap ótiw kerek proton chaqnash protonlarigina jer atmosferası ishkerisine kiriwge ılayıq ; Quyash korpuskulyar nurlanıwınıń basqa qurawshıları Jer magnit maydanında uslanıp qalmaw ushın jetkilikli energiyaǵa iye emesler, usınıń sebepinen jetkilikli energiyaǵa shekem tezlatilganlaridan sońǵına jer atmosferasınıń joqarı qatlamlarına kirip qaladılar.
Joqarı elektr ótkezgishlikke iye bolǵan, dawıs tezliginen úlken tezliklerde háreketlenip atırǵan quyash bólekleri aǵımı geomagnit maydan menen óz-ara tásirge kirisiwedi. Bunda olarda induktsiya elektr tokları júzege kelip, olardıń magnit maydanı geomagnit maydandı buzadı. quyash samalı aǵımı ishinde geomagnit maydandı joǵatıp, aǵıs fronti aldında geomagnit maydandı kúshaytadı. Nátiyjede Jer óz magnit maydanı menen ishinde jaylasqan boslıq payda boladı. Bul boslıqqa magnitosfera dep ataladı.
Magnitosferaning quyashga qaragan shegarası ortasha 10 - 12 Jer radiusına teń boladı. Quyash samalı geomagnit maydanın ótiwde turaqlı tásir tolqını júz boladı. Yaǵnıy plazma hám magnit maydanın túrli xarakteristikaların ajıratıwshı keńislik shegaraları payda boladı. Onıń aldından qandayda bir aralıqta magnitopauza payda bolıp, 100 - 200 km qalıńlıqta magnitosfera xızmetin atqaradı. Quyash samalınıń geomagnit maydan menen magnitogidrodinamik óz-ara tásiri kúsh chiziklarining bir bólegin kúndizgi tárepden keshtegi tárepke”puflay”di, nátiyjede magnitosfera quyrıǵı, yamasa 1000 Jer radiusına shekem chuzilgan geomagnit dumnihosil bolıwına alıp keledi. Bul dumning kúsh sızıqları geomagnit ekvatordıń eki tárepinde qarama -qarsı jóneliske iye boladı. Ekvator qasında olar bir birine júdá jaqın, geomagnit ekvator qasında magnit maydan kúshlanganligi nolǵa jaqın hám baǵdarı geomagnit ekvatorǵa perpendikulyar bolǵan neytral qatlam payda etip, hátte qosılıp ketedi. Kúndizgi táreptiń arqa hám qubla polyusında “kúndizgi polyus kaslari” dep yuritiluvchi jabıq voronkasimon jer qalpoqchalarini payda etedi.
Magnitosferaning neytral quyrıǵı qatlamında júz bolatuǵın processler avroral dep atalıwshı hádiyselerdiń pútkil boshli gruppaların anıqlaydı. Bunday hádiyseler tiykarınan arqa hám qubla geomagnit qublar qasında avroral súyri-sopaqlarda júz boladı. Bul polyus magnit dúbeleyleri, polyus jaqtıları hám ionasferaviy qozǵalańlanishlar. Magnit dúbeleyleri geomagnit qozǵalańlanıw bolıp 1-2 saat dawam etedi, jergilikli waqıt menen yarım tunga jaqın payda bolǵan hám maydandıń tártipsiz ózgeriwin ózinde jıynaǵan geomagnit maydan gorizontal quraytuǵınsında kórinetuǵın boladı. Polyus jaqtıları joqarı keńliklerde júz bolıp, ayriqsha kórinis kásip etedi. Geyde aktivliktiń 11 jıllıq dáwiri maksimumi waqtında orta keńliklerde de bunday kórinis gúzetiledi. Polyus jaqtılarınıń kórinisi hár qıylı bolıp, olardı shama menen tórtew klasqa ajıratıw múmkin.
Jım-jırt birjinsli ayqulaq yamasa jollar, nurlar, daqlar yamasa anıq formasız sirtlar, samoning kóplegen bólegin qoplaydigan bir jınslı jarqıldawlar. Magnitosferaviy qozǵalańlanishlar da joqarıi keńliklerde jaylasqan úlkelikte ionosferaviy qozǵalańlanishlarni júz etedi. Bul magnitosfera dumidagi bólekler aǵımınıń kirip keliwi nátiyjesinde keshteleri radioaloqaning tolıq joǵalıp ketiwinde nomoyon boladı.
Quyash samalı úlken tezlikli bólekleri aǵımınıń kirip keliwi nátiyjesinde júz bolatuǵın avroral hádiyseler ( magnitosferaviy qozǵalańlanıw ) qublatashkil etiwshılerge iye boladı. Nátiyjede geomagnit maydan kúsh sızıqlarınıń qayta qosılıwı magnitosfera dumiga “kóshiriladi” hám onda olar jaqınlasıp, noturg'un magnit maydan kúshlanganligini artıwına alıp keledi. Dumda qarama - qarsı jónelgen kúsh sızıqlarınıń qayta qosılıwı júz bolıp, olar jer tárepke jıljıyd. Olar ózlerine geomagnit dumning plazmatik qabıǵın tolıqlawısh plazmani ergashtiradilar. Zaryadlanǵan bólekler jabıq hám ashıq kúsh sızıqları baǵdarında tezlashib, avroral o'raga keledilerdumning kúshsiz magnit maydanlı salasından jabıq magnitosfera qasında kúshli tarawǵa kóshiwinde bólekler teshlashadilar. Kútá úlken tezleniwge iye bolǵan bólekler jabıq magnitosferani úzip, magnit dúbeleyleri bas fazası waqtında geomagnit maydandı kúshsizleniwine alıp keletuǵın aylanba elektr tokın júzege keltiredi. Avroral boslıqta bul bólekler ionosferaning ionlanıwın asıradılar. Bul ionosferanining ótkezgishligin keskin arttırıp, Ionosfera tómengi qatlamlarında radioto'lqinlarning yutilishiga alıp keledi. Nátiyjede magnit maydanı Jer sırtında kúshlanganligi belgilengenler etińuvch ionosfera elektr tokı payda boladı. Mine sonday ionosfera tómengi qatlamlarında qozǵalańlanishlar hám magnit dúbeleyleri júz boladı, hám aqır-aqıbetde avroral bóleklerdiń hawa atom hám molekulaları menen dúgisiwi nátiyjesinde olardı chaqnatadi, yaǵnıy polyus jaqtıların payda etedi.
Sol waqıtqa shekem biz polyus magnit dúbeleyleri haqqında sóyledik. Bálki magnit dúbeleyleri jer sharınıń barlıq bólimlerinde júz boladı, tek ǵana onıń kórinetuǵın bolıwı jer sharınıń túrli bólimlerinde túrlishe boladı. Kishi hám orta keńliklerde ápiwayılaw xarakter kásip etedi. Bulmanlarda geomagnit maydan gorizontal quraytuǵınsınıń tómenlewi júz boladı. Bul magnit dúbeleyleriniń bas fazası bolıp, keyin aste uyań geomagnit maydandı norma dárejesineshe artpaqtası baslanıp, ol bir neshe sutkaǵa shekem dawam etedi. Kúshli magnit dúbeleyleri waqtında bolsa geomagnit maydan gorizontal quraytuǵınsınıń bir neshe márte joǵalıp ketiwi júz bolıp, hár bir joǵalıp ketiwdiń baslanıwı aldınǵı joǵalıp ketiwdiń qayta tikleniwi menen baslanadı. Geyde geomagnit maydan gorizontal quraytuǵınsınıń joǵalıp ketiwi aldından onı artpaqtası gúzetiledi. Bunday hádiyse magnit qozǵalańlanishining kútilmegende baslanıwı dep ataladı. Magnit qozǵalańlanishlarining bunday eki túrge bóliniwi egerde chaqnashli aktiv tarawlardan júz bergen kúshli magnit dúbeleylerin bólek hám taj boslıqlarınan korpuskulyar nurlanıwlar payda etgen rekurrent magnit dúbeleylerin bólek qaralsa bul hádiyse jáne de anıqlaw ayqınlasadı. Chaqnash magnit dúbeleylerinen ayrıqsha, rekurent dúbeleyler bir neshe kunli quyash aylanıwlarında 27 - kunli quyash kalendarı dawam etiw waqti menen tákirarlanadı. Eger vol'fa sanı 11 - jıllıq ciklında birinshi san maksimal bahaǵa eriwse, ekinshi maksimal san onıń túsiw dáwirinde minimum dáwirinen 2-3 jıl ilgeri gúzetiledi.
Endi quyashda proton chaqnash nátiyjesinde odan ajıralıp atırǵan salıstırǵanda energiyası artıqlaw bolǵan protonlarning otilishi joqarı Jer atmosferasına qanday tásir kórsetiwin kóreylik. Bunday bólekler joqarı keńliklerde qısqa tolqınlı baylanıs ushın qáwipli bolǵan ionosferaning qozǵalıwına alıp keledi. Bul hádiysege polyus qalpoqchasida yutilish dep ataladı. Ádetde bunday qozǵalańlanishlar quyashda kúshli chaqnash júz bergennen keyin 1-2 sutkadan keyin júz boladı jáne onıń tikleniwi 10 sutkagshacha dawam etedi. Bunday kúshli chaqnashlar protonlari qarsılıqsız ionosferaning D qatlamına shekem ótip, buyerda bóleklerdiń to'qnashish chastotaları joqarı boladı, sol tarawda radioto'lqinlar yutilishi artadı. Nátiyjede radioto'lqinlar intensivligi pasayadi hám qatlamdıń qızıwı artadı. Polyus qalpoqchasida yutilish, arqa muz okeanı hám Antarktida ústinde qısqa tolqınlarda radioaloqaning tolıq úzilisine alıp keledi.