Свойства магнитное поле земли – Характеристики и свойства магнитного пола. Проявления магнитного поля в жизни

Содержание

Магнитное поле.

ЛИПЕЦКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КАФЕДРА
ТЕОРЕТИЧЕСКАЙ И ОБЩЕЙ ФИЗИКИ

Курсовая
работа по физике.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ МАГНИТНОГО
ПОЛЯ ЗЕМЛИ.

Выполнил
студент группы фпо–3

Казанцев
Н.Н.

Руководитель
доцент кафедры ТОФ

Грызов
Ю.В.

ЛИПЕЦК

2000.

Магнитное
поле представляет собой особую форму
материи, посредством которого
осуществляется взаимодействие между
движущимися электрически заряженными
частицами.

Основные
свойства магнитного поля:

  1. магнитное
    поле порождается электрическим током
    (движущимися зарядами).

  2. Магнитное
    поле обнаруживается по действию на
    электрический ток (движущиеся заряды).

Открыл
магнитное поле в 1820 г. датский физик
Х.К. Эрстед.

Магнитное
поле имеет направленный характер и
должно характеризоваться векторной
величиной. Эту величину принято обозначать
буквой В.
Логично было бы по аналогии с напряжённостью
электрического поле Е
назвать В
напряжённостью магнитного поля. Однако
по историческим причинам основную
силовую характеристику магнитного поля
назвали магнитной
индукцией
.
Название же «напряжённость магнитного
поля» оказалась присвоенной
вспомогательной характеристике D
электрического поля.

Магнитное
поле, в отличии от электрического, не
оказывает действие на покоящийся заряд.
Сила возникает лишь тогда, когда заряд
движется.

Итак,
движущиеся заряды (токи) изменяют
свойства окружающего их пространства
– создают в нём магнитное поле. Это
проявляется в том, что на движущиеся в
нём заряды (токи) действуют силы.

Опыт
даёт. Что для магнитного, как и для
электрического, справедлив принцип
суперпозиции:

поле
В,
порождаемое несколькими движущимися
зарядами (токами), равно векторной сумме
полей
BI,
порождаемых каждым зарядом (током) в
отдельности:

.

II. Общая характеристика магнитного поля земли.

Земля
в целом представляет собой огромный
шаровой магнит. Человечество начало
ис­пользовать магнитное поле Земли
давно. Уже в начале XII—XIII вв. получает
широкое распространение в мореходстве
компас. Однако в те времена считалось,
что стрелку компаса ориентирует Полярная
звезда и её магнетизм. Предположение о
существовании магнитного поля Земли
впервые высказал в 1600 г. английский
естествоиспытатель Гильберт.

В
любой точке пространства, окружающего
Землю, и на её поверхности об­наруживается
действие магнитных сил. Иными словами,
в пространстве, окру­жающем Землю,
создаётся магнитное поле, силовые линии
которого изобра­жены на рис.1.

Магнитные
и географические полюса Земли не
совпадают друг с другом. Се­верный
маг­нитный полюс N
лежит в южном полушарии, вблизи берегов
Ан­тарктиды, а южный магнитный полюс
S
находится в Северном полушарии, вблизи
северного берега острова Виктория
(Канада). Оба полюса непрерывно перемещаются
(дрейфуют) на земной поверхности со
скоростью около 5 за год из-за переменности
порождающих магнитное поле процессов.
Кроме того, ось магнитного поля не
проходит через центр Земли, а отстаёт
от него на 430 км. Магнитное поле Земли
не симметрично. Благодаря тому, что ось
магнитного поля проходит всего под
углом в 11,5 градусов к оси вращения
планеты, мы можем пользоваться компасом.

Основная
часть магнитного поля Земли, по современным
воззрениям, имеет внутриземное
происхождение. Магнитное поле Земли
создаётся её ядром. Внешнее ядро Земли
жидкое и металлическое. Металл –
проводящее ток вещество, и если бы
существовали в жидком ядре постоянные
течения, то соответствующий электрический
ток создавал бы магнитное поле. Благодаря
вращению Земли, такие течения в ядре
существуют, т.к. Земля в некотором
приближении является магнитным диполем,
т.е. своеобразным магнитом с двумя
полюсами: южным и северным.

Незначительная
часть магнитного поля (около 1%) имеет
внеземное проис­хождение. Возникновение
этой части приписывают электрическим
токам, те­кущим в проводящих слоях
ионосферы и поверхности Земли. Эта часть
магнитного поля Земли подвержена слабому
изменению со време­нем, которое
называется вековой вариацией. Причины
существования электрических токов в
вековой вариации неизвестны.

В
идеальном и гипотетическом предположении,
в котором Земля была бы одинока в
космическом пространстве, силовые линии
магнитного поля планеты располагались
таким же образом, как и силовые линии
обычного магнита из школьного учебника
физики, т.е. в виде симметричных дуг,
протянувшихся от южного полюса к
северному. Плотность линий (напряжённость
магнитного поля) падала бы с удалением
от планеты. На деле, магнитное поле Земли
находится во взаимодействии с магнитными
полями Солнца, планет и потоков заряженных
частиц, испускаемых в изобилии Солнцем.
Если влиянием самого Солнца и тем более
планет из-за удалённости можно пренебречь,
то с потоками частиц, иначе – солнечным
ветром, так не поступишь. Солнечный
ветер представляет собой потоки мчащихся
со скоростью около 500 км/с частиц,
испускаемых солнечной атмосферой. В
моменты солнечных вспышек, а также в
периоды образования на Солнце группы
больших пятен, резко возрастает число
свободных электронов, которые бомбардируют
атмосферу Земли. Это приводит к возмущению
токов текущих в ионосфере Земли и,
благодаря этому, происходит изменение
магнитного поля Земли. Возникают
магнитные бури. Такие потоки порождают
сильное магнитное поле, которое и
взаимодействует с полем Земли, сильно
деформируя его. Благодаря своему
магнитному полю, Земля удерживает в так
называемых радиационных поясах
захваченные частицы солнечного ветра,
не позволяя им проходить в атмосферу
Земли и тем более к поверхности. Частицы
солнечного ветра были бы очень вредны
для всего живого. При взаимодействии
упоминавшихся полей образуется граница,
по одну сторону которой находится
возмущённое (подвергшееся изменениям
из-за внешних влияний) магнитное поле
частиц солнечного ветра, по другую –
возмущённое поле Земли. Эту границу
стоит рассматривать как предел
околоземного пространства, границу
магнитосферы и атмосферы. Вне этой
границы преобладает влияние внешних
магнитных полей. В направлении к Солнцу
магнитосфера Земли сплюснута под
натиском солнечного ветра и простирается
всего до 10 радиусов планеты. В
противоположном направлении имеет
место вытянутость до 1000 радиусов Земли.

Основная
часть магнитного поля Земли обнаруживает
аномалии в различных районах земной
поверхности. Эти аномалии, по-видимому,
следует приписать присутствию в земной
коре ферромагнитных масс или различию
магнитных свойств горных пород. Поэтому
изучение магнитных аномалий имеет
практи­ческое значение при исследовании
полезных ископаемых.

Существование
магнитного поля в любой точке Земли
можно установить с помощью магнитной
стрелки. Если подвесить магнитную
стрелку NS
на нити l
(рис.2) так, чтобы точка подвеса совпадала
с центром тяжести стрелки, то стрелка
установится по направлению касательной
к силовой линии магнитного поля Земли.

В
северном полушарии —
южный
конец будет наклонён к Земле и стрелка
со­ставит с го­ризонтом угол
наклонения
Q
(на магнитном экваторе наклонение Q
равно нулю). Вертикальная плоскость, в
которой расположится стрелка, назы­вается
плоскостью магнитного меридиана. Все
плоскости магнитных меридиа­нов
пересекаются по прямой NS,
а следы магнитных меридианов на земной
по­верхности сходятся в магнитных
полюсах N
и
S
.
Так как магнитные полюса не совпадают
с географическими полюсами, то стрелка
будет отклонена от гео­графического
меридиана. Угол, который образует
вертикальная плоскость, проходящая
через стрелку (т.е. магнитный меридиан),
с географическим мери­дианом, называется
магнитным
склонением

a
(рис.
2). Вектор

полей
на­пряжёности магнитного поля Земли
можно разложить на две составляющие:
горизонтальную
и вертикальную(рис. 3). Значение углов наклоне­ния и
склонения, а также горизонтальной
составляющейдают возмож­ность определить величину
и направление полной напряжённости
магнитного поля Земли в данной точке.
Если магнитная стрелка может свободно
вращаться лишь вокруг вертикальной
оси, то она будет устанавливаться под
действием горизонтальной составляющей
магнитного поля Земли в плоскости
магнитного меридиана. Горизонтальная
составляющая,
магнитное склонениеa
и на­клонение Q
называются элементами земного магнетизма.
Все элементы зем­ного магнетизма
изменяются с течением времени.

studfiles.net

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ. Большинство планет Солнечной системы в той или иной степени обладают магнитными полями. По убыванию дипольного магнитного момента на первом месте Юпитер и Сатурн, а за ними следуют Земля, Меркурий и Марс, причем по отношению к магнитному моменту Земли значение их моментов составляет 20 000, 500, 1, 3/5000 3/10000. Дипольный магнитный момент Земли на 1970 составлял 7,98·1025 Гс/см3 (или 8,3·1022 А.м2), уменьшаясь за десятилетие на 0,04·1025 Гс/см3. Средняя напряженность поля на поверхности составляет около 0,5 Э (5·10–5 Тл). По форме основное магнитное поле Земли до расстояний менее трех радиусов близко к полю эквивалентного магнитного диполя. Его центр смещен относительно центра Земли в направлении на 18° с.ш. и 147,8° в. д. Ось этого диполя наклонена к оси вращения Земли на 11,5°. На такой же угол геомагнитные полюса отстоят от соответствующих географических полюсов. При этом южный геомагнитный полюс находится в северном полушарии. В настоящее время он расположен недалеко от северного географического полюса Земли в Северной Гренландии. Его координаты j = 78,6 + 0,04° Т с.ш., l = 70,1 + 0,07° T з.д., где Т – число десятилетий от 1970. У cеверного магнитного полюса j = 75° ю.ш., l = 120,4° в.д. (в Антарктиде). Реальные магнитные силовые линии магнитного поля Земли в среднем близки к силовым линиям этого диполя, отличаясь от них местными нерегулярностями, связанными с наличием намагниченных пород в коре. В результате вековых вариаций геомагнитный полюс прецессирует относительно географического полюса с периодом около 1200 лет. На больших расстояниях магнитное поле Земли несимметрично. Под действием исходящего от Солнца потока плазмы (солнечного ветра) магнитное поле Земли искажается и приобретает «шлейф» в направлении от Солнца, который простирается на сотни тысяч километров, выходя за орбиту Луны.

Специальный раздел геофизики, изучающий происхождение и природу магнитного поля Земли называется геомагнетизмом. Геомагнетизм рассматривает проблемы возникновения и эволюции основной, постоянной составляющей геомагнитного поля, природа переменной составляющей (примерно 1% от основного поля), а так же структура магнитосферы – самых верхних намагниченных плазменных слоев земной атмосферы, взаимодействующих с солнечным ветром и защищающих Землю от космического проникающего излучения. Важной задачей является изучение закономерностей вариаций геомагнитного поля, поскольку они обусловлены внешними воздействиями, связанными в первую очередь с солнечной активностью.

Происхождение магнитного поля.

Наблюдаемые свойства магнитного поля Земли согласуются с представлением о его возникновении благодаря механизму гидромагнитного динамо. В этом процессе первоначальное магнитное поле усиливается в результате движений (обычно конвективных или турбулентных) электропроводящего вещества в жидком ядре планеты или в плазме звезды. При температуре вещества в несколько тысяч К его проводимость достаточно высока, чтобы конвективные движения, происходящие даже в слабо намагниченной среде, могли возбуждать изменяющиеся электрические токи, способные, в соответствии с законами электромагнитной индукции, создавать новые магнитные поля. Затухание этих полей либо создает тепловую энергию (по закону Джоуля), либо приводит к возникновению новых магнитных полей. В зависимости от характера движений эти поля могут либо ослаблять, либо усиливать исходные поля. Для усиления поля достаточно определенной асимметрии движений. Таким образом, необходимым условием гидромагнитного динамо является само наличие движений в проводящей среде, а достаточным – наличие определенной асимметрии (спиральности) внутренних потоков среды. При выполнении этих условий процесс усиления продолжается до тех пор, пока растущие с увеличением силы токов потери на джоулево тепло не уравновесят приток энергии, поступающей за счет гидродинамических движений.

Динамо-эффект – самовозбуждение и поддержание в стационарном состоянии магнитных полей вследствие движения проводящей жидкости или газовой плазмы. Его механизм подобен генерации электрического тока и магнитного поля в динамо-машине с самовозбуждением. С динамо-эффектом связывают происхождение собственных магнитных полей Солнца Земли и планет, а также их локальные поля, например, поля пятен и активных областей.

Составляющие геомагнитного поля.

Собственное магнитное поле Земли (геомагнитное поле) можно разделить на cледующие три основные части.

1. Основное магнитное поле Земли, испытывающее медленные изменения во времени (вековые вариации) с периодами от 10 до 10 000 лет, сосредоточенными в интервалах 10–20, 60–100, 600–1200 и 8000 лет. Последний связан с изменением дипольного магнитного момента в 1,5–2 раза.

2. Мировые аномалии – отклонения от эквивалентного диполя до 20% напряженности отдельных областей с характерными размерами до10 000 км. Эти аномальные поля испытывают вековые вариации, приводящие к изменениям со временем в течение многих лет и столетий. Примеры аномалий: Бразильская, Канадская, Сибирская, Курская. В ходе вековых вариаций мировые аномалии смещаются, распадаются и возникают вновь. На низких широтах имеется западный дрейф по долготе со скоростью 0,2° в год.

3. Магнитные поля локальных областей внешних оболочек с протяженностью от нескольких до сотен км. Они обусловлены намагниченностью горных пород в верхнем слое Земли, слагающих земную кору и расположенных близко к поверхности. Одна из наиболее мощных – Курская магнитная аномалия.

4. Переменное магнитное поле Земли (так же называемое внешним) определяется источниками в виде токовых систем, находящимися за пределами земной поверхности и в ее атмосфере. Основными источниками таких полей и их изменений являются корпускулярные потоки замагниченной плазмы, приходящие от Солнца вместе с солнечным ветром, и формирующие структуру и форму земной магнитосферы.

Структура магнитного поля земной атмосферы.

Земное магнитное поле находится под воздействием потока намагниченной солнечной плазмы. В результате взаимодействия с полем Земли образуется внешняя граница околоземного магнитного поля, называемая магнитопаузой. Она ограничивает земную магнитосферу. Из-за воздействия солнечных корпускулярных потоков размеры и форма магнитосферы постоянно меняются, и возникает переменное магнитное поле, определяемое внешними источниками. Его переменность обязана своим происхождением токовым системам, развивающимся на различных высотах от нижних слоев ионосферы до магнитопаузы. Изменения магнитного поля Земли во времени, вызванные различными причинами, называются геомагнитными вариациями, которые различаются как по своей длительности, так и по локализации на Земле и в ее атмосфере.

Магнитосфера – область околоземного космического пространства, контролируемая магнитным полем Земли. Магнитосфера формируется в результате взаимодействия солнечного ветра с плазмой верхних слоев атмосферы и магнитным полем Земли. По форме магнитосфера представляет собой каверну и длинный хвост, которые повторяют форму магнитных силовых линий. Подсолнечная точка в среднем находится на расстоянии 10 земных радиусов, а хвост магнитосферы простирается за орбиту Луны. Топология магнитосферы определяется областями вторжения солнечной плазмы внутрь магнитосферы и характером токовых систем.

Хвост магнитосферы образован силовыми линиями магнитного поля Земли, выходящими из полярных областей и вытянутых под действием солнечного ветра на сотни земных радиусов от Солнца в ночную сторону Земли. В итоге плазма солнечного ветра и солнечных корпускулярных потоков как бы обтекают земную магнитосферу, придавая ей своеобразную хвостатую форму. В хвосте магнитосферы, на больших расстояниях от Земли, напряженность магнитного поля Земли, а следовательно и их защитные свойства, ослабляются, и некоторые частицы солнечной плазмы получают возможность проникнуть и попасть во внутрь земной магнитосферы и магнитных ловушек радиационных поясов. Проникая в головную часть магнитосферы в область овалов полярных сияний под действием изменяющегося давления солнечного ветра и межпланетного поля, хвост служит местом формирования потоков высыпающихся частиц, вызывающих полярные сияния и авроральные токи. Магнитосфера отделена от межпланетного пространства магнитопаузой. Вдоль магнитопаузы частицы корпускулярных потоков обтекают магнитосферу. Влияние солнечного ветра на земное магнитное поле иногда бывает очень сильным. Магнитопауза внешняя граница магнитосферы Земли (или планеты), на которой динамическое давление солнечного ветра уравновешивается давлением собственного магнитного поля. При типичных параметрах солнечного ветра подсолнечная точка удалена от центра Земли на 9–11 земных радиусов. В период магнитных возмущений на Земле магнитопауза может заходить за геостационарную орбиту (6,6 радиусов Земли). При слабом солнечном ветре подсолнечная точка находится на расстоянии 15–20 радиусов Земли.

Солнечный ветер –

истечение плазмы солнечной короны в межпланетное пространство. На уровне орбиты Земли средняя скорость частиц солнечного ветра (протонов и электронов) около 400 км/с, число частиц – несколько десятков в 1 см3.

Магнитная буря.

Локальные характеристики магнитного поля изменяются и колеблются иногда в течение многих часов, а потом восстанавливаются до прежнего уровня. Это явление называется магнитной бурей. Магнитные бури часто начинаются внезапно и одновременно по всему земному шару.

Геомагнитные вариации.

Изменение магнитного поля Земли во времени под действием различных факторов называются геомагнитными вариациями. Разность между наблюдаемой величиной напряженности магнитного поля и средним ее значением за какой-либо длительный промежуток времени, например, месяц или год, называется геомагнитной вариацией. Согласно наблюдениям, геомагнитные вариации непрерывно изменяются во времени, причем такие изменения часто носят периодический характер.

Cуточные вариации. Cуточные вариации геомагнитного поля возникают регулярно в основном за счет токов в ионосфере Земли, вызванных изменениями освещенности земной ионосферы Солнцем в течение суток.

Нерегулярные вариации. Нерегулярные вариации магнитного поля возникают вследствие воздействия потока солнечной плазмы (солнечного ветра) на магнитосферу Земли, а так же изменений внутри магнитосферы и взаимодействия магнитосферы с ионосферой.

27-дневные вариации. 27-дневные вариации существуют как тенденция к повторению увеличения геомагнитной активности через каждые 27 дней, соответствующих периоду вращения Солнца относительно земного наблюдателя. Эта закономерность связана с существованием долгоживущих активных областей на Солнце, наблюдаемых в течении нескольких оборотов Солнца. Эта закономерность проявляется в виде 27-дневной повторяемости магнитной активности и магнитных бурь.

Сезонные вариации. Сезонные вариации магнитной активности уверенно выявляются на основании среднемесячных данных о магнитной активности, полученных путем обработки наблюдений за несколько лет. Их амплитуда увеличивается с ростом общей магнитной активности. Найдено, что сезонные вариации магнитной активности имеют два максимума, соответствующие периодам равноденствий, и два минимума, соответствующие периодам солнцестояний. Причиной этих вариаций является образование активных областей на Солнце, которые группируются в зонах от 10 до 30° северной и южной гелиографических широт. Поэтому в периоды равноденствий, когда плоскости земного и солнечного экваторов совпадают, Земля наиболее подвержена действию активных областей на Солнце.

11-летние вариации. Наиболее ярко связь между солнечной активностью и магнитной активностью проявляется при сопоставлении длинных рядов наблюдений, кратных 11 летним периодам солнечной активности. Наиболее известной мерой солнечной активности является число солнечных пятен. Найдено, что в годы максимального количества солнечных пятен магнитная активность также достигает наибольшей величины, однако возрастание магнитной активности несколько запаздывает по отношению к росту солнечной, так что в среднем это запаздывание составляет один год.

Вековые вариации – медленные вариации элементов земного магнетизма с периодами от нескольких лет и более. В отличии от суточных, сезонных, и других вариаций внешнего происхождения, вековые вариации связаны с источниками, лежащими внутри земного ядра. Амплитуда вековых вариаций достигает десятков нТл/год, изменения среднегодовых значений таких элементов, названы вековым ходом. Изолинии вековых вариаций концентрируются вокруг нескольких точек – центры или фокусы векового хода, в этих центрах величина векового хода достигает максимальных значений.

Радиационные пояса и космические лучи.

Радиационные пояса Земли – две области ближайшего околоземного космического пространства, которые в виде замкнутых магнитных ловушек окружают Землю.

В них сосредоточены огромные потоки протонов и электронов, захваченных дипольным магнитным полем Земли. Магнитное поле Земли оказывает сильное влияние на электрически заряженные частицы, движущиеся в околоземном космическом пространстве. Есть два основных источника возникновения этих частиц: космические лучи, т.е. энергичные (от 1 до12 ГэВ) электроны, протоны и ядра тяжелых элементов, приходящие с почти световыми скоростями, главным образом, из других частей Галактики. И корпускулярные потоки менее энергичных заряженных частиц (105–106 эВ), выброшенных Солнцем. В магнитном поле электрические частицы движутся по спирали; траектория частицы как бы навивается на цилиндр, по оси которого проходит силовая линия. Радиус этого воображаемого цилиндра зависит от напряженности поля и энергии частицы. Чем больше энергия частицы, тем при данной напряженности поля радиус (он называется ларморовским) больше. Если ларморовский радиус много меньше, чем радиус Земли, частица не достигает ее поверхности, а захватывается магнитным полем Земли. Если ларморовский радиус много больше, чем радиус Земли, частица движется так, как будто бы магнитного поля нет, частицы проникают сквозь магнитное поле Земли в экваториальных районах, если их энергия больше 109 эв. Такие частицы вторгаются в атмосферу и вызывают при столкновении с ее атомами ядерные превращения, которые дают определенные количества вторичных космических лучей. Эти вторичные космические лучи уже регистрируются на поверхности Земли. Для исследования космических лучей в их первоначальной форме (первичных космических лучей) аппаратуру поднимают на ракетах и искусственных спутниках Земли. Примерно 99% энергичных частиц, «пробивающих» магнитный экран Земли, являются космическими лучами галактического происхождения и лишь около 1% образуется на Солнце. Магнитное поле Земли удерживает огромное число энергичных частиц, как электронов, так и протонов. Их энергия и концентрация зависят от расстояния до Земли и геомагнитной широты. Частицы заполняют как бы огромные кольца или пояса, охватывающие Землю вокруг геомагнитного экватора.

Эдвард Кононович

www.krugosvet.ru

Уникальное магнитное поле Земли.

Такое явление как магнетизм известно человечеству очень давно. Свое название он получил благодаря городу Магнетия, который расположен в Малой Азии. Именно там было обнаружено огромное количество железняка. Самые первые упоминания об уникальных свойствах магнита мы можем встретить в работах Тита Лукреция Кара, который писал об этом в поэме «О природе веще», примерно в І веке до н.э.

С давних времен люди находили применение уникальным свойствам железняка. Одним из самых распространенных устройств, действие которых основывалось на притяжении металлов, стал компас. Сейчас же очень сложно представить себе различные отрасли промышленности, в которых не использовались бы простые магниты и электромагниты.

Магнитное поле Земли — это область вокруг планеты, которая защищает ее от вредного влияния радиоактивных солнечных излучений. О возникновении этого поля ученые спорят и по сей день. Но большинство из них считает, что возникло оно благодаря ядру Земли. Центр нашей планеты имеет жидкую внешнюю и твердую внутреннюю составляющую. При вращении жидкая часть ядра перемещается, наряженные электрические частицы движутся и образуется так называемое магнитное поле.

Магнитное поле Земли называется также магнитосферой. Понятие «магнетизм» — это всеобъемлющее и глобальное свойство природы. На данный момент невозможно создать полностью законченную теорию солнечного и земного притяжения, но уже сейчас наука старается во многом разобраться и ей удается дать достаточно убедительные пояснение различным аспектам этого сложного явления.

В последнее время ученые и простые граждане в значительной мере обеспокоены вопросом того, что магнитное поле Земли постепенно ослабляет свое влияние. Научным путем было доказано, что в течение последних 170 лет магнитное поле неуклонно ослабевает. Это заставляет задуматься, так как оно является определенного рода щитом, который защищает Землю и живую природу от страшного радиационного влияния солнечных лучей. Магнитосфера Земли сопротивляется потоку всех таких частиц, которые летят по направлению к полюсам. Все эти потоки задерживаются в верхнем слое атмосферы на полюсах, образуя собой прекрасное явление – северное сияние.

Если вдруг магнитное поле Земли исчезнет или в значительной мере ослабнет, то все сущее на планете окажется под прямым влиянием космического и солнечного излучения. В свою очередь это приведет радиационным заболеваниям и поражениям всех живых организмов. Следствием такого бедствия станут страшные мутации или полная гибель. К огромному облегчению, такое развитие событий маловероятно.

Ученые-палеомагнитологи смогли предоставить достаточно достоверные данные о том, что магнитное поле постоянно колеблется, причем период таких колебаний различается. Также они составили примерную кривую колебаний поля и выяснили, что на данный момент поле находится в ниспадающем положении и будет снижаться еще пару тысяч лет. Затем оно снова станет усиливаться в течение 4 тысяч лет. Последний максимум значения притяжения магнитного поля пришелся на начало нынешней эры. Причины такой нестойкости выдвигаются самые разнообразные, но какой-то конкретной теории по этому поводу не существует.

Давно известно, что многие магнитные поля имеют отрицательное влияние на живые организмы. К примеру, опыты, производимые на животных показали, что внешнее магнитное поле способно задерживать развитие, замедлить рост клеток и даже изменить состав крови. Именно поэтому магнитные бури приводят к ухудшению состояния здоровья метеозависимых людей.

Для человека безопасное магнитное поле Земли – это поле со значением напряженности не более 700 эрстед. Стоит отметить, что речь идет не о собственно магнитном поле Земли, а об электромагнитных полях, которые образуются при работе любого радио и электрического устройства.

Физическая сторона процесса влияния именно магнитного поля Земли на человека до сих пор не совсем ясна. Зато удалось выяснить, что оно воздействует на растения: всхожесть и дальнейший рост семян напрямую зависят от их первоначального ориентирования по отношению к магнитному полю. Причем его изменение может или ускорить или замедлить развитие растения. Вполне возможно, что когда-нибудь это свойство будет использоваться в сельском хозяйстве.

Напряженность магнитного поля Земли — это сила его притяжения. В некоторых местах она колеблется, но в среднем показатель равен 0,5 эрстеда. В некоторых местах (в так называемых магнитных аномалиях) напряженность возрастает до 2Э.

fb.ru

Магнитное поле Земли: строение и свойства

Магнитное поле Земли имеет и другое название — Геомагнитное поле (гео — Земля). Представляет оно собой энергетическую силовую защиту планеты, что генерируется благодаря земному ядру, и защищает нас от солнечного излучения. Получается, именно ядро планеты спасает всё живое от уничтожения.

Благодаря развитию науки и проведённым исследованиям удалось понять, каким именно образом энергетический щит защищает Землю. Хорошо заметно, что в том месте, где потоки солнечного ветра напрямую воздействуют на магнитосферу, она прижимается к Земле, а с противоположной стороны планеты геомагнитное поле вытягивается в такой длинный и широкий «хвост».
Автор фото — NASA Goddard Space Flight Center, ссылка на оригинал (фото было изменено).

Строение магнитного поля

Нашу планету пронизывает большое количество силовых линий геомагнитного поля. Эти линии называются магнитными меридианами. И представляют они собой кривые линии, огибающие планету и сходящиеся в магнитных полюсах Земли (направлены от южного к северному). Не следует путать их с обычными земными полюсами, поскольку находятся они в совершенно разных местах. Получается, наша планета обладает четырьмя полюсами: 2 магнитных и 2 географических.
Ещё интереснее тот факт, что магнитные полюса движутся! Причём со всё возрастающей скоростью. Порядка сотни лет назад северный магнитный полюс находился в Канаде, и смещался на километр в год. Сейчас же он увеличил скорость перемещения до 40 км/год, и покинул пределы Канады. Причины такого смещения магнитных полюсов пока что остаются загадкой.
Северный и южный магнитные полюса, как бы они не перемещались, всегда размещаются на противоположных концах земного шара. И та прямая, что проходит через полюса, называется магнитной осью Земли.

Значение магнитного поля

Некоторые природные явления связаны с активностью Солнца. Оно и не удивительно, ведь наша планета вращается вокруг светила и зависит от него. Ярким примером тому является возникновение магнитных бурь, что происходит из-за потоков солнечного ветра, направленного на планету. А если быть точнее, из-за вспышек на Солнце, в результате которых возрастает солнечная активность. Но даже в такие моменты, когда энергетический щит планеты подвергается воздействию огромных потоков солнечных частиц, он справляется со своей задачей. Сложно переоценить важность геомагнитного поля.

Магнитное поле: интересный факт

Напряжение геомагнитного поля всегда уменьшалось. Пусть незначительно, но год от года напряжение поля ослабевало. В последние столетия скорость его ослабевания увеличилась в десяток раз. Так, за прошедшую сотню лет геомагнитное поле потеряло 5% своей напряжённости. И на этом, к сожалению, процесс не остановился, и даже не замедлился, а как раз наоборот. На данный момент уменьшение напряжённости поля составляет порядка 7,7% в столетие (оцените тенденцию!). И сомнений в том, что причиной тому стала деятельность человека, сомнений практически ни у кого не вызывает. Вот только дать ответ на вопрос, что же конкретно повлияло на защитное поле планеты, никто не может. И это страшнее всего.

naturae.ru

Магнитное поле Земли

Солнечная система > Система Земля-ЛунаПланета Земля > Магнитное поле Земли

Хотя наблюдать это визуально нельзя, но невидимое магнитное поле Земли существует. Точнее сказать гигантское магнитное поле, защищающее планету и жизнь на ней от космической радиации. Давайте рассмотрим магнитное поле Земли поближе.

Графическое изображение магнитного поля Земли

Земля — это огромный магнит. Северный полюс магнита располагается в верхней части планеты, недалеко от географического полюса, а Южный вблизи с географическим Южным полюсом. Силовые магнитные линии, выходящие из этих точек на многие тысячи километров в космос, являются земной магнитосферой.

Географические полюса и магнитные находятся достаточно далеко друг от друга. Если четко провести черту между магнитными полюсами, то получится магнитная ось, которая наклонена на 11.3 градусов к оси вращения. Эта величина меняется, так как магнитные полюса передвигаются по поверхности, передвигаясь ежегодно на целых 15 км.

На данном изображение показано, как солнечный ветер огибает нашу планету благодаря магнитному полю Земли

Магнитное поле создается электрическими токами, образующимися во внешнем жидком ядре глубоко внутри Земли. Хотя это жидкий металл, он перемещается. Этот процесс называется конвекцией. Движение металла порождает токи и, как следствие, магнитные поля.

Поле нашей планеты надежно защищает её от космической радиации. Самым большим её источником является солнечный ветер — сильно заряженные частицы, выстрелянные Солнцем. Земная магнитосфера отклоняет потоки солнечного ветра, перенаправляя их вокруг планеты, так что радиация не оказывает на нас никакого влияния.

Без магнитного поля, солнечный ветер лишил бы планету атмосферы. Существует гипотеза, что именно это произошло на Марсе. Помимо солнечного ветра, наше светило периодически высвобождает огромное количество энергии и вещества в виде корональных выбросов, сопровождающихся усиленным потоком радиоактивных частиц. Поле и в таких случаях защищает планету, отклоняя эти потоки от планеты.

Поле меняет свои полюса примерно раз в 250 000 лет. Южный магнитный полюс перемещается на место северного, и наоборот. Ученые не имеют четкой теории о том, почему это происходят. Существует версия, что подобный переворот уже должен произойти в ближайшее время.


Строение Земли

Поверхность Земли

Положение и движение Земли

o-kosmose.net

Магнитное поле Земли — это… Что такое Магнитное поле Земли?

Обтекание магнитосферы Земли солнечным ветром

Магнитное поле Земли или геомагнитное поле — магнитное поле, генерируемое внутриземными источниками. Предмет изучения геомагнетизма.

Строение и характеристики магнитного поля Земли

На небольшом удалении от поверхности Земли, порядка трёх её радиусов, магнитные силовые линии имеют диполеподобное расположение. Эта область называется плазмосферой Земли.

По мере удаления от поверхности Земли усиливается воздействие солнечного ветра: со стороны Солнца геомагнитное поле сжимается, а с противоположной, ночной стороны, оно вытягивается в длинный «хвост».

Плазмосфера

Заметное влияние на магнитное поле на поверхности Земли оказывают токи в ионосфере. Это область верхней атмосферы, простирающаяся от высот порядка 100 км и выше. Содержит большое количество ионов. Плазма удерживается магнитным полем Земли, но её состояние определяется взаимодействием магнитного поля Земли с солнечным ветром, чем и объясняется связь магнитных бурь на Земле с солнечными вспышками.

Параметры поля

Точки Земли, в которых напряжённость магнитного поля имеет вертикальное направление, называют магнитными полюсами. Таких точек на Земле две: северный магнитный полюс и южный магнитный полюс.

Прямая, проходящая через магнитные полюсы, называется магнитной осью Земли. Окружность большого круга в плоскости, которая перпендикулярна к магнитной оси, называется магнитным экватором. Вектор магнитного поля в точках магнитного экватора имеет приблизительно горизонтальное направление.

Средняя напряжённость поля на поверхности Земли составляет около 0,5 Э (40 А/м) и сильно зависит от географического положения.[1] Напряжённость магнитного поля на магнитном экваторе около 0,34 Э (Эрстед), у магнитных полюсов около 0,66 Э. В некоторых районах (в так называемых районах магнитных аномалий) напряжённость резко возрастает. В районе Курской магнитной аномалии она достигает 2 Э.

Дипольный магнитный момент Земли на 1995 год составлял 7,812·1025Гс·см³ (или 7,812·1022 А·м²), уменьшаясь в среднем за последние десятилетия на 0,004·1025 Гс·см³ или на 1/4000 в год.

Распространена аппроксимация магнитного поля Земли в виде ряда по гармоникам — ряд Гаусса.

Для магнитного поля Земли характерны возмущения, называемые геомагнитными пульсациями вследствие возбуждения гидромагнитных волн в магнитосфере Земли; частотный диапазон пульсаций простирается от миллигерц до одного килогерца[2].

Магнитный меридиан

Магнитными меридианами называются проекции силовых линий магнитного поля Земли на её поверхность; сложные кривые, сходящиеся в северном и южном магнитных полюсах Земли[3].

Гипотезы о природе магнитного поля Земли

В последнее время получила развитие гипотеза, связывающая возникновение магнитного поля Земли с протеканием токов в жидком металлическом ядре. Подсчитано, что зона, в которой действует механизм «магнитное динамо», находится на расстоянии 0,25—0,3 радиуса Земли[4]. Аналогичный механизм генерации поля может иметь место и на других планетах, в частности, в ядрах Юпитера и Сатурна (по некоторым предположениям, состоящих из жидкого металлического водорода).

Изменения магнитного поля Земли

Образование полосовых магнитных аномалий при спрединге.

Исследования остаточной намагниченности, приобретённой изверженными горными породами при остывании их ниже точки Кюри, свидетельствуют о неоднократных инверсиях магнитного поля Земли, зафиксированных в полосовых магнитных аномалиях океанической коры, параллельные осям срединных океанических хребтов. В морской коре (самая старая существующая кора), таким образом записаны все изменения магнитного поля Земли за последние 180 млн лет. Сопоставляя участки с одинаковой намагниченностью по разные стороны океанических хребтов, можно определить, когда эти участки начали расходиться.

Смещение магнитных полюсов Земли

Смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 года. За последние 100 лет магнитный полюс в южном полушарии переместился почти на 900 км и вышел в Индийский океан.[5]Новейшие данные по состоянию арктического магнитного полюса (движущегося по направлению к Восточно-Сибирской мировой магнитной аномалии через Ледовитый океан) показали, что с 1973 по 1984 год его пробег составил 120 км, с 1984 по 1994 год — более 150 км. Хотя эти данные расчётные, они подтверждены замерами северного магнитного полюса. По данным на начало 2007 года, скорость дрейфа северного магнитного полюса увеличилась с 10 км/год в 1970-х годах до 60 км/год в 2004 году.

Напряжённость земного магнитного поля падает, причём неравномерно. За последние 22 года она уменьшилась в среднем на 1,7 %, а в некоторых регионах — например, в южной части Атлантического океана, — на 10 %. В некоторых местах напряжённость магнитного поля, вопреки общей тенденции, даже возросла.

Ускорение движения полюсов (в среднем на 3 км/год) и движение их по коридорам инверсии магнитных полюсов (более 400 палеоинверсий позволили выявить эти коридоры), позволяет предположить, что в данном перемещении полюсов следует усматривать не экскурс, а очередную инверсию магнитного поля Земли.[6]

Это подтверждается и текущим возрастанием угла раствора каспов (полярных щелей в магнитосфере на севере и юге), который к середине 1990-х годов достиг 45°.[7] В расширившиеся щели устремился радиационный материал солнечного ветра, межпланетного пространства и космических лучей, вследствие чего в полярные области поступает большее количество вещества и энергии, что может привести к дополнительному разогреву полярных шапок[источник не указан 919 дней].

Геомагнитные координаты (координаты Мак-Илвайна)

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации.
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 12 мая 2011.

В физике космических лучей широко используются специфические координаты в геомагнитном поле, названные в честь учёного Карла Мак-Илвайна (Carl McIlwain), первым предложившего их использование[8], так как они основаны на инвариантах движения частиц в магнитном поле. Точка в дипольном поле характеризуется двумя координатами (L, B), где L — так называемая магнитная оболочка, или параметр Мак-Илвайна (англ. L-shell, L-value, McIlwain L-parameter), B — магнитная индукция поля (обычно в Гс). За параметр магнитной оболочки обычно принимается величина L, равная отношению среднего удаления реальной магнитной оболочки от центра Земли в плоскости геомагнитного экватора, к радиусу Земли.[9].

История исследований

О способности намагниченных предметов располагаться в определённом направлении было известно ещё китайцам несколько тысячелетий назад.

В 1544 году немецкий учёный Георг Гартман открыл магнитное наклонение. Магнитным наклонением называют угол, на который стрелка под действием магнитного поля Земли отклоняется от горизонтальной плоскости вниз или вверх. В полушарии севернее магнитного экватора (который не совпадает с географическим экватором) северный конец стрелки отклоняется вниз, в южном — наоборот. На самом магнитном экваторе линии магнитного поля параллельны поверхности Земли.

Впервые предположение о наличии магнитного поля Земли, которое и вызывает такое поведение намагниченных предметов, высказал английский врач и натурфилософ Уильям Гильберт (англ. William Gilbert) в 1600 году в своей книге «О магните» («De Magnete»), в которой описал опыт с шаром из магнитной руды и маленькой железной стрелкой. Гильберт пришел к заключению, что Земля представляет собой большой магнит. Наблюдения английского астронома Генри Геллибранда (англ. Henry Gellibrand) показали, что геомагнитное поле не постоянно, а медленно изменяется.

У Хосе де Акосты (одного из основателей геофизики, по словам Гумбольдта) в его Истории (1590) впервые появилась теория о четырёх линиях без магнитного склонения (он описал использование компаса, угол отклонения, различия между Магнитным и Северным полюсом; хотя отклонения были известны ещё в XV веке, он описал колебание отклонений от одной точки до другой; он идентифицировал места с нулевым отклонением: например, на Азорских островах).

Угол, на который отклоняется магнитная стрелка от направления север — юг, называют магнитным склонением. Христофор Колумб открыл, что магнитное склонение не остается постоянным, а претерпевает изменения с изменением географических координат. Открытие Колумба послужило толчком к новому изучению магнитного поля Земли: сведения о нём были нужны мореплавателям. Русский ученый М. В. Ломоносов в 1759 г. в докладе «Рассуждение о большой точности морского пути» дал ценные советы, позволяющие увеличить точность показаний компаса. Для изучения земного магнетизма М. В. Ломоносов рекомендовал организовать сеть постоянных пунктов (обсерваторий), в которых производить систематические магнитные наблюдения; такие наблюдения необходимо широко проводить и на море. Мысль Ломоносова об организации магнитных обсерваторий была осуществлена лишь спустя 60 лет в России.

В 1831 г. английским полярным исследователем Джоном Россом в Канадском архипелаге был открыт магнитный полюс — область, где магнитная стрелка занимает вертикальное положение, то есть наклонение равно 90°. В 1841 г. Джеймс Росс (племянник Джона Росса) достиг другого магнитного полюса Земли, находящегося в Антарктиде.

Карл Гаусс (нем. Carl Friedrich Gauß) выдвинул теорию о происхождении магнитного поля Земли и в 1839 году доказал, что основная его часть выходит из Земли, а причину небольших, коротких отклонений его значений необходимо искать во внешней среде.

См. также

Примечания

Литература

Ссылки

Карты смещения магнитных полюсов Земли за период с 1600 по 1995 год

Прочая информация по теме

dic.academic.ru

I. Магнитное поле Земли Особенности магнитного поля Земли

МКОУ «Лобановская основная общеобразовательная школа»

Магнитное поле Земли и

его влияние на живые организмы

Выполнила ученица 9 класса

МКОУ «Лобановская ООШ»

Катайского района

Бокова Наталья

Руководитель: Боровинских И.А.

учитель физики

Оглавление

Введение………………………………………………………………….3

I. Магнитное поле Земли

1. Особенности магнитного поля Земли……………………………..4

2.Изменение магнитного поля Земли…………………………………6

II. Влияние магнитного поля на живые организмы

1. Влияние магнитного поля на растения и животных…………………………………………………………………7

2. Магнетизм и человек…………………………………………………9

3. Исследование зависимости людей разных возрастных групп от влияния магнитных бурь……………………………………………….11

Заключение……………………………………………………………….13

Литература………………………………………………………………..14

Введение

На протяжении миллиардов лет естественное магнитное поле земли, являясь первичным периодическим экологическим фактором, постоянно воздействовало на состояние экосистем. В ходе эволюционного развития структурно-функциональная организация экосистем адаптировалась к естественному фону. Некоторые отклонения наблюдаются лишь в периоды солнечной активности, когда под влиянием мощного корпускулярного потока магнитное поле земли испытывает кратковременные резкие изменения своих основных характеристик. Этот явление, получившее название магнитных бурь, неблагоприятно отражается на состоянии всех экосистем, включая и организм человека.

Таким образом, цель данного проекта познакомить с магнитным полем Земли и его влиянием на живые организмы.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить литературу по данной теме;

2. Познакомить с особенностями магнитного поля Земли;

3. Изучить влияние магнитного поля на организм;

4. установить основные способы защиты от магнитного поля;

5. Протестировать учащихся;

6. Создать диаграммы;

7. Приготовить презентацию, тезисы и сделать вывод.

Для реализации данных задач, использую следующие методы:


  • изучение литературы;

  • анализ;

  • сравнение;

  • обобщение;

  • тестирование учащихся;

  • создание диаграмм

I. Магнитное поле Земли

1. Особенности магнитного поля Земли

Удивительная способность магнита притягивать железо была известна еще в глубокой древности. Свойство магнита указывать юг и север было открыто позже. О способности намагниченных предметов располагаться в определённом направлении было известно ещё китайцам несколько тысячелетий назад. Впервые предположение о наличии магнитного поля Земли, которое и вызывает такое поведение намагниченных предметов, высказал английский врач и натурфилософ Уильям Гильберт (англ. William Gilbert) в 1600 году в своей книге «De Magnete». Наблюдения английского астронома Генри Геллибранда (англ. Henry Gellibrand) показали, что геомагнитное поле не постоянно, а медленно изменяется. У Хосе де Акосты (одного из Основателей Геофизики, по словам Гумбольта) в Истории (1590) впервые появилась теория о четырёх линиях без магнитного склонения (он описал использование компаса, угол отклонения, различия между Магнитным и Северным полюсом; хотя отклонения были известны еще в XV веке, он описал колебание отклонений от одной точки до другой; он идентифицировал места с нулевым отклонением: например, на Азорских островах). Карл Гаусс (нем. Carl Friedrich Gauß) выдвинул теорию о происхождении магнитного поля Земли и в 1839 году доказал, что основная его часть выходит из Земли, а причину небольших, коротких отклонений его значений необходимо искать во внешней среде.

В 1600 году английский ученый Уильям Гильберт в своей книге «О магните, магнитных телах и большом магните — Земле». Представил Землю, как гигантский постоянный магнит, ось которого не совпадает с осью вращения Земли (угол между этими осями называют магнитным склонением).

Гильберт подтвердил свое предположение на опыте: он выточил из естественного магнита большой шар и, приближая к поверхности шара магнитную стрелку, показал, что она всегда устанавливается так же, как стрелка компаса на 3емле. Графически магнитное поле Земли похоже на магнитное поле постоянного магнита.

В 1702 году Э. Галлей создает первые магнитные карты Земли.

Магнитное поле — вид материи, которая существует вокруг движущихся электрически -заряженных частиц вещества и осуществляет их взаимодейст-вие. Оно создается движущимися электрическими зарядами или пере-менным электрическим полем.

Постоянное МП создается постоянным электрическим током или веществами, которые обладают свойствами постоянных магнитов.

Магнитные свойства проявляются во всем, что окружает человека, однако в большинстве тел — очень незначительно. Сильные магнитные свойства имеют минералы, принадлежащих к окислов железа и титана (магнетит, гематит, титаномагнетита, титаногематит) и имеют особую атомно-кристаллическую структуру. Химические элементы с выраженными магнитными свойствами называются ферромагнетик. К ним относятся железо, никель, кобальт и их сплавы, используемые для изготовления постоянных магнитов.

Основная  причина  наличия  магнитного поля  Земли   в  том,  что  ядро  Земли состоит из  раскаленного железа (хорошего проводника электрических  токов,  возникающих  внутри  Земли). Магнитное поле Земли образует магнитосферу, простирающуюся на 70-80 тыс. км в направление Солнца.  Она экранирует поверхность Земли, защищает от вредного влияния заряженных частиц, высоких энергий и космических лучей, определяет характер погоды. Магнитное поле Солнца в 100 больше, чем земное.

Еще в 1635 году Геллибранд устанавливает, что магнитное поле Земли меняется. Позднее было установлено, что существуют постоян-ные и кратковременные изменения магнитного поля Земли.

Изменение магнитного поля Земли

Причиной постоянных изменений является наличие залежей полезных ископаемых.

На Земле имеются такие территории, где ее собственное магнитное поле сильно искажается залеганием железных руд. Например, Курская магнитная аномалия, расположенная в Курской области.

Причина кратковременных изменений магнитного поля Земли — действие «солнечного ветра», т.е. действие потока  заряженных  частиц, выбрасываемых  Солнцем. Магнитное  поле  этого потока  взаимодействует  с  магнитным  полем  Земли, возникают «магнитные бури».

На частоту и силу магнитных бурь влияет солнечная активность.

В годы максимума солнечной активности (один раз в каждые 11,5 лет) возникают такие магнитные бури, что нарушается радиосвязь, а стрелки компасов начинают непредсказуемо «плясать».

Результатом   взаимодействия   заряженных  частиц  «солнечного  ветра»  с  атмосферой  Земли  в  северных  широтах является такое явление, как «полярное сияние».

II. Влияние магнитного поля на живые организмы

1. Влияние магнитного поля на растения и животных

Как магнитное поле действует на живые организмы? Очевидно, восприимчивость к полю Земли продемонстрировали, например, термиты. Исследователи отмечают, что термитнике насекомые располагаются поперек магнитных силовых линий. Попробовали экранизировать термитник от магнитного поля, насекомые тут же потеряли свою способность ориентироваться в пространстве, «расселились» как попало. Мощный магнит снова наводит «порядок». Американский биолог Браун показал, что в земном поле ориентируются моллюски, черви и даже водоросли. Немецкий энтомолог Беккер наблюдал, что жуки, пчелы, и другие насекомые предпочитают при полете направление север – юг или запад – восток. Магниточувствительными оказались и птицы и животные. Замечено, что магнитные силы затормаживают условные и безусловные рефлексы. Каким образом живые существа воспринимают невидимое напряжение? Экспериментируя с разными животными, ученые выяснили: магнитные силы воспринимаются непосредственно мозгом. Лишь после повреждения гипоталамуса условный рефлекс на поле резко нарушается. Итак, в первые моменты магнитного поля влияет, прежде всего, на функции центральной нервной системы, но позже его действие сказывается и на работе других органов, клетки которых также отличаются высоким уровнем обмена веществ. На голову ящерицы действовали постоянным магнитом, и она приходила в состояние, подобное тому, что возникает при общем наркозе. В «Вестнике сельскохозяйственной науки» (1974год) авторы статьи сообщают, что под действием магнитного поля низкой частоты у коров заметно улучшается жировой состав молока. Постоянное поле магнита лечит и предупреждает маститы. Поле улучшает также картину крови. Даже соотношение полов в приплоде возможно связано с ориентацией животных в магнитном поле Земли. Не остаются «безучастными» к магнитным влияниям растения. Исследователи А. Крылов и Г. Тараканова проводили эксперименты с семенами кукурузы и пшеницы. Они их смачивали и укладывали проростками вдоль линий геомагнитного поля. Семена, ориентированные к югу, взошли раньше, корни и стебли росли быстрее. Пшеница, посеянная рядками на запад-восток, дает лучший урожай, чем тот же сорт на той же земле, посажанный по меридиану. Словом, и растительный и животный мир не безразличен к воздействию магнитных сил. Мыши при длительном пребывании в «немагнитной среде» быстрее умирают, не дают потомства. Магнитное поле Земли служит многим живым организмам для ориентации в пространстве. Некоторые морские бактерии располагаются в придонном иле под определенным углом к силовым линиям магнитного поля Земли, что объясняется наличием в них маленьких ферромагнитных частиц.

Мухи и другие насекомые «садятся» предпочтительно в направлении поперек или вдоль магнитных линий магнитного поля Земли. Например,  термиты располагаются на отдых так, что оказываются головами в одном направлении: в одних группах — параллельно, в других — перпендикулярно

линиям магнитного поля.

Ориентиром для перелетных птиц также служит магнитное поле Земли. Недавно ученые узнали, что у птиц в области глаз располагается маленький магнитный «компас» — крохотное тканевое поле, в котором расположены кристаллы магнетита, обладающие способностью намагничиваться в магнитном поле. Словом, и растительный и животный мир не безразличен к воздействию магнитных сил. Интересно отметить, что не только человек использует силу земного магнетизма (например, для навигации). Есть некоторые основания считать, что птицы, удивляющие нас способностью при своих перелетах находить места, в которых они когда-то родились и жили, также используют эти силы. Не так давно были проведены интересные опыты с почтовыми голубями, которые, как известно, отличаются способностью определять свое постоянное местонахождение. Пять голубей были увезены далеко от города, в котором они находились. Выпущенные на волю, птицы безошибочно возвратились обратно. Затем каждому голубю под крылья привязались вый маленький магнит и повторили опыт. Оказалось, что только один голубь из пяти возвратился домой, и то после долгого блуждания в пути. Итак, на нашей планете под действием магнитных сил Земли стрелка компаса устанавливается в определенном направлении. Но случается, что стрелка компаса вдруг начинает волноваться, резко и внезапно вздрагивать, метаться из стороны в сторону. Такие явления ученые называют магнитными бурями. Магнитное поле Земли предстоит еще хорошо изучить, что бы до конца выяснить его влияние на природу.

2. Магнетизм и человек

Время от времени на Солнце происходят мощные взрывы, вследствие которых в межпланетное про­странство выбрасывается поток заряженных частиц. Когда он через один — два дня достигает магнитной оболочки нашей планеты, то, взаимодействуя с ней, вызывает ее возмущение. Магнитное поле Земли начинает сжиматься, колебаться – так происходит явление, получившее название «магнитная буря».

Молодой и здоровый человек любую бурю переживет спокойно и даже не заметит ее, а пожилой и больной – не всегда. По статистике МОЗ, в дни, когда случается магнитная буря, количество инфарктов увеличивается в три с половиной раза, инсультов – в два раза, приступов стенокардии – в полтора.

    Магнитная буря бьет по самым уязвимым местам. У одних обостряются хронические заболевания, у других болит сердце, у третьих начинается мигрень, четвертые впадают в депрессию. Особенно плохо переносят магнитную бурю сердечники, люди с избыточным весом и расстройствами вегето-сосудистой системы.

В настоящее время достоверно установлено, что во время магнитных бурь высока степень риска для лиц, подверженных сердечно-сосудистым заболеваниям. В период магнитных бурь у людей, страдающих гипертонией, высока вероятность развития криза. В отношении больных гипертонической болезнью отмечен неблагоприятный биотропный эффект окончания бури. Имеется точка зрения (Агулова Л.П., 1996), согласно которой гипертонический криз – это резонанс. Он возникает при сочетании высокой межфункциональной синхронизации и низкого адаптационного резерва. Гипертонические кризы возникают в экстремальных точках высокосинхронизированных биологических ритмов, чаще – в максимуме. В этих точках организм обладает наименьшей устойчивостью. Возникновение гипертонических кризов (резонанс) может быть спровоцировано как внутренними, так и внешними причинами. Среди внешних причин значимое место принадлежит геофизическим и космическим факторам. Гипертонические кризы возникают преимущественно у пациентов с правополушарным профилем асимметрии головного мозга. Активность правого полушарий тесно связана с состоянием диэнцефальных структур, которым отводится ведущая роль в механизме компенсаторно-приспособительных реакций.

Отмечено, что у больных ишемической болезнью сердца стенокардические приступы наблюдаются в 2 раза чаще в магнитовозмущенные дни, чем в дни с малой магнитной активностью.

Кроме того, в эти же периоды возрастает риск развития инфарктов миокарда, а течение болезни происходит гораздо тяжелее, чем у пациентов, у которых инфаркт миокарда развился в относительно спокойной геофизической обстановке. Возрастание количества инфаркта миокарда во время магнитных бурь по мнению Бреус Т.К. (1992) является следствием нарушения биологических ритмов. Известно также, что при неблагоприятных гелиогеофизических условиях летальность от инфаркта миокарда в 2 раза выше, чем в спокойные дни. Обнаружено также, что максимальное количество скоропостижных смертей от инфаркта миокарда приходится на вторые сутки после геомагнитных возмущений.

3. Исследование зависимости людей разных возрастных групп от влияния магнитных бурь.

После изучения этого материала у меня появилось желание самой пронаблюдать, как влияют магнитные явления на самочувствие людей. Я проследила эту закономерность на примере разновозрастных групп людей. 1 группа: 10-20 лет, 2 группа: 20-40 лет, 3 групп: 40-65 лет. Перед собой поставила цель: установить степень воздействия магнитных бурь на нашу работоспособность и самочувствие и рассчитать процент зависимых от числа опрошенных. Отслеживание мы проводили в течение 2 месяцев.

Всего было опрошено 18 человек. Из первой группы-10 человек. Из второй группы 3 человека, из третьей группы-4 человека. На вопрос: Влияет ли на ваше самочувствие магнитные бури, были получены следующие ответы:


Группа

Да (%)

Нет (%)

10-20 лет

0

100

20-40 лет

67

33

40-65 лет

70

30

Результаты вывела в виде диаграммы.

Самочувствие иногда ухудшалось в день предшествующий сложному или в последующий. Основные жалобы, которые высказывали на здоровье, были: головная боль, слабость, перепады артериального давления. Большая зависимость людей 2 и 3 группы объясняется возрастными изменениями, ослаблением защитной функции организма. Кроме того, были выявлены люди, обладающие магнитной защитой.

Таким образом, я проверила, что влияние геомагнитных возмущений на организм человека существует, но оно сугубо индивидуально. У одних магнитные бури вызывают заметную ответную реакцию, у других же есть от природы хорошая защита от магнитных атак. В результате эксперимента все участники узнали о своей зависимости или не зависимости от влияния магнитных бурь. Для зависимых мы, провели консультацию о том, как помочь себе в сложные геомагнитные дни. Порекомендовали не подвергаться большим физическим нагрузкам, принимать заранее соответствующие медикаменты.

Заключение

По окончании работы я с уверенностью могу сказать, что справилась с поставленной целью. Довольно подробно рассмотрела, как магнитные силы влияют на живые организмы, человека. В результате ее завершения я поняла, что магнетизм – это наука будущего, многочисленные тайны хранит она в себе. Решить их – значит научиться жить в гармонии с природой, с Землей, с Вселенной. Я надеюсь, что приобретенные знания пригодятся мне в дальнейшей жизни. В любом случае работа над этим проектом была увлекательной и познавательной. Ведь, по словам Альберта Эйнштейна: «Радость видеть и понимать – есть самый прекрасный дар природы!»

Литература

1.Большая советская энциклопедия.

2. Короновский Н. В. Магнитное поле геологического прошлого Земли. Соросовский образовательный журнал, N5, 1996, стр.56-63

3. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. — М.: Наука, 1976.

4. Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Изд. 4-е, стереотипное. — М.: ФИЗМАТЛИТ; Изд-во МФТИ, 2004. — Т. III. Электричество. — 656 с. — ISBN 5-9221-0227-3; ISBN 5-89155-086-5.

5.Физика. Перевод с английского под редакцией профессора Китайгородского. Москва. Наука 1975 г.

6. «Физический фейерверк» Дж. Уокера. Перевод с английского под редакцией кандидата физико-математических наук И. Ш. Слободецкого.

7. http://www.ionization.ru/issue/iss77.htm

8. http://sgpi.ru/wiki/index.php

Поделитесь с Вашими друзьями:

zodorov.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о