Атмосфера Земли обладает электрическими свойствами, которые изменяются по мере удаления от Земли. Объясняется это тем, что с высотою плотность воздуха уменьшается, а эффективность воздействия космических тел и Солнца возрастает.
Из-за высокой электрической проводимости среды околоземного пространства Земля вместе с атмосферой относительно межпланетной среды представляется нейтральной. В земной атмосфере, однако, действует процесс разделения зарядов, в результате которого атмосфера постоянно содержит избыточный положительный объемный заряд, а на земной поверхности индуцирован поверхностный отрицательный заряд. Это разделение зарядов является причиной существования электромагнитных излучений (ЭМИ).
Электрические процессы в атмосфере имеют двойственный характер. Они порождают эффекты местного и глобального масштабов, которые взаимосвязаны и порой трудно отделимы одни от других.
Эффекты глобального масштаба проявляются в одновременном по всей Земле в изменении напряженности ЭМИ атмосферы. Такие вариации имеют 11-летний, годовой, 27-суточный и суточный периоды. Суточные же изменения имеют как общепланетарный, так и местный характер.
Эффекты местного масштаба определяются метеорологическими условиями, характерными для данного района. Облака, осадки, туманы, метели, пыльные бури вызывают изменения напряженности ЭМИ с периодами в диапазоне от долей секунды до нескольких часов.
Источниками наиболее сильных ЭМИ в атмосфере являются грозовые облака. Напряженность полей под ними у поверхности Земли может достигать 104 В/м. Грозовые облака являются также и источниками электрических разрядов, существенно изменяющими значения напряженности электромагнитных полей у поверхности Земли.
Отдельно стоит сказать и о магнитном поле (МП) Земли. Оно состоит из основной составляющей, формируемой постоянным МП Земли, и нескольких небольших переменных составляющих, отличающихся амплитудами и частотами. Они вызваны влиянием солнечной активности и атмосферных бурь.
В северном полушарии все магнитные силовые линии сходятся в точке, лежащей на 70° 50' северной широты и 96° западной долготы. Эта точка называется южным магнитным полюсом Земли (впрочем, положение магнитных полюсов Земли со временем изменяется). В южном полушарии точка схождения силовых линий лежит на 70° 10' южной широты и 150° 45' восточной долготы. Она называется северным магнитным полюсом Земли. Магнитные полюса Земли не совпадают с ее географическими полюсами. Магнитная ось Земли, т.е. прямая, проходящая через оба магнитных поноса Земли, не проходит через ее центр.
Источниками вековых вариаций являются процессы, происходящие внутри Земли, главным образом — во внешнем слое жидкого ядра. Вариации с коротким периодом обусловлены внешними причинами — процессами, происходящими в ионосфере и магнитосфере Земли, на Солнце и в межпланетном пространстве.
Суточные вариации обусловлены действием ультрафиолетового излучения Солнца. Ультрафиолетовые лучи, проникая в верхние слои атмосферы, ионизируют ее. В результате этого на высоте 100 км (и выше) от Земли образуется электропроводящий слой — ионосфера. Ионосфера является электропроводящей средой, и в ней могут существовать токи. Помимо этого под влиянием Солнца и Луны в ней возникают также приливные движения ионов, аналогичные тем, какие существуют в океанах и морях.
Атмосфера Земли оказывает значительное влияние на свойства, распространяющегося в ней электромагнитного излучения. Основной характеристикой атмосферы, как среды распространения, является показатель преломления электромагнитных волн. В процессе распространения электромагнитные волны претерпевают изменение амплитуды, фазы, плоскости поляризации и частоты, а также происходит их рассеяние на неоднородностях показателя преломления электромагнитных волн.
Говорить о множестве процессов, имеющих место в околоземном пространстве можно долго, но важно отметить, что среди излучений возникающих здесь, есть как ЭМИ, положительно влияющие на организм человека (и даже необходимые для его жизнедеятельности), так и ЭМИ патогенного характера, однозначно наносящие нашему здоровью вред.
Поэтому в следующей статье разберем главные факторы околоземных и земных излучений последовательно и начнем с совершенно необходимых для всего живого электромагнитных полей, получивших название, в честь ученого их открывшего.
Итак, волны Шумана...
Нет комментариев
Добавить комментарий