Раздѣлы:
●Наблюденія и фотографированіе
●Мониторингъ полярныхъ сіяній
●Группа
въ Viber "Полярныя сіянія Бѣларусь"
●Частота появленія
Бѣлорусская астросѣть:
На сайтѣ используется традиціонная (старая, дореволюціонная) русская орѳографія действовавшая до 1918 года. Въ современномъ "совѣтскомъ" правописаніи удалены 4 буквы:
Ѣѣ - буква Ять, читается какъ Е;
Ѳѳ - буква Фита, читается какъ Ф;
Іі - буква "і десятеричное", читается какъ И;
Ѵѵ - буква Ижица, читается какъ И.
Теорія появленія полярныхъ сіяній
Полярныя сіянія – (др. назв. -
Аврора (латъ. Aurora - богиня утренней зари), Сѣверное сіяніе, Сполохъ
(сѣвъ. Россіи)) это свѣченіе, возникающее въ іоносферѣ земли, вслѣдствіе
бомбардировки верхнихъ слоевъ атмосферы заряженными частицами, движущимися
къ Землѣ вдоль силовыхъ линій геомагнитнаго поля изъ области околоземнаго
космическаго пространства, называемой плазменнымъ слоемъ. При столкновеніи
энергичныхъ частицъ плазменнаго слоя съ верхней атмосферой происходитъ
возбужденіе атомовъ и молекулъ газовъ, входящихъ въ её составъ. Излученіе
возбужденныхъ атомовъ въ видимомъ діапазонѣ и наблюдается какъ полярное
сіяніе. Спектры полярныхъ сіяній зависятъ отъ состава атмосферъ планетъ:
такъ, напримѣръ, для Земли наиболѣе яркими являются линіи излученія
возбужденныхъ кислорода и азота въ видимомъ діапазонѣ.
Географія областей, въ которыхъ возможно появленіе полярныхъ сіяній, опредѣляется на самомъ дѣлѣ не географическими координатами, а геомагнитными. Поскольку магнитные полюса Земли не совпадаютъ съ географическими, то и геомагнитныя координаты отличаются отъ географическихъ (рис. 1 (значеніе индекса КР см. тутъ)).
Сіянія возникаютъ только при опредѣленныхъ условіяхъ, связанныхъ съ возмущеніями геомагнитнаго поля (геомагнитныя бури) и состояніемъ іоносферы Земли, которыя, въ свою очередь, въ основномъ зависятъ отъ поведенія Солнца — вспышекъ на солнцѣ, корональныхъ выбросовъ и др.
Количество и сила наблюдаемыхъ полярныхъ сіяній значительно увеличивается
въ годы максимума солнечной активности. Солнечный циклъ - это количество
солнечный пятенъ, періодичность появленія которыхъ повторяется каждыя 11
лѣтъ (рисъ.2).
Полярныя сіянія имѣютъ весьма разнообразныя формы, включая проблески, пятна, однородныя дуги и полосы, пульсирующія дуги и поверхности, лучи, лучистыя дуги и короны. Свѣченіе, какъ правило, начинается въ видѣ сплошной дуги, которая является одной изъ самыхъ обычныхъ формъ и не имѣетъ лучистой структуры. Яркость можетъ быть довольно постоянной во времени или же пульсировать съ періодомъ менѣе минуты. Если яркость сіянія увеличивается, однородная форма часто распадается на лучи, лучистыя дуги, драпри или короны, въ которыхъ лучи какъ бы сходятся къ вершинѣ. Всполохи въ формѣ быстро движущихся вверхъ волнъ свѣта часто вѣнчаются короной.
По расчетамъ, выполненнымъ на основѣ множества фотонаблюденій на Аляскѣ, въ Канадѣ и особенно въ Норвегіи, показываютъ, что около 94% полярныхъ сіяній пріурочено къ высотамъ отъ 90 до 130 км надъ земной поверхностью, хотя для разныхъ формъ полярныхъ сіяній характерно свое собственное высотное положеніе. Максимальная до сихъ поръ зарегистрированная высота появленія полярнаго сіянія - около 1130 км, минимальная - 60 км.
Цвѣтъ сіяніямъ придаютъ различные газы находящіеся въ атмосферѣ. Красно-розовое свѣченіе даетъ азотъ, зеленое - кислородъ. Другіе линіи излученія значительно слабѣе, либо лежатъ за предѣлами видимой части спектра свѣта. Въ среднихъ широтахъ полярныя сіянія обычно краснаго или розоваго цвѣта, на "сѣверѣ" зеленаго.
Интенсивность свѣченія полярныхъ сіяній обычно оцѣнивается визуально и выражается въ баллахъ по принятой международной шкалѣ. Слабыя полярныя сіянія, по интенсивности свѣченія приблизительно соотвѣтствующіе Млечному Пути, оцѣниваются въ I баллъ. Полярныя сіянія съ интенсивностью, аналогичной лунной освѣщенности тонкихъ перистыхъ облаковъ - въ II балла, а кучевыхъ облаковъ - въ III балла, свѣту полной Луны - въ IV балла.
Полярныя сіянія также изслѣдуются съ помощью радіолокаторовъ. Радіоволны съ частотами отъ 10 до 100 МГц при опредѣленныхъ условіяхъ отражаются областями іонизаціи, которыя возникаютъ въ высокихъ слояхъ атмосферы подъ воздѣйствіемъ полярныхъ сіяній. При использованіи высокочастотныхъ радіосигналовъ и антеннъ дальняго дѣйствія можно получать отраженныя волны на частотахъ до 800 МГц. Радіолокаціоннымъ методомъ іонизація обнаруживается даже днемъ при солнечномъ освѣщеніи, а также фиксируются очень быстрые перемѣщенія полярныхъ сіяній.
Результаты фото и радіолокаціонныхъ наблюденій свидѣтельствуютъ, что активность полярныхъ сіяній
подвержена какъ суточнымъ, такъ и сезоннымъ измѣненіямъ. Максимальная
активность въ теченіе сутокъ отмѣчается около 23 чъ, сезонный же пикъ
активности приходится на дни равноденствія и близкіе къ нимъ временные
интервалы (мартъ - апрѣль и сентябрь - октябрь). Эти пики активности
полярныхъ сіяній повторяются черезъ относительно правильные промежутки,
а продолжительность основныхъ цикловъ составляетъ примѣрно 27 дней и около
11 лѣтъ. Всѣ эти цифры показываютъ, что существуетъ корреляція между
полярными сіяніями и измѣненіями магнитнаго поля Земли, поскольку пики
ихъ активности совпадаютъ, т.е. полярныя сіянія обычно возникаютъ въ
періоды высокой активности магнитнаго поля, которыя называются "возмущеніями"
и "магнитными бурями". Именно во время сильныхъ магнитныхъ бурь полярныя
сіянія прослѣживаются въ болѣе низкихъ, чѣмъ обычно, широтахъ. Пульсирующія
полярныя сіянія обычно сопровождаются пульсаціями магнитнаго поля и
очень рѣдко - слабыми свистящими звуками. Они, по-видимому, также
генерируютъ радіоволны съ частотой 3000 МГц. Іоносферныя наблюденія въ радіоволновомъ
діапазонѣ показываютъ, что на высотахъ 80-150 км во время полярныхъ сіяній
повышается іонизація. Наблюденія, проводимыя при помощи геофизическихъ
ракетъ, указываютъ, что плотныя ядра повышенной іонизаціи вдоль силовыхъ
линій магнитнаго поля связаны съ полярными сіяніями, а при интенсивныхъ
полярныхъ сіяніяхъ температура верхнихъ слоевъ атмосферы возрастаетъ.
Въ концѣ хочется пару словъ сказать о "искусственныхъ полярныхъ сіяніяхъ". Кромѣ экспериментовъ проводившихся въ лабораторіяхъ (рисъ.3), человѣку доводилось создавать настоящія сіянія. Такіе сіянія возникали въ результатѣ ядерныхъ взрывовъ въ высокихъ слояхъ атмосферы, проводившихся министерствомъ обороны США и СССР.
Рѣзкій всплескъ активности 19-22 октября 2003 г.
Источники:
Литература: Исаевъ С. И., Пушковъ Н. В. Полярныя сіянія. М., 1958 Омхольтъ А. Полярныя сіянія. М., 1974 Воронцовъ-Вельяминовъ Б. А. Очерки о вселенной. М., 1980
Фотографія лабораторной модели: Université Paris-Sud (Orsay) Journées de la Science 2005, An electrical experiment, Copyright © 2005 David Monniaux
Дата публикаціи: 2011 г.
При использованіи матеріаловъ съ сайта ссылка на сайтъ обязательна
Разработка и дизайнъ сайта: © www.aurora.belastro.net Прокопюкъ Иванъ (2011-2022)