Проект Габбасов. Виды полярных сияний
 Скачать 13.1 Kb.
|
|
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ <<ОРСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ А.И. СТЕЦЕНКО>> ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ Дисциплина: Астрономия Тема: Виды полярных сияний Выполнил: Габбасов Рустам Рушатович Специальность: 13.02.01 Тепловые Электрические Станции Группа: 52 Проверил: Руководитель Колотыгина Анастасия Алексеевна Дата: <<26>> мая 2022г. Оценка: _________ п. Энергетик, 2022г. Содержание 1. Введение……………………………………………………………………..3 2. Что такое Северное сияние и как оно образуется? ………………………4 2.1 Что думали наши предки про северное сияние? ………………….5-7 2.2 Научное обоснование этого явления. ……………………………...7-8 3. Где и как часто можно увидеть Северное сияние? …………………….8-9 4. Когда можно увидеть Северное сияние?.....................................................9 5. Сопровождают ли это явление звуковые эффекты?.................................10 6. Какое влияние оказывает Северное сияние на человека?........................11 7. Заключение ………………………………………………………..............12 8. Список литературы ……………………………………………………….13 Введение Северное (полярное) сияние – это одно из самых красивых световых явлений в природе. Оно привлекало внимание человека на протяжении всей его истории. Тайна полярных сияний оставалась нераскрытой в течении многих веков. Почему возникает полярное сияние? Поэтому меня заинтересовал вопрос, откуда берётся Северное сияние, и почему мы не можем в нашей местности наблюдать это явление? Цель исследования: изучить природное явление «Северное сияние». Задачи исследования: Выяснить природу возникновения Северного сияния и влияние этого явления на человека; Узнать где и при каких условиях можно наблюдать это явление. Объект исследования: природное явление «Северное сияние» Предмет исследования: причина его возникновения. Методы исследования: теоретический (анализ литературы и других источников), практический (сбор информации, сравнение, сопоставление и анализ фактов, создание компьютерной презентации). 1 Общая информация о Северном сиянии 1.1 Что такое Северное сияние и как оно образуется? Северное сияние — это сверкающее, многоцветное сияние на небе. Это необыкновенно зрелищное световое шоу, организованное самой природой. Несомненно, северное сияние – завораживающее и чарующее зрелище. Северное сияние (более корректное название — полярное сияние) выглядит как прозрачные светящиеся облака, переливающиеся сине-зелеными огнями с розовыми и красными вкраплениями. Эти цветные ленты могут достигать до 160 километров в ширину, а в длину до 1600 километров. Северное сияние наблюдается на Земле, на высоте от 80 до 1 000 км. Но вызвано оно процессами происходящими на Солнце. 1.2 Что думали наши предки про северное сияние? Издавна жители севера заметили такую особенность - во время долгой зимней полярной ночи, когда можно увидеть северное сияние, некоторые люди начинают странно себя вести. Они разговаривают с несуществующими собеседниками или полностью отрешаются от внешнего мира, могут передвигаться подобно лунатикам. Даже в древних мифах народов севера есть упоминание об этом феномене природы, которому исследователи дали имя - "зов предков". Услышав "зов предков" человек движется, не выбирая пути, а когда через некоторое время приходит в себя, то очень смутно помнит о том, что с ним происходило. Некоторые говорят о том, что увидев северное сияние, они слышали звуки сказочной красоты и повиновались зову Полярной звезды, приглашающей их посетить древнюю Землю предков. Согласно древней саамской легенде, это полярная лиса взметает своим пушистым хвостом волшебные снежные искорки, пробегая по сопкам Лапландии. Финское название Северного сияния, слово “revontulet”, означающее в переводе на русский “лисьи огни”, берет свое начало именно в этой легенде. В древних мифах народов севера, распространённых среди эскимосов, говорится о том, что полярное сияние вызвано духами, которые играют черепом моржа в небесный футбол. Существует мнение, что для того, чтобы увидеть северное сияние нужно посвистеть, а хлопок в ладоши заставляет его погаснуть. В норвежской мифологии северное сияние является предвестником плохой погоды - жители отметили, что за этим феноменом природы следуют ветер и снег. В других мифах народов севера говорится о том, что полярное сияние - это танец, исполняемый душами умерших дев. Но не все народы считали, что наблюдать северное сияние - к несчастью, викинги отождествляли этот феномен природы со светлым богом Одином, ведь при желании в полярном свечении можно разглядеть его бороду, острый меч и растрёпанный балахон. Племена индейцев, живущих в северной Америке, полагают, что полярное сияние - это свет от фонарей, которые несут с собой духи, разыскивающие души умерших охотников. Другие племена ощущают этот феномен природы как свет огней, вызванный всесильными северными шаманами. Долгое время полярные сияния рассматривали как предвестники катастроф – эпидемий, голода и войн. Например, это явление связали с падением Иерусалима и смертью Юлия Цезаря. Во всяком случае, в этом видели проявление гнева богов или других сверхъестественных сил. В одних случаях северные сияния вызывали страх перед «божьим наказанием», в других, напротив, они представлялись «небесным воинством», поспешающим на помощь. Летописцы повествуют, что во время битвы войск Александра Невского с немцами на льду Чудского озера вдруг появились на небе «сполохи». Согласно легенде, русские воины увидели в этом добрый знак и с удвоенной силой обрушились на врага. На русском Севере полярные сияния называли сполохами, от слова «полошить», то есть тревожить, беспокоить, поднимать тревогу. Действительно, во время полярных сияний небо может стать красным, как на пожаре. Известны случаи, когда полярное сияние красного цвета принимали за зарево пожара. Видели полярные сияния и в южном полушарии. Английский мореплаватель Джеймс Кук был одним из первых, кто не только дал их описание в южном полушарии, но и обратил внимание на то, что полярные сияния появляются в высоких широтах обоих полушарий одновременно. Тайна полярных сияний оставалась нераскрытой в течение многих веков. Относительно их природы и происхождения было высказано много гипотез, подчас очень наивных. Люди, проживающие в тех местах, где полярное сияние не редкость, старались объяснить его появление естественным путем. Например, считалось, что это отражение солнечного света от морской поверхности или излучение солнечных лучей, накопленных за день в толще льда, или отблески солнца, опустившегося за горизонт. Предполагали также, что это свет, который якобы испускают полярные льды во время особенно сильных морозов. Вывод: в то время, когда еще люди не могли объяснить происхождение полярного сияния в точки зрения науки, они приписывали этому явлению сверхъестественную силу. Даже в настоящее время люди не против верить в чудеса природы. Научное обоснование этого явления Многие учёные задавались этим вопросом, но первым нашёл ответ Михаил Ломоносов в 1751 году. Путём проведения многочисленных опытов, он решил, что сияние имеет электрическую природу. Независимо от него и почти одновременно с ним пришли к такому же выводу Ж. Кэнтон в Англии и Б. Франклин в Америке. Но откуда берётся ток в атмосфере? Причиной возникновения полярного сияния являются процессы, происходящие на Солнце. Солнце представляет собой раскаленный газовый шар, состоящий из атомов водорода и гелия. В ядре этих атомов находятся частицы под называнием протоны, которые имеют положительный заряд (+). Вокруг протонов вращаются другие частицы — электроны, которые несут отрицательный заряд ( - ). Облако сверх горячего газа, который окутывает Солнце (его еще называют солнечной короной) постоянно выбрасывает в пространство частицы атомов, которые летят в космосе со скоростью 960 км в секунду. Эти потоки называют солнечным ветром. Когда солнечный ветер достигает Земли, его частицы соприкасаются с магнитным полем. Силовые линии магнитного поля Земли сходятся у Северного и Южного полюсов Земли. Прилетевшие к нам от солнца заряженные частицы, засасываются магнитным полем. Эти притянутые частицы движутся вдоль силовых линий магнитного поля, в виде длинных «лучей». И вот, заряженные частицы как бы затаскиваются в атмосферу вблизи полюсов. Атмосфера Земли состоит преимущественно из азота и кислорода. Когда выброшенные Солнцем электроны и протоны достигают нашей атмосферы, они сталкиваются с молекулами этих газов. При столкновении некоторые атомы теряют часть своих электронов, другие — «возбуждаются», получая дополнительную энергию. Когда атом «успокаивается», он испускает световой фотон. При столкновении атомы азота обычно теряют электроны, при этом излучается синий и фиолетовый свет. Если же молекула азота обошлась без потери электрона, происходит испускание лучей красной части спектра. Молекулы кислорода при столкновении с солнечным ветром электроны никогда не теряют. Молекула возбуждается, а после испускает кванты зеленого и красного света. Так и образуется северное сияние. Где и как часто можно увидеть Северное сияние? Полярные сияния чаще всего можно наблюдать в полярных странах, откуда и происходит их название (раньше их называли северными сияниями). Наблюдать этот феномен природы можно в Якутске, Мурманске, на Таймыре, в Салехарде. Чаще всего полярные сияния можно увидеть в области, охватывающей Аляску, Гудзонов залив, Большое Медвежье озеро, Исландию, южную часть Гренландии, и в Северной Финляндии, в Скандинавии и Северной Америке, Норвегии и Сибири. Земля – не единственная планета, где бывает северное сияние. На Юпитере небеса в районе Северного полюса также озаряются яркими сияющими красками. На Северном полюсе сияние можно наблюдать почти каждую ночь, в Скандинавии и Северной Америке — от 20 до 200 раз в году. Полыхающее небо можно увидеть даже на широтах Лондона и Парижа, правда, нечасто — 5-10 раз году. Один раз северное сияние наблюдали в Мехико. В ночь на 26 января 1938 г. полярное сияние видели даже на Южном берегу Крыма. Самые впечатляющие Северные сияния появляются с цикличностью 11 лет и 22 года, зависит это от солнечной активности. Благодаря съемкам со спутника подтвердилась старая теория о том, что полярные сияния в северном и южном полушариях представляют собой почти зеркальные отражения друг друга — это кольца диаметром около 4 тысяч км вокруг каждого полюса. В Средние века, когда северный магнитный полюс располагался восточнее, полярное сияние часто было видно в Скандинавии, северной России и северном Китае. С каждым годом у жителей Земли становится меньше шансов полюбоваться северным сиянием: по данным Финского метеорологического института, это явление появляется все реже. Точка минимума была достигнута в 2008 году, после этого северное сияние должно было появляться все чаще, но этого не происходит. Поскольку появление северного сияния связано с солнечной активностью, можно предположить, что она снижается... Уже само это название «северное сияние» говорит о том, что оно чаще всего происходит на севере. Больше всего шансов увидеть северное сияние в морозную, ясную погоду. Небо обязательно должно быть безоблачным. Для наблюдения Северного сияния необходимы достаточно темная безлунная ночь и чистое безоблачное небо, а также отсутствие препятствий в виде гор, домов, деревьев и других предметов, закрывающих обзор. Увидеть северное сияние можно в высоких и средних широтах, обычно на северной стороне небосклона. Поздняя осень, зима и ранняя весна (период с сентября по март) – наиболее оптимальное время для наблюдения. Лучшее время суток для наблюдения за сиянием – с 22.00 вечера до 02.00 ночи. Сопровождают ли это явление звуковые эффекты? Мы уже знаем, что северное сияние – это столкновение заряженных частиц, посылаемых Солнцем, с земным магнитным полем. Может ли это столкновение частиц и молекул происходить столь громко, что звук этот преодолеет огромное расстояние через разряженную атмосферу до поверхности Земли? Северному сиянию с давних пор приписывают люди разные волшебные и загадочные свойства. Жители русского Севера сохранили поверье, по которому северные сияния, видимые на берегах Ледовитого океана, издают резкие звуки, вроде выстрелов. И вот, ученые из финского Университета смогли записать шум, сопровождающий это явление. Установив три микрофона в тех местах, где чаще всего звук северного сияния был слышен, исследователи смогли выяснить, что источник шума, вполне доступного человеческому слуху, находится всего в 70 метрах над поверхностью земли, а не в высоких слоях атмосферы, как предполагалось ранее. И звуки эти совершенно точно совпали с северным сиянием. Откуда берется звук – точно сказать нельзя. Но предполагается, что происходят они благодаря тому же процессу, который вызывает и северное сияние. Если слушать эти звуки без специального усиления, то они мало чем выделяются из окружающего нас шума. По словам финских исследователей, звук, сопровождающий северное сияние, скорее напоминает шипение, чем щелчок или потрескивание. И возникает он не при каждом северном сиянии, длясь не более пары секунд. Какое влияние оказывает Северное сияние на человека? Учёные объяснили воздействие этого феномена природы на психику человека. Оказывается, "зов предков" из мифов народов севера это низкочастотные электромагнитные волны, порождённые северным сиянием. Они излучаются в диапазоне 8-13 герц, что сродни бета и альфа ритмам головного мозга. Человек, который увидел северное сияние, испытывает непреодолимую потребность объединиться с чем-то более надёжным, чем он сам. К тому же этот феномен природы сопровождается неразличимым на слух, но биологически активным инфразвуком. Инфразвук может оказывать самые непредсказуемые воздействия на мозг и сердечнососудистую систему человека. Так что действительно наблюдать северное сияние - значит подвергать себя некоторому риску. Инфразвук вызывает серьезные мозговые нарушения, вплоть до потери слуха и зрения. Принято считать, что инфразвук, частотой в 7 герц может убить человека, вследствие вибрации внутренних органов, приводящей к остановке сердца. Заключение В результате работы выяснили: 1. Северное сияние — это свечение (люминесценция) верхних слоёв атмосфер планеты. Причиной возникновения полярного сияния являются процессы, происходящие на Солнце. 2. Северное сияние оказывает влияние на здоровье человека. Низкочастотные электромагнитные волны в диапазоне 8-13герц, порождённые северным сиянием оказывают влияние на мозг и сердечнососудистую систему человека.Принято считать, что инфразвук, частотой в 7 герц может убить человека, вследствие вибрации внутренних органов, приводящей к остановке сердца. 3. Полярные сияния чаще всего можно наблюдать в полярных странах, откуда и происходит их название. Больше всего шансов увидеть полярное сияние в морозную, ясную погоду. Небо обязательно должно быть безоблачным. 4. Полярное сияние может сопровождаться звуком, которое напоминает шипение, щелчок или потрескивание. Возникает он не всегда и длится не более пары секунд. Список использованных источников Тарасов Л.В. Физика в природе. Александров Н.Л. Полярные сияния. Булат В.Л. Оптические явления в природе. Исаев С.Л. Полярные сияния. Алексеева Л.М. Небесные сполохи и земные заботы. |