Полярное сияние
Полярное сияние (лат. Aurora) — природное явление, возникающее в верхних слоях атмосферы в полярных регионах Земли.
Проявляется в виде светящихся полос, лучей, завихрений и дуг на ночном небе. Полярное сияние, наблюдаемое в северном полушарии, называют северным сиянием (Aurora Borealis), а в южном полушарии — южным сиянием (Aurora Australis)[1].
Природа явления[править]
Полярное сияние возникает в результате взаимодействия потоков заряженных частиц солнечного ветра с магнитосферой Земли. Когда солнечные частицы сталкиваются с молекулами и атомами в верхних слоях атмосферы, их энергия высвобождается в виде света. Это явление связано с электромагнитными процессами, которые происходят на границе космического пространства и атмосферы нашей планеты.
Основные этапы формирования полярного сияния:
- Выброс солнечной энергии: Вспышки и корональные выбросы массы на Солнце генерируют потоки заряженных частиц, известных как солнечный ветер.
- Взаимодействие с магнитосферой: Частицы солнечного ветра отклоняются магнитным полем Земли, концентрируясь в областях вокруг магнитных полюсов.
- Возбуждение атомов и молекул: Заряженные частицы проникают в верхние слои атмосферы (на высоте от 80 до 400 км), где они сталкиваются с молекулами кислорода и азота, вызывая их возбуждение.
- Высвобождение энергии: Возбуждённые атомы и молекулы возвращаются в стабильное состояние, испуская энергию в виде света[2].
Цвета полярного сияния[править]
Цвет свечения зависит от типа молекул, высоты их взаимодействия и длины волны испускаемого света:
- Зелёный: самый распространённый цвет, обусловленный возбуждением атомов кислорода на высоте около 100—150 км. Длина волны — примерно 557 нм.
- Красный: менее частое явление, возникающее при взаимодействии с кислородом на высотах выше 200 км. Этот цвет связан с более низкой плотностью воздуха и меньшей вероятностью столкновений молекул.
- Фиолетовый и синий: эти цвета образуются при возбуждении молекул азота на высотах ниже 100 км. Они реже наблюдаются, так как происходят в слоях атмосферы с высокой плотностью[2].
Магнитные бури и интенсивность сияний[править]
Интенсивность полярного сияния напрямую связана с уровнем солнечной активности. Во время мощных солнечных вспышек и корональных выбросов массы увеличивается поток солнечного ветра, что приводит к сильным магнитным бурям. В такие периоды полярное сияние может быть видно даже в регионах, удалённых от полярных широт, например, в средней полосе Европы, России или США.
Влияние на техносферу[править]
Полярное сияние не только эстетическое явление, но и явление с практическими последствиями:
- Радиопомехи: магнитные бури, сопровождающие сияние, могут вызывать перебои в радиосвязи и навигационных системах.
- Воздействие на спутники: частицы солнечного ветра могут повреждать электронику на борту спутников и даже выводить их из строя.
- Полярные маршруты авиации: во время интенсивного сияния авиакомпании нередко изменяют маршруты, чтобы избежать воздействия радиации на высоких широтах.
Современные исследования полярного сияния включают наблюдения с помощью спутников, наземных телескопов и магнитометров. Эти данные помогают лучше понять, как солнечная активность влияет на Землю и её атмосферу[3].
История наблюдений[править]
Полярное сияние известно людям с древних времён. В мифах и легендах многих народов оно ассоциировалось с божественными знамениями, духами предков или знаменем войны.
Впервые научное объяснение явления предложил Кристиан Биркеланд в начале XX века. Он предположил, что сияние связано с потоками заряженных частиц, направляемых к полюсам магнитным полем Земли[4].
Где наблюдать полярное сияние[править]
Лучшие места для наблюдения находятся в так называемом овале полярного сияния, который охватывает области вокруг геомагнитных полюсов:
- Северное сияние: Норвегия (Тромсё), Исландия, Канада (Юкон), Россия (Мурманская область).
- Южное сияние: Антарктида, южные части Новой Зеландии и Австралии.
Наиболее активное сияние наблюдается в период пиков солнечной активности, которые происходят примерно раз в 11 лет[2].
Значение и влияние[править]
Полярное сияние является не только зрелищным природным явлением, но и важным индикатором солнечной активности. Исследование сияний помогает учёным лучше понимать:
- Поведение магнитосферы Земли.
- Влияние солнечного ветра на радиосвязь и спутники.
- Механизмы взаимодействия солнечной и земной систем[3].
Разное[править]
- Полярное сияние существует не только на Земле, но и на других планетах с атмосферой и магнитным полем, таких как Юпитер и Сатурн.
- В редких случаях сияние можно наблюдать далеко за пределами полярных регионов, например, в средней полосе России или в северных штатах США.
- Полярное сияние часто сопровождается радиошумами, которые можно зарегистрировать с помощью специальных приборов[5].
Источники[править]
- ↑ А. Е. Левитин Полярное сияние. Большая российская энциклопедия 2004–2017. Проверено 21 декабря 2024.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Где и когда бывает Полярное сияние. Arctic Freedom. Проверено 21 декабря 2024.
- ↑ 3,0 3,1 От Галилея до наших дней: разгадывая секреты полярного сияния. Моя планета (2023-04-12). Проверено 21 декабря 2024.
- ↑ Романенкова А. Как возникает полярное сияние. Life. Проверено 21 декабря 2024.
- ↑ Небесная иллюминация. Русское географическое общество (2018-12-18). Проверено 21 декабря 2024.
Ссылки[править]
- Небесная иллюминация // rgo.ru
- Что такое Полярное сияние // life.ru
- От Галилея до наших дней: разгадывая секреты полярного сияния // moya-planeta.ru
- Полярное сияние // old.bigenc.ru
- Где и когда бывает Полярное сияние // arctic-freedom.com
![]() ↑ [+] | |
---|---|
Общие понятия и концепции |
Погода (прогноз) • Климат (восстановление, изменение, политика изменения, смягчение последствий изменения, противодействие изменению • роль женщин, роль в гендерном неравенстве) • Круговорот воды в природе |
Классификация |
Геологические явления • Гидрологические явления • Атмосферные явления • Биологические явления • Небесные явления • Стихийное бедствие |
Природные явления |
Буран • Ветер • Вьюга • Град • Гроза • Гром • Дождь • Засуха • Землетрясение • Лавина • Ледяной дождь • Лёд • Ливень • Метель • Метеор • Молния (кометная) • Наводнение • Облакопад • Полярное сияние • Провал грунта • Пурга • Сель • Смерч • Снег • Снегопад • Суховей • Ураган • Цунами • Шаровая молния • Шторм |
Теории |
11-летний цикл солнечной активности • Биотическая регуляция окружающей среды • Вулканическая зима • Маундеровский минимум • Солярная теория климата • Теория биотического насоса • Ядерная зима • Ядерная осень |
Мемы |
![]() | Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Знание.Вики» («znanierussia.ru») под названием «Полярное сияние», расположенная по следующим адресам:
Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Знание.Вики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?». |
---|