Разделы
Главная | Образование | Научные исследования | Механизм влияния солнечной активности на погоду и климат Земли Часть 2

Механизм влияния солнечной активности на погоду и климат Земли Часть 2

Размер шрифта: Decrease font Enlarge font

Воздух, насыщенный ионами, интенсивно трансформируется. В условиях полярной ночи воздушная масса охлаждается, днем - нагревается во всей тропосфере, влияя на синоптические процессы и, в конечном итоге, на погоду и климат Земли.

Механизм влияния солнечной активности на погоду и климат Земли

 

Часть 2

 

Николай Тысинюк

 

4. Влияние высокой концентрации ионов на погодообразующие элементы

В условиях высокой интенсивности солнечной радиации в сухом чистом воздухе, насыщенном ионами, поглощение энергии преобладает над излучением и температура воздуха повышается. Если же излучение компенсируется поглощением, то за счет описанных факторов температура воздуха не изменяется. При отсутствии солнечной радиации (темное время суток или полярная ночь) излучение преобладает над поглощением и температура воздуха понижается.

 

Присутствие в воздухе водяного пара и углекислого газа, имеющих свойства излучать и поглощать энергию в инфракрасной части спектра, значительно усложняют процесс влияния высоких концентраций ионов на температурный режим воздуха. Кроме того, ионы газов интенсивно растворяются в каплях воды и оседают на кристаллах льда. Поэтому в условиях облачности даже при интенсивном ионообразовании количество свободных ионов невелико. Режим излучения и поглощения энергии в этом случае определяется исключительно количественным составом жидких капель и кристаллов льда в единице объема воздуха.

 

Как уже отмечалось, наибольшее влияние на температурный режим высокие концентрации ионов оказывают в сухом чистом воздухе. Это особенно показательно при формировании континентального арктического воздуха вблизи полярного круга, где заряженные частицы солнечного происхождения наиболее интенсивны и проникают на большую глубину атмосферы. В условиях полярной ночи в результате интенсивного излучения температура воздуха понижается во всей толще тропосферы. Степень этого понижения находится в прямой зависимости от концентрации ионов.

 

Понижение температуры воздуха в тропосфере за счет указанного фактора накладывается на понижение температуры приземного слоя воздуха в результате интенсивного выхолаживания подстилающей поверхности. Поэтому, сухой арктический воздух, облучаемый мощными потоками ионизирующего излучения солнечного происхождения, быстро трансформируется.  Усиливается меридиональная составляющая циркуляции во всей тропосфере в обоих полушариях, часто изменяющая направление и скорость океанических течений, влияющих на погоду и климат континентов.

 

Во влажной воздушной массе трансформация за счет указанного фактора отсутствует. Поэтому на границе сухой и влажной воздушных масс произойдет увеличение температурных градиентов и, как следствие, обострение фронтальной зоны, усиление меридиональной циркуляции, резкое понижение температуры воздуха и недостаток увлажнения в одних районах и сильное повышение температуры воздуха с обильным

выпадением осадков и возникновением стихийных явлений в других районах.

 

Очевидно, в формировании полюса холода над северо-востоком Сибири не последнюю роль играют ионы, образованные в результате облучения газов приземного слоя воздуха продуктами радиоактивного распада радона, выходящего на поверхность из горных пород.

 

В условиях интенсивного солнечного сияния и больших концентраций ионов поглощение энергии газами воздуха преобладает. Воздух интенсивно прогревается во всей тропосфере. Воздушная масса, формирующаяся над континентом, в этих условиях характеризуется исключительно высокими температурами и низким содержанием влаги.

 

Проникающее на различную глубину в тропосферу ионизирующее излучение, посредством ионов влияют на степень устойчивости в ней и перенос влаги с нижних в верхние слои атмосферы. При формировании воздушной массы над океаном указанный фактор имеет решающее значение в увлажнении тропосферы. Основная масса влаги на континенты переносится с морскими воздушными массами, поэтому от содержания влаги в них зависит количество выпадающих осадков.

 

При недостаточно высокой энергии космических частиц ионизация происходит, в основном, в верхней тропосфере, что вызывает увеличение рассеяния солнечной радиации поляризованными молекулами азота и кислорода подобно твердым аэрозолям. Земная поверхность прогревается меньше, увеличивается устойчивость в атмосфере.

 

При ослаблении солнечной активности усиливается облучение тропосферы Земли на всех широтах высокоэнергетическими космическими излучениями. В этом случае действует эффект, описанный Хенриком Свенсмарком.

 

Это лишь небольшая часть возможных вариантов влияния ионизирующего излучения, в зависимости от его мощности, условий солнечного сияния, содержания влаги в атмосфере и состояния подстилающей поверхности, на погодные и климатические условия Земли.

 

Неоднозначность влияния легких ионов на температурный режим тропосферы вызывает различную степень корреляции (от положительной до отрицательной) погодообразующих элементов с фактором, порождающим потоки ионизирующего излучения – активностью Солнца.

 

5. Заключение

Влияние активности Солнца на процессы, протекающие в тропосфере, осуществляется посредством высокоэнергичных заряженных частиц солнечного ветра, под воздействием которых образуются ионы, изменяющие физические свойства основных компонентов газов воздуха - азота и кислорода.

 

В условиях высоких концентраций ионов в темное время суток или полярную ночь воздушная масса быстро остывает, а при большой интенсивности солнечной радиации - прогревается. Климат в этих условиях становится более континентальным.

 

Водяной пар, особенно в капельножидком и кристаллическом состояниях значительно сглаживает указанный эффект.

 

Вариации концентраций водяных паров и интенсивности солнечной радиации определяют степень влияния заряженных частиц на температурный режим тропосферы и создают многообразие типов солнечно-тропосферных связей.

        

Литература                

1. Кондратьев К.Я., Москаленко Н.И. Тепловое излучение планет. Л. Гидрометеоиздат, 1977, с.40-98.

2. Гильберт Н.Пласс. Влияние молекул газов, поглощающих инфракрасное излучение, на климат. Солнечная активность и изменения климата. Доклады конференции. Перевод с английского под редакцией Хргиана А.Х. Л.Гидрометеоиздат, 1966, с.10-21.

3. Логинов В.Ф. Характер солнечно-атмосферных связей. Л. Гидрометеоиздат, 1973, с.5-10.

4. Сазонов В.И., Логинов В.Ф. Солнечно-тропосферные связи. Л. Гидрометеоиздат, 1969, с.29-58.

5. Щука Т.И. Изменения давления у поверхности земли в периоды вторжения высокоэнергичных частиц. Труды Арктического и Антарктического НИИ, т.289, Л. Гидрометеоиздат, 1969, с.74-83.

6. Герман Дж.Р., Гольдберг Р.А. Солнце, погода и климат. Перевод с английского под редакцией Кондратьева К.Я., Логинова В.Ф. Л.Гидрометеоиздат, 1981, с.81-85, с.93-168.          

7. Израэль Ю.А., Петров В.Н., Авдюшин С.И., Гасилина Н.К., Ровенский Ф.Я., Ветров В.А., Вакуловский С.М. Радиоактивное загрязнение природных сред в зоне аварии Чернобыльской атомной электростанции. Метеорология и гидрология, N2, М.

Гидрометеоиздат 1987, с.5-18.

8. Чижевский А.Л. Земное эхо Солнечных бурь. М. Издательство "Мысль", 1973, с.100-115.

9. Солнечная активность и изменения климата. Доклады конферен-

ции, организованной и проведенной Нью-Йорской академией наук и Аме-

риканским метеорологическим обществом 24-28 января 1961 г. Под ре-

дакцией РОДСА У. ФЕЙРБРИДЖА. Перевод с английского под редакцией

 

А.Х. Хргиана. Гидрометеоиздат. Л. 1966. 368 с.


Автор материала: Николай Тысинюк
Теги
Теги для этой статьи отсутствуют
Оцените статью
0