ВЛИЯНИЕ МАГНИТНЫХ БУРЬ НА ЧЕЛОВЕКА

II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

ВЛИЯНИЕ МАГНИТНЫХ БУРЬ НА ЧЕЛОВЕКА

Клопова В.В. 1
1МБОУ Гремячевская школа №1
Гусева Н.В. 1
1МБОУ Гремячевская школа №1
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Цель: рассказать о магнитных бурях и доказать необходимость исследования этого явления.

Задачи: объяснить причины возникновения магнитных бурь. Узнать о последствиях магнитных бурь. Понять принцип действия магнитных бурь. Ознакомиться с достижениями науки в этой области. Исследовать влияние магнитных бурь на жителей нашего поселка.

.

  1. Введение

    1. Магнитное поле Земли.

Одна из особенностей Земли, как планеты- наличие у нее магнитного поля, которое оказывает очень глубокое влияние на геофизические, биофизические процессы.

Магнитное поле Земли образует магнитосферу нашей планеты. Она простирается на расстоянии 70-80 тыс. км в направлении на Солнце и на многие млн. км. – в противоположную сторону. Магнитосфера является природным барьером на пути солнечного ветра и космического излучения. Магнитное поле захватывает из космического пространства заряженные частицы (протоны и электроны), которые движутся вдоль линий напряженности поля и образуют так называемый радиационный пояс Земли. Поток таких частиц особенно возрастает при возмущениях на Солнце. По современным воззрениям, первая причина существования магнитного поля – это процессы, происходящие в недрах Земли. Земля состоит из жидкого ядра. Плотность ядра ( 11 г/см3) высокая. Она указывает, что ядро должно состоять из тяжелых элементов. Железо – единственный тяжелый элемент, широко распространенный в Солнечной системе. Значит, ядро состоит из железа; в нем циркулируют круговые токи и порождают земное магнитное поле. Итак, первый источник магнитного поля – круговые токи в недрах Земли.

В 1958 году при помощи космических аппаратов советских и американских ученые открыли существование вокруг Земли двух «поясов». Эти «пояса» состоят из движущихся потоков заряженных частиц – протонов и электронов, которые создают кольцевой ток. Таким образом, радиационные пояса- вторая причина существования магнитного поля Земли.

Ядро Земли делится на твёрдое внутреннее и внешнее – жидкое, у которого температура 6000˚С , оно состоит из железа и никеля, и где создаётся Магнитное поле – гигантский электромагнит с двумя полюсами: северным и южным

Ось магнитного поля проходит всего под углом в 11,5 градусов к оси вращения планеты, мы можем пользоваться компасом, у которого магнитная стрелка указывает не на истинный Северный полюс, а на Северный магнитный полюс. Ось магнитного поля не проходит через центр Земли, а отстоит от него на 430 км. Магнитное поле Земли несимметрично.

1.2 Процессы, происходящие на Солнце

Земля постоянно находится под потоком заряженных частиц, которое излучает Солнце. Этот поток получил название Солнечного Ветра.

Солнечный ветер-поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300-1200км/с. Солнечный ветер создаёт магнитные бури, полярные сияния.

Встречая на своем пути Землю, солнечный ветер сильно деформирует ее магнитосферу ,в результате чего наша планета обладает длинным магнитным «хвостом»,направленным от Солнца. Магнитное поле Земли чутко отзывается на обдувающие ее потоки солнечного вещества.

  1. Основная часть.

2.1. Историческая справка

Магнитные бури зачастую образуются в средних и низких широтах планеты, и могут длиться от нескольких часов до нескольких дней. Данное природное явление – результат влияния ударной волны солнечного ветра с высокочастотными потоками. Вспышки на солнце провоцируют мощный выброс протонов и электронов в космос, которые начинают стремительно двигаться к Земле, и уже спустя несколько дней достигают атмосферы нашей планеты. Поскольку эти частицы обладают сильным зарядом, они начинают оказывать влияние на магнитные поля Земли. Таким образом, магнитные бури на Солнце во время повышенной активности космического тела провоцируют возмущение магнитного поля нашей планеты. Геомагнитные вспышки бывают не чаще нескольких раз в месяц, а ученые, наблюдая за движением солнечного ветра и фиксируя вспышки, могут спрогнозировать усиление влияния на магнитные поля планеты. Геомагнитные бури бывают разной интенсивности, от малозначительной до агрессивной. Во время сильных вспышек может происходить сбой спутниковых навигаций и отсутствие мобильной связи в отдельных районах Северной Америки, как произошло 11 сентября 2005 года. Также в середине 20-го века было проведено исследование, в ходе которого было проанализировано свыше 100 тысяч автомобильных аварий, и было установлено, что на второй день после геомагнитной бури количество автокатастроф резко увеличивалось.

.

  1.  

    1. Влияние магнитных бурь на человека.

Отрицательному влиянию воздействия магнитных бурь предрасположены по различным данным от 50 до 70% населения всего мира. Причем, начало такой стрессовой реакции у конкретного человека при различных бурях может смещаться на разное время. У кого-то реакция возникает за 1-2 дня до геомагнитного возмущения, когда происходят вспышки на солнце, кто-то начинает плохо себя чувствовать в пик магнитной бури, у некоторых недомогание проявляется только спустя какое-то время после нее. В течение жизни человек испытывает на себе влияние 2000-2500 магнитных бурь – каждая со своей продолжительностью (1-4 дня) и интенсивностью. Четкого графика у магнитных бурь нет – они могут «накрыть» днем или ночью, в летнюю жару и зимой, а их влияние сказывается абсолютно на всех и всем. Действие геомагнитизма на здоровье человека может быть благоприятным и неблагоприятным в зависимости от силы воздействия. У истоков этого явления стоял наш выдающийся ученый-биолог А.Л. Чижевский. В своей книге «Физические факторы исторического процесса», изданной в 1924 году, он утверждал, что происходящие на Земле природные «буйства» (землетрясения, извержение вулканов и другое) в значительной степени зависит от 11-летнего цикла солнечной активности и солнечных бурь, вызывающих на Земле бури магнитные. Он доказывал, что магнитные бури влияют на состояние нервной системы, которая является их своеобразным «приемником». И нервы, и головной мозг очень чувствительные «приемники» и реагируют с большой быстротой. Наука накапливает все больше знаний о влиянии переменных магнитных полей на человека и животных. Установлено, например, что к действию этих полей чувствителен эпифиз - расположенная в мозге железа, вырабатывающая меланин - вещество, регулирующее, в частности, обмен веществ и адаптацию организма к неблагоприятным условиям и ответственен за суточные биоритмы. Исследования показали, что после воздействия переменных магнитных полей, уровень мелатонина в крови снижается. Уменьшение мелатонина нарушает его нормальную функцию в организме и увеличивает риск появления некоторых недугов.

Как именно магнитные бури влияют на человеческий организм?

В соответствии с солнечной активностью происходят изменения в количествелейкоцитов: их концентрация снижается при высокой активности солнца и повышается при низкой.

Воздействию магнитных бурь подвергается весь организм. И чем больше хронических заболеваний – тем сильнее действие бурь.

Повышается риск образования тромбов.

Изменяется скорость оседания в крови эритроцитов, замедляется свертываемость крови.

Нарушается «доставка» кислорода к тканям и органам, густеет кровь.

Появляютсямигрени, головные боли, боли в суставах, головокружение.

Учащается сердцебиениеи снижается общий жизненный тонус.

Отмечается бессонница, скачки давления.

Происходит прогрессирование хронических болезней, особенно касающихся нервной системы.

Возрастает число инфарктов миокарда и инсультов.

Повышается концентрация фибриногена и выделение гормонов стресса.

Магнитные бури нередко сопровождаются головными болями, мигренями , учащённым сердцебиением, бессонницей , плохим самочувствием, снижением жизненного тонуса, резким изменением давления. Что же происходит? Во время магнитных бурь образуются агрегаты кровеносных телец ( у здоровых людей – в меньшей степени), т.е. кровь густеет. Из-за такого сгущения крови ухудшается кислородный обмен, и первыми реагируют на нехватку кислорода мозг и нервные окончания. У кардиологических больных выработка меланина подавляется, что может привести к серьёзным поломкам в организме. Нет никого, кто был бы свободен от воздействия геомагнитного поля. Исследования показали, что реакция организма человека на магнитные бури зависит от его возраста, пола и реактивности нервной системы, состояния здоровья. У людей пожилого возраста в эти дни учащается пульс и повышается артериальное давление. Мужчины более подвержены воздействию магнитных бурь, чем женщины. В магнитоактивные дни число инфарктов увеличивается более чем в три раза, инсультов- в два. В эти дни рекомендуется снизить физическую нагрузку и максимально включить в рацион растительную пищу, кисломолочные продукты, а также нежирное мясо. Обратите внимание на холестерин, ряд исследований говорит, что в дни магнитных бурь его уровень существенно повышается, и старайться не злоупотреблять белковой пищей. Кофеин тоже лучше ограничить. Ориентируйтесь на собственные проблемы со здоровьем и в эти дни точно следуйте всем предписаниям врачей. Людям, страдающим аритмиями, ишемической болезнью сердца, перенесшими инфаркт, инсульт, следует всегда иметь необходимые лекарства под рукой.

  1.  

    1. Причины воздействия магнитных бурь на человека.

Мы реагируем на бурю как сигнал предупреждения о возможной опасности. Организм впадает в стресс, мобилизирует все силы для борьбы. Так что метеозависимость – один из способов борьбы за выживание. Известно, что магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды, электрические токи, постоянные магниты. В биологических системах, в том числе в организме человека, существуют упорядоченные движения электрических зарядов( электронов и ионов),определяющие все основные процессы жизнедеятельности клеток. Кроме токов и зарядов в живом организме имеются маленькие магнитики – молекулы различных веществ, прежде всего воды. Известно, что магниты взаимодействуют. Именно поэтому меняющееся магнитное поле вызывает переориентацию этих маленьких магнитиков в организме. Отклоняясь от обычного направления, они перестают нормально выполнять свои функции, от чего начинает страдать весь организм. В организме человека возникают дополнительные биотоки, что ещё больше нарушает нормальную жизнедеятельность. Практически всё это обусловлено тем обстоятельством, что живой организм является системой электромагнитной и все его функции обеспечиваются электромагнитным процессам.

Люди в период магнитных бурь остаются незащищенными, поэтому большое значение имеют заблаговременные прогнозы магнитоактивных дней: люди могут заранее принять лекарства.

2.4. Влияние магнитных бурь на кальциевый обмен в организме.

При магнитных бурях изменяется скорость процессов в водной среде. Ясно, что и человек должен быть подвержен их влиянию, т.к. он состоит примерно на 70% из воды. Что же конкретно происходит в организме?

Ученые установили, что вода имеет структуру, похожую на кристаллическую. При этом молекулы связаны между собой водородными связями. Более слабыми, нежели химические. Они так же быстро разрушаются, как и возникают под действием различных, незначительных по силе , внешних факторов- таких, как температура, излучение или присутствие различных ионов. Оказалось, что особенно важную роль играют ионы кальция. Они управляют молекулами воды и определенным образом группируют их вокруг себя. Кальций с водой связан очень неустойчивыми водородными связями. Но живому организму и нужны такие высокочувствительные датчики, которые позволяли бы улавливать слабые изменения во внешней среде с тем, чтобы выстраивать работу организма уже в новых условиях. Именно кальций играет очень важную роль в развитии и формировании живого организма. Соли кальция способствуют свёртыванию крови, управляют нервно-мышечным возбуждением, активируют отдельные ферменты, управляют проницаемостью клеточных мембран. Во внутриклеточных структурах (митохондриях) на каждый атом поглощенного кислорода накапливается до трёх ионов кальция. Ионы кальция участвуют в процессах. Которые влияют га переход нервного импульса через нервные соединения между окончаниями нервных клеток. Активного кальция в организме должно быть строго определенное количество. От него зависит состояние межклеточной жидкости. Если ионное равновесие нарушается. Комплексы кальция перестраиваются. Меняется проницаемость мембран, от которой зависит обмен веществ между клеткой и межклеточной средой, что обусловливает возбудимость клетки. Это может приводить к изменению концентрации кальция в крови, которая омывает сердце, а также в самой сердечной мышце, что ведёт к нарушению нормального функционирования сердца.

  1.  

    1. Способы защиты от магнитных бурь.

А.Л Чижевский считал, что можно оградить человека от ряда вредных влияний природной среды. По его мнению, в роли спасателя выступает металл. Учёный предлагал помещать больных на период магнитных бурь в экранированные палаты. Обычно же люди остаются незащищенными. Десятки лет за рубежом и на протяжении последних лет в России слушателям телерадиопередач сообщают о предстоящих значительных магнитных бурях и предупреждают о возможных обострениях хронических болезней. Отложите занятие спортом или тяжелую физическую нагрузку на более удачное время. Отдайте предпочтение пешей прогулке на свежем воздухе. В период солнечной гиперактивности вдобавок ко всему прочему повышается в крови концентрация холестерина. Поэтому, дабы разгрузить трудягу-сердце, постарайтесь не употреблять тяжелую пищу (жирное, сладкое, мясное, алкоголь). Угостите свой организм фруктами и ягодами, богатыми на калий и магний (яблоками, изюмом, бананами, курагой, вишней, черной смородиной, клюквой, малиной. абрикосами, персиками). Именно они уменьшают уровень адреналина в крови и облегчают функционирование сердечно-сосудистой системы. Помогут преодолеть «геомагнитные трудности» и лекарственные растения: тут пригодится чай из листьев земляники, настойка эвкалипта, пиона, валерьяны. Не принимайте довольно важных решений, избегайте конфликтных ситуаций. Будьте готовы к капризному поведению нашего светила, поддерживайте и наращивайте резервные возможности вашего организма. И тогда Солнце будет приносить вам лишь свет, тепло и радость.

В дни магнитных бурь в нашем поселке значительно увеличивается количество вызовов скорой помощи по поводу гипертонических кризов и острых болей в сердце. Возрастает госпитализация пациентов в кардиологические и неврологические отделения.

  1.  

    1. Прогнозирование космических аномалий.

Кто же занимается прогнозированием различных аномалий в космосе? Сегодня информацию о состоянии космической среды поставляет в основном американский центр космического окружения. Но государственные интересы России и престиж отечественной науки, внесшей огромный вклад в знания о космосе, требуют создания собственной надёжной системы регистрации и прогнозирования космических событий, а также оповещения об опасных проявлениях космической погоды. С целью создания такой системы специальная комиссия Российской академии наук под руководством директора Института солнечно – земной физики Сибирского отделения РАН, академика Г.Жеребцова разработала концепцию отечественной программы «Космическая погода». Её реализация может быть осуществлена на базе ранее созданной сети гелиофизических и геофизических обсерваторий (правда, в последние годы часть из них закрыта и нуждается в восстановлении) и физических научных институтов, связанных с разработкой космической тематики.

Ясно, что для того, чтобы разобраться в явлениях космической погоды и потом использовать эти знания в прогнозах, необходимо не просто собирать данные, а осмысливать их, строить теоретические модели, обобщать все сведения в целостную картину происходящего. Для этого нужен комплекс наблюдательных, инженерных, теоретических работ. Российские учёные имеют хорошие результаты в области исследований солнечной активности, межпланетной среды, магнитосферы, ионосферы и нейтральной атмосферы Земли. Они создали и некоторые образцы уникальных приборов, например, специалисты нижегородского Научно – исследовательского радиофизического института, сделали оригинальный (в мире такого нет) детектор – космический томограф, который через поверхности Земли одновременно может вести наблюдения по множеству направлений.

Кроме того, в России есть станции, расположенные в уникальных местах, как, например, полярная обсерватория Тикси, где наиболее ярко наблюдаются явления космической непогоды: сюда попадают большие потоки частиц, вызывающие возмущение атмосферы, и здесь легче отслеживать процессы, происходящие в космосе. Поэтому у России есть реальные шансы выйти на ведущее место в изучении этого вопроса.

Кроме того, в России есть станции, расположенные в уникальных местах , как, например, полярная обсерватория Тикси, где наиболее ярко проявляется возмущение атмосферы.

Существенный вклад в решение этой задачи внесла группа японских ученых из Института космических исследований Земли в Нагоя.Солнце обладает магнитными полями и электрическими токами, окружающими его в составе гелиосферы. Эти магнитные поля изгибаются и поворачиваются таким образом, что создаются трехмерные структуры, известные как «скрученные магнитные петли». Эти электромагнитные нити «привязаны» к поверхности Солнца, но имеют тенденцию время от времени «отрываться». Такая особенность становится причиной крупных солнечных вспышек — «нитевидных магнитных потоков», выбросы которых происходят в форме электрически заряженных газов, периодически возмущающих даже магнитное поле Земли. Можно сказать, это ураганы в космосе.Частицы солнечной энергии, достигающие магнитосферы Земли, могут вызывать огромные геомагнитные бури. В результате таких бурь нарушается передача электроэнергии и радиосигналов, выходят из строят спутники. Кроме того, космонавты на космических станциях и пассажиры самолетов подвергаются высокому риску воздействия космических лучей.Ученые Нагойского университета разработали модель, которая имитирует «магнитные петли», используя данные наблюдения Солнца в реальном времени. Моделирование учитывает корональные выбросы массы, которые тесно связаны с солнечными вспышками. Это позволит заранее предсказать, когда такая солнечная энергия достигнет окрестности Земли.

  1. Заключение.

Магнитное поле влияет, в основном магнитными бурями, на человека. Они оказывают избыточное давление на атмосферу Земли, под действием солнечного ветра, в результате вспышек на Солнце и сопровождающих их выбросов потоков заряженных частиц.

В магнитоактивные дни происходит резкое ухудшение здоровья человека, увеличивается число аварий, преступлений. Поэтому в такие дни рекомендуется:

- исключить алкоголь, физические нагрузки, жирное и сладкое;

- сердечным больным держать под рукой привычные лекарства;

- активизировать тканевый обмен, принимая соки ,воду, чай.

Мы не в силах предотвратить и уменьшить вредное влияние магнитных бурь на собственный организм. Наша задача вести здоровый образ жизни, так как больной человек воспринимает отрицательное влияние магнитного поля тяжелее, чем здоровый. Мы должны к этому.

  1. Список используемой литературы.

  1. http://www.finehealth.ru/http:

2. //www.hep.by/2012/08/08/mechenye-atomy/

  1. Материалы к уроку. 9-й класс.- http:// fiz/1september/ru. Рубрика «Дополнительные материалы» к газете «Физика-ПС»,2011,№2,3

  2. Источник:http://zdravotvet.ru/kak-magnitnye-buri-vliyayut-na-zdorove-cheloveka/

  3. http://medprice.com.ua/articles/kak-magnitnyie-buri-vliyayut-na-zdorove-cheloveka-3889.html

Просмотров работы: 3271