VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Влияние геомагнитных бурь на здоровье человека
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Я заметила, что люди часто жалуются на головные боли, недомогания и головокружения в какие-то определённые дни, а посмотрев в Интернете прогноз погоды, я выяснила, что в это время наблюдается повышенная геомагнитная активность. И это подтолкнуло меня узнать, что же представляют собой геомагнитные бури, и как они воздействуют на человеческий организм.
Цель работы: Исследовать причины возникновения геомагнитных бурь и влияния их на здоровье человека.
Методы исследования: теоретический, аналитический, метод сравнения.
При выполнении работы я поставила следующие задачи:
1. Сбор материала по выбранной теме.
2. Провести анализ научной и научно-популярной литературы по теме исследования.
3. Выявить, как влияет магнитная буря на здоровье человека.
4. Провести опрос учащихся и учителей.
5. Сделать выводы.
Магнитное поле земли
Земля в целом представляет собой огромный шаровой магнит. Магнитное поле Земли имеет внутри земное происхождение. Ядро Земли является жидким и состоящим из железа; в нем циркулируют круговые токи, которые и порождают земное магнитное поле. Оно не является симметричным.
Магнитные и географические полюса Земли не совпадают друг с другом. Южный магнитный полюс находится вблизи северного географического полюса, а именно вблизи северного берега озера Виктория (Канада). Северный магнитный полюс находится вблизи южного географического полюса, а именно вблизи берегов Антарктиды. Магнитные полюса Земли перемещаются (дрейфуют).
Магнитное поле Земли не остается постоянным, оно испытывает медленные изменения во времени (так называемые вековые вариации). Кроме того, через достаточно большие интервалы времени могут происходить изменения расположения магнитных полюсов на противоположные (инверсии). За последние 30 млн лет среднее время между инверсиями составляло 150 000 лет.
Но особенно большие изменения могут происходить в магнитосфере Земли. Эта область околоземного пространства, в котором сосредоточено магнитное поле Земли, простирается на расстояние 70–80 тыс. км в направлении на Солнце и на многие миллионы километров в противоположную сторону.
Магнитные бури
Магнитные бури — это значительные изменения магнитного поля Земли под действием усиленного солнечного ветра, в результате вспышек на Солнце и сопровождающих их выбросов потоков заряженных частиц.
Магнитные бури продолжаются обычно от 6 до 12 часов, а затем характеристики земного поля снова возвращаются к своим нормальным значениям. Но за столь короткое время магнитная буря оказывает сильное влияние на радиосвязь, линии электросвязи, человека и др.
Причины возникновения
Солнце довольно нестабильно.
Видами солнечной активности, которые приводят к возникновению магнитных бурь, являются:
Вспышки на Солнце – выброс миллиардов килотонн энергии (плазмы) в пересчете на тротиловый эквивалент. Энергия магнитная образуется из вращательной.
Выброс корональной массы – в этом случае энергия не преобразуется в магнитную, а вся тратится на придание ускорения тому веществу (протонам и электронам), которое улетит в космическое пространство.
Корональные дыры – участки короны Солнца со сниженной плотностью и температурой. Именно в этих местах размыкаются магнитные линии, и плазма светила вытекает в космос.
Все эти явления провоцируют появление огромного количества заряженных частиц, которые разлетаются в комическом пространстве. Часть из них, летя со скоростью порядка тысячи километров в секунду, на вторые или третьи сутки достигает нашей планеты, и этот поток мы называем солнечным ветром. Именно они меняют параметры магнитного поля Земли.
Проявляется геомагнитная буря двумя фазами:
Первая и главная - фаза нарастания возмущения. Длится она обычно около семи часов. В это время возмущение геомагнитного поля постепенно усиливается до некоего порога.
И тогда наступает вторая фаза - возвращение к исходному состоянию, фаза восстановления. Занимает это порядка трёх дней.
Интенсивность любой магнитной бури можно характеризовать двумя индексами: Dst и Kp. Так, умеренные бури принимают значение Dst от -50 до -100 нТл (Тл - Тесла, единица измерения). И чем ниже значение, тем интенсивнее буря. При экстремальных геомагнитных бурях этот показатель опускается ниже границы в -200 нТл.
Самая сильная буря, кстати, была зарегистрирована в 1859 году (Кэррингтоновская буря, -900 нТл). Она была настолько сильной, что многие телеграфные системы перестали работать, а полярные сияния наблюдались по всему миру.
Во время увеличения солнечной активности интенсивность солнечного ветра возрастает. При этом частицы солнечного ветра ионизируют верхние слои атмосферы в северных широтах (где магнитные силовые линии сгущены) и вызывают там свечения — полярные сияния.
В магнитном поле Земли в условиях разреженного воздуха так светятся обычно атомы кислорода и молекулы азота. Магнитное поле Земли защищает ее жителей от солнечного ветра!
Прогнозирование геомагнитной активности
Исходя из данных, полученных благодаря наблюдению из телескопов и спутников, можно прогнозировать геомагнитную активность. Наблюдая за самим Солнцем и его активными процессами, можно сделать прогноз на двое суток вперёд (поскольку солнечный ветер достигает Земли за 1 - 1,5 дня). Но верным является лишь каждый третий такой прогноз.
А вот прогноз, сделанный благодаря данным, полученным из спутников, находящихся недалеко от Земли, является практически всегда верным. Но сделать его можно лишь тогда, когда их достигает солнечный ветер. То есть, за час до проявления последствий магнитной бури на Земле.
Влияние магнитных бурь на человека
В чем же выражается влияние магнитных бурь на здоровье человека? Симптомы у всех, как правило, примерно одинаковые:
человек начинает чувствовать сильную беспричинную усталость;
начинают беспокоить головные боли и боли в суставах;
у многих учащается сердцебиение.
А вот у людей с хроническими заболеваниями влияние этого необычного природного явления выражается следующим образом:
людям, страдающим бронхиальной астмой, становится труднее дышать;
у гипертоников часто скачет давление;
у людей с нестабильной психикой может наблюдаться депрессия или приступы агрессии.
Исследование:
Я решила провести опрос о состоянии людей во время повышенной геомагнитной активности. Вопросы были заданы некоторым ученикам и учителям моей школы. Проводила я опрос в два разных дня(21 февраля и 28 марта) для сравнения результатов.
Вопросы:
Болит ли у вас сегодня голова?
Мучила ли вас сегодня ночью бессонница?
Мучают ли вас сегодня боли в суставах?
Повышено ли у вас сегодня давление?
21 февраля
28 марта
Так же, проводя опрос, я спрашивала, имеют ли люди какие-либо хронические заболевания. И могу сказать, что в основном чувствуют себя плохо такие люди с хроническими заболеваниями, травмами и инвалидностью. И они же знают, повышено ли у них давление или нет, так как контролируют своё состояние.
Заключение:
Вывод: Проводя данную исследовательскую работу, я узнала, что такое геомагнитная буря, почему и как она возникает. А так же я узнала, как магнитная буря влияет на человека. Проведя опрос о состоянии людей во время геомагнитных бурь, и сделав статистическую обработку результатов моих исследований, я пришла к выводу, что магнитная буря влияет на здоровье человека, в большей степени на людей, которые имеют хронические заболевания, травмы, инвалидность, а также чем старше, тем более метеозависим. Главное правило, которое я вывела для себя и рекомендую всем для того, чтобы не реагировать на метеоусловия, необходимо постоянно укреплять здоровье, заниматься физкультурой, правильно организовать режим работы и отдыха, питание.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Зильберман Г.Е. Электричество и магнетизм. М., 1970 г
2. Воронцов – Вельяминов Б.А. Астрономия для 11 кл. сред. шк.-2003г.
3. Перышкин А.В. Физика 9 кл. 14-е изд.,стереотип.-М.:Дрофа, 2009г.
4. https://infourok.ru/teoriya-po-teme-magnitnoe-pole-klass-1355445.html
5. https://foxford.ru/wiki/fizika/magnitnoe-pole-zemli
6. https://www.gismeteo.ua/weather-saratov-5032/gm/