Dari sejarah magnet dan studi tentang badai magnet. Proyek pendidikan: "Pengaruh badai magnet terhadap kesehatan manusia." Sifat badai geomagnetik

Di alam, empat kekuatan memainkan peran utama:

• gaya nuklir yang menahan proton dan neutron dalam inti atom
• gaya atom yang menyatukan partikel dan atom
• gravitasi.
• gaya elektromagnetik, listrik, dan magnet.

Namun, jika semuanya jelas dengan tiga hal pertama, pentingnya magnetisme sering kali diremehkan. Hanya karena kita tidak merasakan magnetisme dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak merasakan medan magnet, dan bahkan magnet yang paling kuat pun tidak berpengaruh apa pun pada kita. Dengan kata lain, kita bahkan tidak memikirkannya.

Namun faktanya, magnetisme memainkan peran besar dalam kehidupan kita. Katakanlah Anda tahu bahwa satu-satunya hal yang menghentikan orang berjalan menembus tembok atau jatuh dari lantai adalah sebuah medan magnet? Kemungkinan besar mereka tidak mengetahuinya. Mengapa ini terjadi?

Molekul dan atom sangatlah kecil, dan jarak antar atom sangatlah lebar. Jika kita diperkecil hingga seukuran atom, kita akan menemukan bahwa ruang di sekitar kita seakan-akan terdiri dari kekosongan yang tiada henti.

Jarak antara elektron yang mengorbit proton di dalam inti juga cukup jauh. Misalnya, bayangkan sebuah “kipas atom”, di mana elektron adalah bilahnya, dan inti adalah bagian tengah tempat bilah tersebut dipasang. Saat “kipas” kami tidak berfungsi, Anda dapat dengan bebas mendorong apa pun di antara bilahnya, tetapi begitu Anda menyalakannya, bilah yang berputar tampak menyatu menjadi lingkaran padat. Dengan kata lain, kekosongan tiba-tiba bertambah padat!

Hal ini terjadi karena tarikan elektromagnetik timbul antara elektron bermuatan negatif dan proton bermuatan positif, dan keduanya mulai berputar. Dan ketika mereka berputar secepat bilah kipas, atom-atom mulai mendorong segala sesuatu menjauhi dirinya. Artinya, kita melihat gambaran yang sama - karena magnetisme, "kekosongan atom" tiba-tiba memperoleh kepadatan, dan massa atom yang terhubung satu sama lain mulai berperilaku seperti benda padat. Itu sebabnya kita tidak bisa menembus tembok.

Dengan kata lain, kepadatan suatu materi, sifat nyatanya, diciptakan bukan oleh atom-atom penyusun materi itu sendiri, tetapi oleh medan magnet.

Bisa dibayangkan garis medan magnet seperti jalur di jalan tol. Meski letaknya bersebelahan, namun tidak pernah berpotongan. Di antara mereka sepertinya ada jalan pemisah.

Analogi ini memungkinkan kita menjelaskan beberapa proses yang terjadi di Matahari. Bayangkan sebuah jalan raya yang memiliki jalur tengah untuk mobil melaju dua arah sekaligus. Jika tidak ada aturan yang mengatur lalu lintas pada jalur tersebut, maka setiap orang akan ingin berkendara di jalur tersebut “sesuai arahnya masing-masing”, kekacauan akan terjadi dan kecelakaan besar pasti akan terjadi.

Sekarang bayangkan jalan raya ini berada di Matahari, dan panjang akumulasi mobil adalah 35 ribu kilometer. Sejumlah besar material yang terbakar setelah “kecelakaan” semacam itu akan terbang dan langsung menuju ke luar angkasa. Begitulah adanya ejeksi massa koroner. Biasanya ejeksinya berukuran sangat besar, mengkonsentrasikan lebih dari 10 miliar ton plasma matahari. Pada saat yang sama, lontaran massa koroner bukanlah fenomena “lokal”; ukurannya sedemikian rupa sehingga menimbulkan ancaman serius bahkan bagi penduduk bumi.

Namun selain emisi koroner, Matahari terus-menerus “memanjakan” kita tidak hanya dengan suar, tetapi juga dengan radiasi infra merah dan sinar-X yang konstan, dengan kata lain cukup aneh mengapa “sumber kehidupan” kita belum berhasil. bunuh kami!

Untungnya bagi kita, Bumi cukup terlindungi dari gangguan kosmik, dan sifat perlindungannya juga didasarkan pada prinsip magnetisme. Bola dunia itu sendiri adalah magnet yang sangat besar, karena bumi dikelilingi oleh magnet yang sangat kuat Medan gaya, yang, seperti perisai, melindungi kita dari “kejahilan” Matahari.

Magnetosfer- medan magnet raksasa yang diciptakan oleh inti planet yang berputar. Ini membentang lebih dari 70 ribu km. di sekitar planet ini. Sama seperti satu cincin magnet dari garis-garis medan menolak yang lain (yaitu, keduanya tidak pernah berpotongan), demikian pula Magnetosfer bumi menolak plasma magnetik Matahari.

Biasanya miliaran ton plasma panas dan bermuatan menghantam planet kita, tetapi sebelum mencapainya, mereka terbang menjauh. Hanya sebagian kecil dari badai magnet yang bocor melalui ruang terbuka kecil di kutub, dan kita dapat mengagumi aurora. Tanpa magnetosfer bumi, partikel radioaktif yang berbahaya sudah lama membunuh semua bentuk kehidupan di bumi. Untungnya, hanya gelombang matahari yang bermanfaat - cahaya dan panas - yang melewati kita.

Orang mungkin bertanya-tanya bagaimana magnetosfer melindungi kita dari lontaran massa koronal namun memungkinkan sinar matahari masuk. Masalahnya adalah lontaran koroner adalah partikel bermuatan, dan medan magnet “menangkap” muatan listrik ini. Cahaya tidak mempunyai muatan listrik, sehingga melewati medan magnet seolah-olah tidak terjadi apa-apa.

Tapi dari mana datangnya gaya magnet bumi yang kuat? Jawabannya dapat diberikan oleh salah satu magnetometer tertua dan paling sederhana - kompas. Banyak orang yang percaya bahwa kompas selalu menunjuk ke utara, namun pernyataan tersebut tidak benar. Kompas menunjuk ke sumber medan magnet yang kuat, dan dalam kondisi Bumi, sumber tersebut tidak lain adalah kutub utara planet ini. Coba lihat sendiri - letakkan magnet yang kuat di sebelah kompas, dan jarum akan segera berputar dari "utara" ke arahnya.

Namun, meskipun kita menerima konvensi bahwa kompas menunjuk ke kutub utara, pernyataan ini tetap tidak sepenuhnya benar. Kompas tidak menunjuk ke kutub geografis planet ini (yang sama di utara), tetapi ke kutub utara magnet, dibandingkan dengan geografis, agak bergeser ke samping, dan terletak di bagian paling utara Kanada.

Kutub magnet bukanlah magnet itu sendiri. Medan magnet diciptakan oleh kekuatan jauh di dalam planet kita. Medan magnet dihasilkan oleh arus listrik yang bergerak, dan Bumi merupakan “satu aliran besar”. Inti logam planet ini juga berputar dan karenanya, medan magnet dihasilkan.

Medan magnet bumi bukanlah sesuatu yang statis dan stabil. Ini mungkin berubah seiring waktu. Arus dalam perut bumi dapat berubah arah yang berarti arah medan magnet juga akan berubah. Kutub Utara dan Selatan bisa saja terbalik, dan hal ini telah terjadi di planet kita.

Kita tahu bahwa orientasi kutub magnet bumi berubah setiap 100 ribu tahun. Geologi laut dalam dan glasial menunjukkan bahwa selama 780 ribu tahun jarum kompas menunjuk ke selatan, dan 50 ribu tahun sebelumnya kompas menunjuk ke utara. Peristiwa pembalikan kutub secara tiba-tiba disebut inversi magnetik, dan kapan hal itu akan terjadi lagi, kami belum bisa memastikannya.

Tidak ada yang tahu bagaimana pembalikan magnet akan mempengaruhi kehidupan masyarakat. Kompas akan mengarah ke selatan, migrasi burung akan terganggu, navigasi GPS menjadi tidak berguna. Namun mungkin ada konsekuensi yang lebih serius. Perubahan kutub geomagnetik dapat melemahkan atau menghilangkan medan magnet sama sekali. Masalahnya adalah medan magnet yang lemah tidak akan melindungi kita dari radiasi matahari yang mematikan.

magnetisme matahari diciptakan oleh pergerakan plasma melintasi permukaan Matahari. Magnetisme, seperti yang kita ingat, dihasilkan oleh aliran muatan listrik yang bergerak. Dan Matahari, seperti Bumi, adalah aliran partikel bermuatan besar yang tak ada habisnya. Dari Bumi Anda dapat melihat satu fenomena magnetis - bintik matahari.

Tempat seperti itu merupakan pusaran magnet di permukaan Matahari; justru pusaran magnet yang sangat kuat itulah yang menyebabkannya jilatan api matahari. Faktanya, setiap kilatan adalah ledakan termonuklir raksasa, jauh melebihi kekuatan semua persenjataan nuklir yang ada di bumi.

Suar dan badai magnet yang ditimbulkannya begitu kuat sehingga tidak hanya berdampak pada Bumi, tetapi juga planet-planet di sekitarnya. Bukan tanpa alasan mereka mengatakan bahwa gangguan magnetis di Matahari menciptakan atmosfer di seluruh tata surya kita dan disebut cuaca luar angkasa.

Sinar-X sangat berbahaya bagi perangkat elektronik dan dapat menyebabkan kerugian miliaran dolar pada satelit komunikasi dan navigasi. Oleh karena itu, kemampuan memprediksi “cuaca luar angkasa” merupakan hal yang vital dalam eksplorasi luar angkasa.

Dalam beberapa hal, kita sudah mengetahui cara memprediksi badai yang sangat kuat di Matahari. Lontaran massa koronal raksasa terjadi setiap 11 tahun ketika bintik matahari, semburan api, dan aktivitas lainnya mencapai puncaknya. Namun, tidak mungkin memprediksi secara akurat kapan lontaran massal akan terjadi dari kelompok titik mana pun.

Jika Bumi mempunyai medan magnet, apakah planet lain juga memilikinya? Dengan munculnya penerbangan luar angkasa pada tahun 60an, kami dapat mendeteksi medan magnet planet lain, dan ini merupakan penemuan yang menakjubkan. Keempat planet raksasa tersebut memilikinya Jupiter, Saturnus, Uranus Dan Neptunus– ada medan magnet aktif.

Medan magnet paling kuat di sistem kita adalah Jupiter. Ukurannya 10 kali lebih besar dari Bumi dan membentang sepanjang 6 juta km. di sekitar planet ini. Kami mengamati aurora di Jupiter dan Saturnus dan mengetahui bahwa aurora tersebut muncul di sana dengan cara yang sama seperti di Bumi - magnetosfer planet-planet ini membelokkan partikel Matahari ke kutub dan mereka bersinar di sana dengan cara yang sama seperti di Bumi.

Namun di dekat Matahari, medan magnet lebih jarang terjadi. Merkurius mempunyai medan magnet yang sangat lemah, hanya 1% dari medan magnet bumi. Venus tidak memilikinya sama sekali. Namun yang paling misterius dari semuanya adalah planet merah Mars.

Di akhir tahun 90an, pesawat luar angkasa MarsGlobalsurveyor pergi ke orbit Mars dengan magnetometer, dan itu menunjukkan bahwa tidak ada medan magnet global di Mars. Namun Surveyor menemukan bahwa medan magnet berdaya rendah tersebar di seluruh planet. NASA meyakini hal ini medanmagnetisme, yaitu sisa-sisa medan magnet yang ada miliaran tahun lalu. Apakah Mars memiliki medan magnet seperti Bumi? Jika ya, apa yang terjadi padanya?

Untungnya, kita tidak perlu pergi ke planet merah untuk mengetahuinya, karena kita sudah memiliki bagian dari planet merah tersebut. Kami memiliki sampel batuan dari Mars, ini adalah meteorit yang terlempar dari permukaannya setelah tumbukan asteroid atau komet jutaan tahun yang lalu. Memeriksa salah satu batu tersebut, ALH84001, menggunakan mikroskop kuantum di Universitas Massachusetts ( CUMI-CUMImikroskop) menunjukkan bahwa batu tersebut memiliki sifat magnet, dan sifat magnet ini berumur 4 miliar tahun. Artinya, di bawah permukaan meteorit tersebut terdapat jejak bekas magnetosfer Mars.

Hal ini memberi kita penemuan yang tidak terduga: pada awal sejarah, Mars benar-benar berbeda dari sekarang. Atmosfernya jauh lebih padat, air mungkin mengalir di permukaan, dan suhunya jauh lebih tinggi. Secara umum, tampak seperti Bumi. Kita tidak tahu apa yang terjadi saat itu, namun sekitar 4,1 miliar tahun yang lalu medan magnet planet tiba-tiba menghilang. Hebatnya, hal ini bertepatan dengan dimulainya transformasi Mars dari planet yang hangat dan basah menjadi planet yang kering dan dingin saat ini.

Salah satu hipotesis mengapa medan magnetnya hilang Mars menunjukkan bahwa planet ini tidak memiliki magnetosfer yang kuat untuk melindunginya dari radiasi kosmik, dan angin matahari mendorong atmosfernya menjauh dari Mars. Suasana menjadi semakin tipis dan kemudian menghilang sama sekali. Mars, secara kiasan, telah mati.

Mungkinkah hal ini terjadi di Bumi? Ya. Masalah yang lebih besar di sini adalah inversi medan magnet bumi, yang telah kita bahas di atas. Selama inversi geomagnetik, Bumi mungkin dibiarkan tanpa perlindungan magnetosfer selama beberapa hari atau lebih. Dan hal ini bisa membawa planet ini ke skenario Mars, ketika kita tiba-tiba mendapati diri kita benar-benar tidak berdaya melawan badai kosmik.

Badai magnetik pernah melanda bumi sebelumnya. Pada tahun 1989, semburan api matahari melanda Amerika Utara dan menyebabkan seluruh Quebec tanpa aliran listrik. Namun badai ini relatif lemah dibandingkan peristiwa yang terjadi pada tahun 1859 ( "Acara Carrington") - kemudian aurora terlihat bahkan di selatan Kuba, dan kabel telegraf serta trafo berkilauan di seluruh benua Amerika.

Apa jadinya jika badai tahun 1859 terjadi sekarang? Gamma dan sinar-X akan menghancurkan hampir semua satelit buatan, arus induksi akan melewati saluran listrik, yang akan menonaktifkan semua gardu listrik, dan semua peralatan listrik yang terhubung ke jaringan akan langsung mati.
Air harus dipompa dengan cara lama, bukan dengan pompa listrik, melainkan secara manual, menggunakan lilin, bukan bola lampu. Singkatnya, kita akan kembali ke masa sebelum adanya listrik. Namun negara-negara maju sudah begitu terbiasa dan beradaptasi dengan jaringan listrik sehingga tidak mungkin lagi bisa bertahan.

Untuk menghindari bencana seperti itu, saat ini para ilmuwan mencoba mengembangkan perlindungan terhadap badai semacam itu - mereka membuat sekering untuk transformator di gardu induk, mencoba memprediksi suar magnet. Namun seberapa efektif semua ini akan bekerja pada “jam X”, hanya waktu yang akan menjawabnya.

Titovskaya Alla, Kostyukova Nastya, Cherepova Natalya.

Pekerjaan penelitian dalam fisika.

Unduh:

Pratinjau:

LEMBAGA PENDIDIKAN ANGGARAN KOTA

SEKOLAH MENENGAH No.9

Topik: “Pengaruh badai magnet terhadap kesehatan manusia”

Penelitian ilmiah bekerja di bidang fisika

Kostyukova Anastasia Aleksandrovna.

Titovskaya Alla Viktorovna.

Cherepova Natalya Sergeevna.

Pembimbing Ilmiah: Kudasheva Galina Alekseevna

Guru fisika

2011

Pendahuluan…………………………………………………………………………………..3

Bab 1……………………………………………………………..4

1.1 Medan magnet………………………………………………….4-6 1.2 Medan magnet bumi……………………………………7-8 1.3 Badai magnet…………………………………………………………….9-12 Bab 2………………………………………………… ………… …..13

2.1 Pengaruh badai magnet terhadap kesehatan manusia………....13-14

2.2 Hasil Penelitian……………….15-18

Kesimpulan…………………………………………………19 Referensi………………………………………………… ..… 20

Perkenalan.

Kita sering bertanya-tanya bagaimana lumba-lumba menemukan jalan mereka di lautan dan burung di angkasa? Mereka berorientasi pada medan magnet. Ujung saraf lebah, burung, lumba-lumba, salamander, dan hewan lainnya “dibangun” dengan magnet alami - butiran magnetit Fe 3 HAI 4 . Saat badai, jarum kompas mulai terasa panas. Risiko besar bagi hewan untuk tidak menemukan jalan pulang. Ada versi orang yang masih punya “magnetnya”, hanya saja kita lupa cara menggunakannya. Namun, ketika medan magnet gelisah, “kompas”, menurut ingatan lama, memberi sinyal: SOS! Ada hipotesis: kita tidak bereaksi terhadap badai itu sendiri, tetapi terhadap sinyal ini - peringatan akan kemungkinan bahaya. Tubuh menjadi stres dan mengerahkan seluruh kekuatannya untuk melawan. Jadi ketergantungan pada cuaca adalah salah satu cara berjuang untuk bertahan hidup!

Masalahnya tampak menarik bagi kami, dan kami memutuskan untuk mempelajari badai magnet.

Topik proyek: “Pengaruh badai magnet terhadap kesehatan manusia”

Tujuan pekerjaan: mempelajari medan magnet bumi, mengetahui bagaimana pengaruh matahari terhadap kesehatan manusia. Jelaskan penyebab badai magnet dan dampaknya terhadap kesehatan manusia.

Metode penelitian:metode analitis, praktis, eksperimental, perbandingan.

Saat melakukan pekerjaan, kami mengatur yang berikut ini tugas:

1. Kumpulan materi tentang topik yang dipilih.
2. Melakukan analisis literatur ilmiah dan sains populer tentang topik penelitian.
3. Cari tahu bagaimana badai magnet mempengaruhi kesehatan manusia.

Relevansi dan signifikansi praktis dari topik:

1. Saat ini, banyak penelitian praktis yang dilakukan di bidang ilmu fisika ini.
2. Topik ini sangat penting secara praktis; mempelajarinya akan memperluas wawasan seseorang.

Objek studimedan magnet, angin matahari.

Medan magnet.

Pada tahun 1600, William Gilbert, dokter Inggris untuk Ratu Elizabeth 1, menyatakan bahwa Bumi adalah magnet alami yang besar, dan jarum kompas (seperti jarum dalam eksperimen Peregrine) menunjuk ke arah kutubnya. Hampir 50 tahun kemudian, Rene Descartes menemukan bahwa magnet permanen bekerja pada serbuk besi kecil yang tersebar di sekitarnya, seperti Bumi yang mengarahkan jarum magnet kompas. Dengan demikian, ia menunjukkan adanya interaksi (medan) magnet di ruang angkasa.

Garis-garis yang dibentuk oleh jarum magnet atau serbuk besi dalam medan magnet kemudian disebutgaris medan magnet.Selama lebih dari empat ribu tahun, satu-satunya sumber magnet yang digunakan secara praktis adalah bijih besi magnetik. Sampai awal abad ke-19. listrik dan magnet dianggap interaksi fisik yang tidak berhubungan satu sama lain.

Medan listrik dan magnet berkaitan erat. Di alam terdapat satu medan elektromagnetik, dan medan listrik murni dan medan magnet murni hanyalah kasus khususnya. Pengalaman paling sederhana yang mengungkapkan hubungan ini adalah ini. Mari kita ambil dua magnet permanen dan gerakkan kutubnya lebih dekat atau lebih jauh. Dalam hal ini, pada ruang antar kutub, tentu saja medan magnetnya akan berubah. Ternyata medan magnet bolak-balik ini mempunyai sifat menimbulkan (menginduksi) medan listrik. Keberadaannya bisa dideteksi dengan menggunakan instrumen sensitif. Garis intensitas medan listrik ini pada dasarnya berbeda dengan garis medan yang ditimbulkan oleh muatan listrik. Garis-garis ini tidak dimulai dimanapun dan tidak berakhir dimanapun ─ garis-garis ini tertutup. Jadi, medan magnet bolak-balik menghasilkan medan listrik. Namun medan listrik memberikan pelayanan yang sama dengan medan magnet. Medan listrik bolak-balik dari dua muatan listrik yang mendekat atau menjauh menimbulkan medan magnet. Meskipun kedua bidang tersebut konstan, keduanya tidak memiliki kesamaan satu sama lain. Namun, medan listrik dan magnet yang bergantian saling menginduksi dan dengan demikian mengungkapkan hubungan mereka.

Sejarah masalah ini.

Saling induksi medan listrik dan magnet ditemukan oleh dua ilmuwan besar abad ke-19, Faraday dan Maxwell.

Pada tahun 1831, Faraday membuat penemuan besar, yaitu bahwa medan listrik tidak hanya dapat diciptakan oleh muatan listrik, tetapi juga oleh medan magnet bolak-balik (fenomena induksi elektromagnetik oleh Faraday). Dengan mendorong magnet ke dalam konduktor cincin (bahkan lebih baik lagi, ke dalam kumparan) yang dihubungkan ke galvanometer yang cukup sensitif, kita akan mendeteksi munculnya arus listrik. Arus dalam rangkaian terjadi karena adanya gaya yang muncul pada konduktor, yang bekerja pada muatan, memaksa muatan untuk bergerak sepanjang konduktor. Gaya ini merupakan pusaran medan listrik yang dihasilkan. Garis-garis gaya medan ini tertutup, ada yang terletak di luar penghantar, ada pula yang di dalam.

Pada saat yang sama dengan Faraday, ilmuwan lain sedang mengeksplorasi hubungan antara medan listrik dan medan magnet. Salah satu dari mereka, rupanya untuk mencegah galvanometer terguncang, membawanya ke ruangan lain. Sambil memasukkan magnet ke dalam kumparan, ia kemudian pergi ke ruangan sebelah untuk melihat apakah jarum galvanometer telah menyimpang.

pengalaman Oersted.

Hubungan antara listrik dan magnet pertama kali dicatat pada tahun 1735 di salah satu jurnal ilmiah London. Artikel tersebut mencatat bahwa akibat sambaran petir, pisau dan garpu tersebar ke berbagai arah di dalam ruangan dan memiliki daya magnet yang tinggi. Pesan ini menunjukkan interaksi magnetik dari pelepasan atau arus listrik pada benda logam.

Namun, solusi terhadap hubungan antara listrik dan magnet baru muncul setelah para peneliti mempelajari cara menghasilkan arus listrik.

Pada tahun 1820, salah satu penemuan terpenting dalam sejarah fisika dibuat ketika Hans Oersted, seorang profesor di Universitas Kopenhagen, mendemonstrasikan pada sebuah kuliah kepada mahasiswanya tentang pemanasan sebuah konduktor oleh arus listrik. Oersted menarik perhatian pada fakta bahwa jarum kompas, yang secara tidak sengaja berakhir di meja di bawah konduktor, terletak sejajar dengan konduktor tanpa adanya arus, dan ketika arus dihidupkan, ia menyimpang hampir tegak lurus terhadap arus. konduktor. Perubahan arah arus disertai dengan penyimpangan serupa, tetapi hanya dalam arah yang berlawanan. Dengan demikian, terbukti bahwa arus listrik mempengaruhi jarum magnet.

Eksperimen Oersted memberikan bukti langsung tentang hubungan antara listrik dan magnet: arus listrik mempunyai efek magnetis. Muatan diam tidak bekerja pada jarum magnet. Akibatnya, medan magnet dihasilkan oleh muatan yang bergerak.

Pada bidang yang tegak lurus terhadap penghantar pembawa arus, serbuk besi dan jarum magnet terletak bersinggungan dengan lingkaran konsentris. Orientasi spasial dari pengarsipan dan panah berubah menjadi sebaliknya ketika arah arus dalam konduktor berubah.

Akibatnya, pada ruang yang mengelilingi arus listrik, timbullah medan yang disebut medan magnet.

Garis induksi magnetik.Seperti garis kuat medan listrik, garis induksi magnet juga diperkenalkan, memberikan gambaran yang jelas tentang medan magnet.

Garis induksi magnet adalah garis yang garis singgungnya pada setiap titik berimpit dengan arah vektor induksi magnet pada titik tersebut.

Garis induksi magnet selalu tertutup: tidak memiliki awal atau akhir. Artinya medan magnet tidak mempunyai sumber: tidak ada muatan magnet.

Medan magnet ─ bidang pusaran, mis. medan dengan garis induksi magnet tertutup.

Kutub utara magnet─ kutub tempat munculnya garis-garis induksi magnet.

Kutub selatan magnet adalah kutub yang memuat garis-garis induksi magnet.

Medan magnet bumi.

Sejak zaman dahulu telah diketahui bahwa jarum magnet, yang berputar bebas pada sumbu vertikal (tanpa adanya magnet dan arus listrik di dekatnya), selalu dipasang di suatu tempat tertentu di bumi dengan arah tertentu. Fakta ini dijelaskan oleh fakta bahwa terdapat medan magnet di sekitar bumi.

Jarum magnet dipasang di sepanjang garis medan magnet bumi.

Diketahui bahwa ketika mendekati kutub utara bumi, garis-garis medan magnet bumi semakin miring ke arah cakrawala dan sekitar 75 0 lintang utara dan 99 0 bujur barat menjadi vertikal saat memasuki Bumi. Di sinilah letak kutub magnet selatan bumi saat ini. Jaraknya sekitar 2100 km dari kutub utara geografis.

Kutub magnet utara bumi terletak di dekat kutub selatan bumi yaitu pada 66,5 0 lintang selatan dan 140 0 bujur Timur. Di sinilah keluarnya garis-garis medan magnet bumi dari dalam tanah. Dengan demikian, kutub magnet bumi tidak berhimpitan dengan kutub geografisnya.

Ada argumen yang cukup meyakinkan yang mendukung fakta bahwa selama 170 juta tahun terakhir kutub bumi telah bertukar tempat sebanyak 300 kali. Terakhir kali pertukaran semacam itu terjadi sekitar 30.000 tahun yang lalu.

Medan magnet bumi cukup besar (sekitar 5 10-5 Tl). Dengan semakin jauhnya jarak dari Bumi, induksi medan magnet melemah.

Studi tentang ruang dekat Bumi dengan pesawat ruang angkasa telah menunjukkan bahwa planet kita dikelilingi oleh sabuk radiasi kuat yang terdiri dari partikel elementer bermuatan yang bergerak cepat - proton dan elektron. Ini juga disebut sabuk partikel berenergi tinggi.

Bagian dalam sabuk ini terbentang kurang lebih 500-5000 km dari permukaan bumi. Bagian luar sabuk radiasi terletak pada ketinggian 1 hingga 5 jari-jari Bumi dan sebagian besar terdiri dari elektron dengan energi puluhan ribu elektron volt - 10 kali lebih kecil dari energi partikel di sabuk bagian dalam.

Partikel-partikel pembentuk sabuk radiasi kemungkinan besar ditangkap oleh medan magnet bumi dari antara partikel-partikel yang terus menerus dikeluarkan oleh Matahari. Aliran partikel yang sangat kuat dihasilkan selama fenomena ledakan di Matahari - yang disebut suar. Aliran partikel matahari bergerak dengan kecepatan 400-1000 km/s dan mencapai Bumi kira-kira 1-2 hari setelah pecahnya gas panas yang menimbulkan terjadinya di matahari. Aliran sel darah yang meningkat mengganggu medan magnet bumi. Ciri-ciri medan magnet berubah dengan cepat dan kuat, yang disebut badai magnet. Jarum kompas berfluktuasi. Terjadi gangguan ionosfer, mengganggu komunikasi radio, dan terjadilah aurora.

Cahaya kutub dengan berbagai bentuk dan warna muncul pada ketinggian 80 hingga 1000 km. Pembentukannya disebabkan oleh fakta bahwa di daerah kutub, partikel-partikel yang bergerak sepanjang garis induksi medan magnet, yang hampir tegak lurus dengan permukaan di sana, menembus ke atmosfer. Partikel membombardir molekul udara, mengionisasinya, dan menimbulkan cahaya, seperti aliran elektron dalam tabung vakum M.V. Lomonosov adalah orang pertama yang menduga bahwa aurora bersifat listrik. Nuansa warna aurora disebabkan oleh pancaran berbagai gas di atmosfer.

Kami telah menemukan bahwa berbagai proses terjadi di Bumi dan di atmosfernya,

banyak di antaranya berhubungan dengan Matahari, yang berjarak 150 juta km dari kita, mis. Bumi tidak terisolasi dari luar angkasa.

Badai magnet.

Badai magnet adalah gangguan medan geomagnetik yang berlangsung dari beberapa jam hingga beberapa hari, yang disebabkan oleh datangnya aliran angin matahari berkecepatan tinggi yang terganggu dan gelombang kejut terkait di sekitar bumi.

Gas matahari, yang menyelimuti bumi, menekan medan magnetnya dan karenanya meningkatkan intensitasnya. Pertumbuhan medan magnet pada fase awal badai magnet terjadi sebagai akibat dari efek ini. Beberapa partikel matahari ditangkap oleh medan magnet bumi yang berjarak lebih dari 40.000 km dari Bumi. Ketika gerak partikel bermuatan dalam medan magnet berorientasi miring terhadap garis medan magnet, maka partikel tersebut bergerak dalam spiral mengelilingi garis tersebut. Saat memasuki area dengan medan magnet yang kuat, komponen kecepatannya yang sejajar dengan vektor kekuatan medan berangsur-angsur berkurang dan kecepatan putarannya meningkat, sedangkan kecepatan keseluruhannya tetap konstan. Ketika komponen kecepatan yang sejajar dengan medan menjadi nol, partikel tampak terpantul dan mulai bergerak kembali sepanjang garis medan, melanjutkan putaran spiral di sekelilingnya (titik terjadinya pemantulan disebut “titik cermin magnet”, oleh analogi dengan cermin optik konvensional yang memantulkan cahaya). Jadi, partikel bermuatan yang ditangkap oleh medan magnet, berputar secara spiral mengelilingi garis medan, berosilasi di antara dua titik cermin, yang satu terletak di belahan bumi utara dan yang lainnya di belahan bumi selatan.

Medan magnet melemah seiring bertambahnya jarak dari Bumi, yang menyebabkan jari-jari kelengkungan gerak spiral partikel di sekitar garis medan di bagian luar lintasan semakin bertambah. Selain itu, garis-garis medan magnet melengkung ke luar, sehingga partikel-partikel yang berosilasi di sepanjang garis tersebut mengalami percepatan sentrifugal yang diarahkan dari Bumi, yang membantu meningkatkan jari-jari kelengkungan lintasan partikel di bagian yang lebih jauh dari Bumi dibandingkan dengan yang lebih dekat ke Bumi. . Dan karena proton dan elektron berputar mengelilingi garis medan magnet dengan arah berlawanan, efek ini menyebabkan proton melayang ke barat dan elektron melayang ke timur.

Kecepatan penyimpangan total bergantung pada energi partikel dan sudut yang dibentuk oleh vektor kecepatannya dengan garis medan ketika partikel melintasi ekuator. Kedua faktor ini terletak pada kisaran tertentu, sehingga partikel-partikel tersebut mempunyai kecepatan hanyut yang berbeda-beda dan ditangkap oleh medan magnet bumi, dengan cepat menyebar sehingga membentuk cangkang yang mengelilingi bumi. Pergeseran proton ke barat dan pergeseran elektron ke timur tidak lebih dari arus listrik yang “dioleskan” pada kulit. Arus yang mengalir ke mana-mana ke arah barat ini menimbulkan medan magnet yang diarahkan sedemikian rupa sehingga melemahkan medan magnet bumi. Hal ini dapat menjelaskan ciri-ciri fase utama badai magnet.

Badai geomagnetik memiliki pola perkembangan waktu yang asimetris: rata-rata fase pertumbuhan gangguan (fase utama badai) sekitar 7 jam, dan fase kembali ke keadaan semula (fase pemulihan) sekitar 3 hari. .

Intensitas badai geomagnetik biasanya digambarkan dengan indeks Dst dan Kp. Ketika intensitas badai meningkat, indeks Dst menurun. Jadi, badai sedang dicirikan oleh Dst dari −50 hingga −100 nTl, kuat - dari −100 hingga −200 nT dan ekstrim - di bawah −200 nT.

Perlu dicatat bahwa selama badai magnet, gangguan medan magnet di permukaan bumi kurang dari atau sekitar 1% dari nilai stasioner.bidang geomagnetik, karena yang terakhir bervariasi dari 0,34di ekuator hingga 0,66 oe di kutub bumi, yaitu kira-kira sama dengan (30-70) × 10 3 tidak.

Frekuensi terjadinya badai sedang dan kuat di Bumi memiliki korelasi yang jelas dengan siklus 11 tahun aktivitas matahari: dengan frekuensi rata-rata sekitar 30 badai per tahun, jumlahnya bisa mencapai 1-2 badai per tahun mendekati minimum matahari. dan mencapai 50 badai per tahun mendekati maksimum matahari. Ini berarti bahwa selama tahun-tahun maksimum matahari, umat manusia hidup dalam badai sedang hingga parah hingga 50% dalam setahun, dan selama 75 tahun kehidupan, rata-rata orang hidup dalam badai sedang hingga parah dengan total 2.250 badai. , atau sekitar 15 tahun. Distribusi badai geomagnetik menurut intensitasnya memiliki karakter yang menurun dengan cepat di wilayah dengan intensitas tinggi, dan oleh karena itu hanya terdapat sedikit badai magnet yang sangat kuat dalam sejarah pengukurannya.

Badai geomagnetik paling kuat sepanjang sejarah pengamatan adalahbadai geomagnetik tahun 1859(“Acara Carrington”).

Selama 25 tahun terakhir abad ke-20 (1976-2000), tercatat 798 badai magnet dengan Dst di bawah −50 nT, dan selama 55 tahun terakhir (dari 1 Januari 1957 hingga 25 September 2011) badai terkuat dengan Dst dibawah −400 nT terdapat peristiwa pada 13 September 1957 (Dst = −427 nT), 11 Februari 1958 (Dst = −426 nT), 15 Juli 1959 (-429 nT), 13 Maret 1989 (-589 nT) dan 20 November 2003 (-472 nT ).

Indeks K adalah penyimpangan medan magnet bumi dari normal dalam selang waktu tiga jam. Indeks ini diperkenalkan oleh J. Bartels pada tahun 1938 dan mewakili nilai dari 0 hingga 9 untuk setiap interval tiga jam (0-3, 3-6, 6-9, dll.) waktu dunia.

Indeks Kp adalah indeks planet. Kp dihitung sebagai rata-rata indeks K yang ditentukan di 13 observatorium geomagnetik yang terletak antara 44 dan 60 derajat lintang geomagnetik utara dan selatan. Kisarannya juga dari 0 hingga 9.

Indeks G adalah skala lima poin kekuatan badai magnet yang diperkenalkan oleh National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) AS pada November 1999. Indeks G mencirikan intensitas badai geomagnetik berdasarkan dampak variasi medan magnet bumi terhadap manusia, hewan, teknik elektro, komunikasi, navigasi, dan lain-lain. Pada skala ini, badai magnet dibagi menjadi beberapa tingkatan dari G1 (badai lemah) hingga G5 (badai sangat kuat). Indeks G sesuai dengan Kp dikurangi 4; yaitu, G1 sama dengan Kp=5, G2 - Kp=6, G5 - Kp=9.

Variasi geomagnetik.

Perubahan medan magnet bumi dari waktu ke waktu akibat pengaruh berbagai faktor disebut variasi geomagnetik. Perbedaan antara kekuatan medan magnet yang diamati dan nilai rata-ratanya dalam jangka waktu yang lama, misalnya satu bulan atau satu tahun, disebut variasi geomagnetik. Berdasarkan pengamatan, variasi geomagnetik berubah terus menerus sepanjang waktu, dan perubahan tersebut seringkali bersifat periodik.

Variasi harian.

Variasi harian medan geomagnetik terjadi secara teratur, terutama disebabkan oleh arus ionosfer bumi yang disebabkan oleh perubahan penerangan ionosfer bumi oleh Matahari pada siang hari.

Variasi yang tidak teratur.

Variasi medan magnet yang tidak teratur muncul karena pengaruh aliran plasma matahari (angin matahari) terhadap magnetosfer bumi, serta perubahan dalam magnetosfer dan interaksi magnetosfer dengan ionosfer.

Variasi 27 hari.

Variasi 27 hari terjadi sebagai kecenderungan peningkatan aktivitas geomagnetik yang berulang setiap 27 hari, sesuai dengan periode rotasi Matahari relatif terhadap pengamat bumi. Pola ini dikaitkan dengan keberadaan daerah aktif berumur panjang di Matahari, yang diamati selama beberapa revolusi matahari. Pola ini memanifestasikan dirinya dalam bentuk pengulangan aktivitas magnet dan badai magnet selama 27 hari.

Variasi musiman.

Variasi musiman dalam aktivitas magnetis diidentifikasi dengan pasti berdasarkan data rata-rata bulanan aktivitas magnetis yang diperoleh dengan memproses observasi selama beberapa tahun. Amplitudonya meningkat seiring dengan meningkatnya aktivitas magnet secara keseluruhan. Ditemukan bahwa variasi musiman dalam aktivitas magnet memiliki dua maksimum, yang sesuai dengan periode ekuinoks, dan dua minimum, yang sesuai dengan periode titik balik matahari. Alasan terjadinya variasi ini adalah terbentuknya daerah aktif di Matahari, yang dikelompokkan dalam zona 10 hingga 30° garis lintang heliografi utara dan selatan. Oleh karena itu, selama periode ekuinoks, ketika bidang ekuator bumi dan matahari bertepatan, Bumi paling rentan terhadap pengaruh daerah aktif Matahari.

Variasi 11 tahun.

Hubungan antara aktivitas matahari dan aktivitas magnet terlihat paling jelas ketika membandingkan serangkaian pengamatan yang panjang, kelipatan dari periode aktivitas matahari selama 11 tahun. Ukuran aktivitas matahari yang paling terkenal adalah jumlah bintik matahari. Ditemukan bahwa pada tahun-tahun dimana jumlah maksimum bintik matahari, aktivitas magnet juga mencapai nilai terbesarnya, namun peningkatan aktivitas magnet agak tertunda dibandingkan dengan peningkatan aktivitas matahari, sehingga rata-rata penundaan ini adalah satu tahun.

Pratinjau:

Pengaruh badai magnet terhadap kesehatan manusia.

Kami bertanya-tanya apa dampak badai magnet terhadap manusia? Ternyata di tahun 30an. abad kedua puluh di Nice (Prancis), secara tidak sengaja diketahui bahwa frekuensi infark miokard dan stroke pada orang lanjut usia meningkat tajam pada hari-hari ketika terjadi gangguan parah pada pekerjaan sentral telepon lokal, hingga penghentian total komunikasi. Selanjutnya ditemukan bahwa gangguan komunikasi telepon terjadi saat terjadi badai magnet. Atas dasar ini, disimpulkan bahwa serangan jantung dan stroke, serta gangguan jaringan telepon itu sendiri, berkaitan dengan badai magnet.

Pada suatu waktu, pertanyaan tentang pengaruh aktivitas matahari terhadap terjadinya kecelakaan dan cedera dalam transportasi dan produksi menimbulkan perdebatan sengit. Hal ini pertama kali ditunjukkan pada tahun 1928 oleh A.L. Chizhevsky, dan di tahun 50-an. abad XX Ilmuwan Jerman R. Reiter dan K. Werner, dari analisis sekitar 100 ribu kecelakaan mobil, menemukan peningkatan tajam pada hari kedua setelah jilatan api matahari. Belakangan, dokter forensik Rusia dari Tomsk V.P. Kesepuluh menemukan peningkatan tajam dalam jumlah kasus bunuh diri (4-5 kali lipat dibandingkan hari-hari matahari tenang) juga pada hari kedua setelah jilatan api matahari. Dan ini sesuai dengan permulaan badai magnet.

Badai magnet sering kali disertai dengan sakit kepala, migrain, detak jantung cepat, insomnia, kesehatan yang buruk, penurunan vitalitas, dan perubahan tekanan. Mengapa sakit kepala, pusing, dan nyeri sendi terjadi? Kami belajar (dari kursus biologi) bahwa selama badai magnet, kumpulan sel darah terbentuk (pada tingkat lebih rendah pada orang sehat), yaitu darah mengental. Karena penebalan darah ini, metabolisme oksigen memburuk, dan yang pertama bereaksi terhadap kekurangan oksigen adalah otak dan ujung saraf.

Kebanyakan orang sama sekali tidak terhubung dengan lingkungan geomagnetik yang tenang, namun 50 hingga 75% populasi dunia bereaksi serupa dan secara massal terhadap badai magnet. Momen timbulnya reaksi stres dapat bergeser relatif terhadap timbulnya badai pada waktu yang berbeda untuk badai yang berbeda bagi orang tertentu. Patut dicatat bahwa banyak orang mulai bereaksi bukan terhadap badai magnet itu sendiri, tetapi 1-2 hari sebelumnya, yaitu pada saat terjadinya suar di Matahari itu sendiri.

Tampaknya ada semacam sinyal peringatan informasi tentang badai magnet yang akan datang, terkait dengan beberapa karakteristik radiasi matahari yang mengganggu. Ciri lainnya adalah 50% populasi mampu beradaptasi, yaitu mengurangi reaksi terhadap beberapa badai magnet berturut-turut dengan selang waktu 6-7 hari menjadi nol.

Badai magnet, perubahan tekanan atmosfer, dan perubahan suhu berdampak buruk bagi kesehatan manusia. Banyak orang merasakan perubahan cuaca yang akan datang. Sehari sebelumnya, orang dengan kesehatan yang buruk mengalami nyeri sendi, sakit jantung, sakit kepala, sulit tidur, dll.

Sergei Chernous, ilmuwan dari Institut Geofisika Kutub di Pusat Sains Kola dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, menemukan bahwa 60 persen orang bereaksi terhadap badai magnet dengan satu atau lain cara! Dan “subyek uji” -nya adalah penjelajah kutub berpengalaman, penerbang Armada Utara! Seringkali, detak jantung dan sistem saraf otonom mereka “tertekan”.

Di Akademi Medis Moskow dinamai demikian. Sechenov menemukan bahwa badai magnet pada pasien jantung menekan produksi melanin, hormon yang “bekerja” sebagai antioksidan, memperkuat sistem kekebalan tubuh dan bertanggung jawab atas bioritme harian. Kurangnya melanin dapat menyebabkan kerusakan serius pada tubuh.

Spesialis dari Institut Gabungan Fisika Bumi dinamai demikian. O.Yu.Schmidt RAS mengemukakan bahwa badai magnet juga memiliki kekuatan yang cukup untuk mengguncang kerak bumi. Untuk menguji hipotesis, mereka membandingkan lebih dari 14 ribu getaran kerak bumi dengan kekuatan nyata, yang tercatat sejak tahun 1975 di Kazakhstan dan Kyrgyzstan, dan sekitar 350 badai magnet mendadak, yang dicatat selama periode yang sama oleh jaringan observasi geomagnetik global. Perhitungan menunjukkan bahwa jumlah gempa bumi terbesar di Kazakhstan dan Kyrgyzstan terjadi beberapa hari setelah dimulainya badai magnet. Biasanya, jumlah gempa bumi setelah badai magnet meningkat secara signifikan. Namun ada juga wilayah yang menunjukkan pola sebaliknya. Oleh karena itu, para ilmuwan cenderung percaya bahwa badai magnet berperan sebagai pemicu gempa bumi. Dalam pekerjaan lapangan dan laboratorium di masa depan, ahli geofisika berharap dapat memperjelas sifat fisik dari efek ini.

Sebuah penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan Rusia menegaskan dampak negatif badai magnet terhadap kesehatan pasien yang menderita penyakit kardiovaskular. Mereka memperburuk kondisi orang dengan patologi sistem kardiovaskular. Studi tersebut dilakukan oleh para spesialis dari Universitas Persahabatan Rakyat Rusia dan Institut Penelitian Luar Angkasa dengan dukungan badan Amerika NASA. Dengan menggunakan mikroskop elektron, ketergantungan keadaan kardiomiosit kelinci pada ketidakstabilan medan magnet bumi dinilai. Ternyata selama badai magnet, kekentalan darah meningkat, keadaan hiperkoagulasi berkembang, dan konsentrasi adrenalin lokal serta tingkat keparahan edema jaringan meningkat. Selain itu, ditemukan bahwa dari 89 ribu kasus infark miokard yang terdaftar di rumah sakit Moskow selama periode tiga tahun, 13% dikaitkan dengan badai magnet. Para ilmuwan bahkan mengusulkan untuk melengkapi ambulans dengan perangkat khusus yang merespons gangguan pada medan magnet bumi. Biasanya, badai magnet terjadi 2-3 kali sebulan, lebih sering terjadi di negara yang jauh dari garis khatulistiwa.

Hasil penelitian yang dilakukan di sekolah.

Serangkaian flare dahsyat yang terjadi di Matahari pada tanggal 22-24 September memicu badai magnet dahsyat di Bumi.

Selama 4 hari dari tanggal 25 September hingga 28 September pukul 11 ​​​​pagi, kami melakukan survei terhadap siswa dan guru sekolah kami tentang kesejahteraan mereka hari ini. Yakni bagaimana Anda tidur, apakah Anda sakit kepala, apakah Anda merasakan nyeri pada persendian, dan guru mengukur tekanan darah Anda.

Sekolah ini memiliki 144 siswa dan 17 guru.

Menurut data kami, pada hari terjadinya badai magnet, jumlah siswa yang mengeluhkan kesehatan yang buruk meningkat. Jumlah siswa yang mengalami sakit kepala pada malam tanggal 26 September dan pagi hari tanggal 27 September meningkat sebesar 9%, insomnia sebesar 12,5%, dan nyeri sendi sebesar 7,6%.

Dampak badai magnet terhadap guru ternyata lebih nyata. Kami pikir hal ini berkaitan dengan usia; semakin tua ia, semakin bergantung pada cuaca. Rata-rata, badai magnet berdampak pada 24% guru.

Saat melakukan penelitian di sekolah, kami memperhatikan bahwa pendukung teori pengaruh badai magnet pada manusia juga memiliki penentang yang menganut gagasan bahwa gangguan gravitasi berhubungan dengan perubahan posisi relatif Bumi, Bulan, dan planet-planet di Bumi. tata surya tidak dapat dibandingkan dengan gangguan yang dialami manusia dalam kehidupan sehari-hari.

Kami menyimpulkan bahwa siswa dan guru yang tidak menderita penyakit tidak memperhatikan apa yang terjadi. Namun mereka yang sebelumnya terluka, memiliki penyakit kronis, cacat, dan usia lanjut merasa tidak sehat.

Badai magnet dapat mencapai titik terlemahnya. Penyakit kronis bisa memburuk, jantung kehilangan ritmenya, dan suasana hati yang buruk menyebabkan depresi berkepanjangan. Reaksi setiap orang bersifat individual. Yang satu menjadi lemah, yang lain menderita sakit kepala dan penurunan aktivitas fisik. Seseorang mungkin menjadi mudah tersinggung dan cemas tanpa alasan yang jelas.
Pasien jantung berisiko. Selama situasi geomagnetik, jumlah stroke, serangan jantung, dan serangan angina meningkat. Juga pada hari-hari seperti itu, orang yang menderita kelebihan berat badan dan gangguan pada sistem vegetatif-vaskular rentan terserang penyakit. Gema badai magnet dapat menimpa seseorang bukan pada hari terjadinya badai, tetapi pada malam sebelum atau sesudahnya.
Penting untuk menghindari stres fisik dan emosional. Namun bukan berarti seseorang harus menghabiskan seluruh waktunya di tempat tidur.

Harus diingat bahwa badai magnet lebih sering terjadi pada musim semi dan musim gugur dibandingkan waktu lain dalam setahun.

Sekarang setelah kita mengetahui terlebih dahulu waktu timbulnya badai magnet, kita dapat mencegah eksaserbasi ini lebih awal. Untuk melindungi tubuh manusia dari kemerosotan kesehatan, perlu dilakukan peningkatan kesehatan dengan cara apapun bahkan sebelum terjadinya cuaca buruk. Hal ini dicapai tidak hanya melalui pengobatan.

Kesimpulan.

Setelah menyelesaikan proyek, kami dapat mengatakan bahwa tidak semua yang direncanakan berhasil, misalnya kami hanya menyelidiki satu badai magnet, tetapi merencanakan 2-3.

Tahun depan kami akan melanjutkan pekerjaan ini, karena serangkaian badai magnet yang kuat diperkirakan akan terjadi pada tahun 2012.

Dengan melakukan penelitian ini, kami belajar banyak tentang medan magnet dan badai magnet. Setelah membaca banyak materi teori, kami mempelajari bagaimana badai magnet mempengaruhi kesehatan manusia. Setelah melakukan pengolahan statistik terhadap hasil penelitian kami, kami sampai pada kesimpulan bahwa badai magnet mempengaruhi kesehatan manusia, lebih besar lagi pada orang-orang yang memiliki penyakit kronis, cedera, cacat, dan semakin tua mereka, semakin bergantung pada cuaca. mereka. Benar, kami tidak mengidentifikasi ketergantungan proporsional.

Aturan utama yang kami kembangkan untuk diri kami sendiri dan rekomendasikan kepada semua orang agar tidak bereaksi terhadap kondisi cuaca adalah dengan terus meningkatkan kesehatan, berolahraga, mengatur jadwal kerja dan istirahat, serta nutrisi dengan baik.

Badai magnet terjadi di bawah pengaruh aliran angin matahari, yang intensitasnya bergantung pada keadaan bintang kita.

Matahari, seperti Bumi, memiliki medan magnet. Di permukaan Matahari, besaran rata-rata medan magnet diperkirakan 1-2 oersted, yaitu. 2-4 kali lebih tinggi dari di Bumi. Kekuatan medan magnet bintik matahari mencapai nilai yang lebih tinggi: biasanya 20-30 oersted, dan terkadang 3000 oersted. Kekuatan medan magnet yang begitu tinggi di dalam bintik matahari menyebabkan penurunan emisivitasnya. Magnetisme pada kelompok bintik matahari besar mempunyai tanda yang berlawanan. Garis-garis gaya muncul dari satu tempat dan menutup di tempat lain. Di sisi berlawanan, penutupan garis gaya terjadi di wilayah dalam Matahari. Medan magnet yang kuat di bawah bintik matahari mengurangi suhunya dari 6000 menjadi 4500 K. Penghilangan massa plasma panas dari bagian dalam bintang terjadi di area terang di permukaan matahari. Munculnya bintik matahari maksimum dikaitkan dengan siklus 11 tahun. Maksimum terakhir dari siklus seperti itu diamati pada awal tahun 1991. Kenaikan maksimumnya membutuhkan waktu 4,3 tahun, dan penurunannya membutuhkan waktu 6,7 tahun. Inversi medan magnet matahari dikaitkan dengan jangka waktu 11 tahun. Akibatnya, siklus penuh perubahan magnetisasinya terjadi dalam jangka waktu penuh 22 tahun. Dengan mempelajari lapisan tanah liat, para peneliti menemukan bahwa 700 juta tahun yang lalu terdapat siklus 11 tahun aktivitas matahari.

Siklus 11 tahun Matahari dikaitkan dengan sejumlah fenomena di atmosfer, hidrosfer, litosfer, dan biosfer Bumi. Periodisitas ini jelas terkait dengan pergantian kekeringan dan banjir di planet ini; hal ini terlihat pada struktur lingkaran pohon, pertumbuhan lapisan sejumlah mineral (stalaktit kalsit, celestin, dll.), pada lapisan pasir. -sedimen tanah liat dari berbagai era geologi, dll.

Perubahan aktivitas matahari juga menunjukkan siklus jangka pendek: 3, 5, dan 7-8 tahun, serta siklus jangka panjang: 90-180 tahun, dst. Namun, sifat fisik dari semua siklus ini sangat besar. dipelajari dengan buruk.

Medan magnet “dibekukan” ke dalam plasma matahari, yang ditarik keluar dari koronanya ke luar angkasa dalam bentuk serat atau pancaran. Rotasi Matahari pada porosnya menyebabkan terpelintirnya garis-garis menjadi apa yang disebut spiral Archimedes. 4 sektor magnet muncul. Arah medan magnet di sektor-sektor tersebut saling berlawanan - di satu sektor diarahkan ke Matahari, dan di sektor lain - menjauhi Matahari. Ketika bintang berputar dalam satu putaran (27 hari), lapisan nada melintasi Bumi sebanyak 4 kali, yang menyebabkan perubahan polaritas medan magnet luar juga sebanyak 4 kali. Aliran plasma (angin matahari) terletak di sepanjang garis medan matahari. Aliran partikel angin matahari yang paling kuat meletus dari wilayah kutub bintang, yaitu. di tempat yang garis gaya magnetnya tidak tertutup.

Selama beberapa dekade terakhir, para peneliti yang terlibat dalam studi hubungan matahari-terestrial, berdasarkan studi data statistik, sampai pada kesimpulan bahwa ketika Bumi melintasi wilayah medan magnet yang tidak homogen (di perbatasan antara dua sektor yang bertetangga), mereka mempengaruhi Bumi. Ahli geofisika Soviet A.I. Ohl adalah orang pertama yang mencatat bahwa berbagai fenomena di planet kita harus dikaitkan dengan batas-batas ini. Dibutuhkan waktu dua hari untuk memindahkan Bumi dari satu sektor ke sektor lainnya. Pada saat yang sama, magnetosfer bumi mengalami beberapa restrukturisasi, yang dirasakan di lapisan bawah atmosfer, hidrosfer, biosfer, dan litosfer. Para ahli menunjukkan bahwa selama periode inilah perubahan paling signifikan dalam faktor meteorologi diamati: turbulensi atmosfer, peningkatan jumlah badai petir, perubahan tekanan di atmosfer, dll. Misalnya, peneliti Amerika R. Markson, pada tahun 1969, mencatat peningkatan frekuensi badai petir ketika bumi melintasi batas dua sektor. Pada tahun 1974, J. Wilcox dan rekannya, berdasarkan pengolahan data dari satelit bumi buatan, menemukan penurunan jumlah awan di atmosfer pada saat peralihan wilayah batas antar sektor. Fenomena ini juga diperhatikan pada tahun 1977 oleh S. Haynes dan I. Halevi. Mereka menjelaskannya dengan fakta bahwa sel angin matahari mampu menembus ionosfer pada waktu tertentu dan mempengaruhi awan kumulus yang terletak di stratosfer. Balon yang diluncurkan ke lapisan ini selama jilatan api matahari menunjukkan peningkatan konduktivitas listrik sebesar 10 kali lipat.

Pada masa tenang Matahari, lembaran arus didistribusikan dalam bentuk piringan datar. Selama periode aktivitas matahari tinggi, lapisan arus berubah dari datar menjadi bergelombang. Selama pergerakan orbitnya, Bumi terkadang berada di bawah lapisan arus, terkadang di atasnya. Perhatikan bahwa arus sepanjang antarmuka mengalir dalam arah tegak lurus terhadap garis medan magnet.

Kekuatan medan magnet berkurang seiring dengan jarak dari Matahari. Besarnya dalam orbit planet mencapai nilai berikut (dalam gamma): 25 - untuk Merkurius, 12 - untuk Venus, 6 - untuk Bumi, 3 - untuk Mars dan 1,5 - untuk Jupiter.

Saat aktivitas matahari meningkat dan menurun, jilatan api matahari diamati karena medan magnet yang tidak normal. Mereka terbentuk di tempat-tempat dengan perbedaan medan magnet maksimum. Akademisi A.B. Severny (1913-1987) dan rekan-rekannya dari Observatorium Astrofisika Krimea menunjukkan bahwa di daerah ini, di bawah pengaruh medan magnet, timbul arus listrik ratusan miliar ampere. Suar melepaskan energi hingga sekitar 1025 joule dalam bentuk radiasi elektromagnetik dan partikel bermuatan energi tinggi. Besarnya ledakan tersebut setara dengan ledakan nuklir sebesar satu miliar megaton. Radiasi elektromagnetik yang dihasilkan mencapai orbit bumi dalam 8 menit 20 detik, dan partikel plasma berenergi tinggi - dalam 1-2 hari. Kedua radiasi tersebut terutama mempengaruhi magnetosfer bumi dan menyebabkan berbagai fenomena geofisika: badai magnet, perubahan medan geolistrik, penurunan tekanan di atmosfer, revitalisasi zona patahan litosfer, dan masuknya sejumlah gas radon radioaktif melalui zona tersebut. Fenomena ini menyebabkan kebangkitan gempa bumi dan vulkanisme.

Badai magnet terjadi ketika radiasi suar berdampak pada magnetosfer dan ionosfer bumi, dan ketika planet melintasi batas-batas sektor magnet. Ketika ionosfer terganggu, komunikasi radio gelombang pendek pun terganggu. Aliran plasma surya yang intens dapat menimbulkan bahaya radiasi bagi astronot yang pergi ke luar angkasa. Badai magnet juga berdampak pada kesehatan manusia di Bumi. Jumlah kecelakaan di tempat kerja, di rumah dan di transportasi semakin meningkat karena berkurangnya perhatian pengemudi dan pejalan kaki. Pada hari terjadinya badai magnet yang kuat, jumlah penyakit kardiovaskular dan kematian meningkat 3-5 kali lipat.

Pengaruh badai magnet terhadap tekanan atmosfer

Aktivitas matahari mempengaruhi kandungan air sungai dengan mengubah jumlah curah hujan, yang selanjutnya ditentukan oleh sifat sirkulasi atmosfer. Kami telah menemukan tautan komunikasi terakhir. Lalu bagaimana hubungan antara mata rantai terakhir rantai ini, yaitu antara aktivitas matahari dan kandungan air sungai? Jelas bahwa ketergantungan ini akan berbeda untuk setiap daerah. Di beberapa tempat, peningkatan aktivitas matahari akan menyebabkan penurunan aliran sungai. Hal ini berlaku untuk Asia Tengah. Dalam hal ini, mereka mengatakan bahwa besaran-besaran ini berubah secara antifase (pergeseran fasa sebesar 180°), yaitu aktivitas matahari maksimum bertepatan dengan kadar air minimum sungai. Hubungan yang sama (dalam antifase) antara aktivitas matahari dan limpasan sungai terjadi di Trans-Ural dan Siberia Timur (Sungai Lena). Hubungan yang lebih kompleks terjadi di selatan Siberia Timur (Sungai Angara, hulu Yenisei, Pulau Baikal), serta di Siberia Barat. Di sini, pada zaman perkembangan sirkulasi atmosfer yang berbeda, ketergantungannya berbeda. Jadi, pada masa ketika pergerakan massa udara hangat dari barat mendominasi (yaitu 1928), kandungan air sungai di Siberia Barat dan Timur Jauh berubah fase seiring dengan perubahan aktivitas matahari, yaitu maksimum satu nilai. berhubungan dengan maksimum yang lain, dan di cekungan Danau Baikal dan sungai Pergeseran fase Yenisei adalah 90°.

Studi ekstensif tentang hubungan antara sirkulasi atmosfer dan aktivitas matahari dilakukan di bawah kepemimpinan E.R. Mustel. Data dari banyak stasiun cuaca digunakan. Parameter utama yang menentukan sifat sirkulasi atmosfer adalah tekanan. Perbedaan tekanan inilah yang menyebabkan udara berpindah ke tempat yang tekanannya lebih kecil. Periode tertentu dipilih untuk penelitian ketika Bumi dan magnetosfernya diselimuti oleh aliran partikel bermuatan matahari. Magnetosfer bumi terganggu di bawah tekanan aliran partikel bermuatan, dan terjadilah badai magnetosfer. Salah satu tanda terjadinya badai di magnetosfer adalah adanya badai magnet, yaitu adanya gangguan pada medan magnet bumi. Berdasarkan tingkat gangguan medan magnet, periode dipilih untuk menganalisis perubahan tekanan atmosfer. Karena selama badai magnetosfer, sebagian energi partikel bermuatan ditransfer ke atmosfer, proses yang disebabkan oleh masuknya energi ini diperkirakan akan mengubah distribusi tekanan atmosfer. Kami memilih 834 periode ketika Bumi berada dalam aliran partikel bermuatan matahari (yang terjadi dari tahun 1890 hingga 1967). Analisis dilakukan secara berbeda, yaitu secara terpisah untuk musim yang berbeda dan stasiun cuaca yang berbeda.

Telah ditunjukkan bahwa beberapa saat setelah dimulainya badai magnet, tekanan atmosfer memang berubah: di beberapa wilayah meningkat, dan di wilayah lain menurun. Benar, besarnya (amplitudo) fluktuasi tekanan, yang dapat dikaitkan dengan badai magnet, jauh lebih kecil daripada besarnya perubahan tekanan yang menyertai badai dan badai. Enam wilayah diidentifikasi, yang masing-masing mengalami perubahan tekanan atmosfer yang serupa. Ini adalah Rusia bagian Timur, Siberia Barat, Eropa, sekitar Laut Kara, Atlantik Utara.

Analisis menunjukkan bahwa di Rusia Timur, Atlantik Utara, dan kepulauan Kanada, setelah dimulainya badai magnet, tekanan atmosfer menurun. Pada saat yang sama, di Eropa, Siberia Barat, dan sekitar Laut Kara, tekanan atmosfer meningkat. Energi partikel bermuatan matahari paling efisien dan cepat dimasukkan ke atmosfer pada garis lintang tinggi, dalam bentuk oval aurora, pada garis lintang dekat 70°. Oleh karena itu, hanya dalam waktu dua hari, tekanan atmosfer berubah di daerah dataran tinggi. Semakin jauh Anda bergerak menuju ekuator dari oval aurora, semakin lama waktu yang dibutuhkan energi aliran matahari dari partikel bermuatan untuk memasuki atmosfer dan menyebabkan perubahan tekanan atmosfer di sana. Jadi, di bagian timur Rusia, tekanan atmosfer hanya berubah setelah empat hari. Pada saat yang sama, dengan bertambahnya garis lintang, amplitudo perubahan tekanan atmosfer menurun.

Aktivitas matahari dan gletser

Oleh karena itu, pada awal abad ke-20, frekuensi sirkulasi zonal cukup tinggi. Pada tahun 1930-an, tingkat aktivitas matahari dalam siklus sekuler meningkat. Pada saat ini, frekuensi sirkulasi zonal juga menurun tajam, sehingga iklim mulai berubah: pemanasan di Kutub Utara dimulai. Hal ini terjadi karena angin dominan bersifat meridional, yang berarti pertukaran panas antara zona khatulistiwa panas dan wilayah subkutub dingin meningkat. Bukti pemanasan Arktik sejak tahun 1930 sangat banyak. Dengan demikian, pesisir laut utara pada awal abad ini seluruhnya tertutup es. Sejak awal abad ini, pemanasan Arktik telah dimulai terkait dengan peningkatan aktivitas matahari dalam siklus sekuler. Pada tahun 1930 es mulai surut. Indikator perubahan situasi adalah fakta bahwa pada saat itu Novaya Zemlya dapat dikelilingi dari kutub dengan kapal biasa, bahkan tidak siap untuk navigasi di es. Pada tahun 1945, pemanasan Arktik mencapai titik maksimumnya. Setelah itu, suhu udara pada abad pertengahan mulai turun. Cuaca dingin lainnya telah dimulai. Es Arktik kembali meluncur semakin rendah. Akibat cuaca dingin, hasil rumput di Islandia berkurang seperempatnya dan terus menurun. Durasi musim tanam telah berkurang secara signifikan akibat pendinginan. Jadi, di Inggris, dibandingkan tahun 1950, turun 2 minggu dan terus menurun. Berdasarkan pengamatan satelit cuaca khusus, ditemukan bahwa di belahan bumi utara luas wilayah yang tertutup salju dan es meningkat sebesar 12% pada tahun 1971. Apalagi terus meningkat. Pulau Baffin (di Arktik Kanada) kini tertutup salju sepanjang tahun, yang dulunya benar-benar bebas salju di musim panas. Dengan demikian, terjadi perluasan tutup kutub dingin.

teori Chizhevsky

AL. Chizhevsky - seorang pemikir, penyair dan seniman - adalah pendiri arah fundamental dalam ilmu pengetahuan alam - helio- dan kosmobiologi. Ilmuwan mengembangkan gagasan tentang denyut Alam Semesta, Matahari dan pengaruhnya terhadap proses kehidupan di Bumi. “Dalam jumlah naik dan turun yang tak terhingga dengan besaran yang berbeda-beda,” tulis Chizhevsky, “detak denyut nadi global, dinamika besar alam, yang berbagai bagiannya beresonansi selaras satu sama lain, tercermin.” Denyut Semesta memiliki dampak signifikan terhadap kehidupan di Bumi, pada manusia - kesadaran mereka, ritme kehidupan. Dengan seluruh keberadaannya, manusia berada di bawah pengaruh faktor kosmik dan geofisika yang kuat.

Dalam karyanya “Faktor Fisik Proses Sejarah,” Chizhevsky mengusulkan untuk membandingkan ritme sejarah dan Matahari dan menggabungkannya dalam satu disiplin ilmu - historiometri. Dalam kerangka yang terakhir, ia merumuskan “hukum dasar morfologi”: “Jalannya proses sejarah dunia terdiri dari serangkaian siklus yang berkesinambungan yang menempati periode waktu yang rata-rata sama dengan 11 tahun dan sinkron dalam jangka waktu yang sama. tingkat aktivitasnya dengan aktivitas bintik matahari periodik.” Dia membagi siklus sejarah menjadi empat periode: periode rangsangan minimal, sama dengan tiga tahun, berisi hingga 5% peristiwa sejarah; periode peningkatan rangsangan, yang berlangsung selama dua tahun, mencakup 20% peristiwa sejarah; periode kegembiraan maksimum tiga tahun mencakup sekitar 60% peristiwa sejarah; periode penurunan rangsangan, sama dengan tiga tahun, mencakup 15% dari semua peristiwa sejarah. Menarik perhatian pada ketergantungan yang signifikan dari ledakan aktivitas sosio-psikis pada siklus matahari, Chizhevsky pada saat yang sama percaya bahwa umat manusia mampu mengenali ketergantungan ini dan mengubahnya menjadi kebaikannya sendiri (menggunakan energi kosmik tambahan untuk penciptaan, kreativitas), tanpa menunggu manifestasi kekuatan destruktif elemen.

AL. Chizhevsky menganggap perlu untuk memperhatikan studi tentang pengaruh fluktuasi lingkungan terhadap suasana hati dan perilaku manusia. Ia juga yakin bahwa peningkatan aktivitas elektromagnetik dan radioaktif dari Matahari menyebabkan peningkatan penyakit dan kematian di planet Bumi. Kehidupan di Alam Semesta mempunyai denyutnya sendiri, periode dan ritmenya sendiri. Tugas ilmu pengetahuan masa depan adalah mengidentifikasi dari mana ritme-ritme tersebut berasal dan berasal, mengetahui detak denyut global, dinamika besar alam. Studi tentang radiasi luar bumi, menurut Chizhevsky, dapat secara signifikan mempengaruhi perkembangan epidemiologi, yang seharusnya menghubungkan fenomena ini dengan penyakit epidemi, patologi manusia, dan kematian. Sastra: Filippov E.M. Tentang perkembangan bumi dan biosfer. - M., 1990. Chizhevsky A.L. Gema badai api di bumi. - M., 1973. Chizhevsky A.L. Faktor fisik dari proses sejarah // Kimia dan kehidupan. - 1990. - No.1.

Bumi memiliki medan magnet, yang terlihat jelas dari pengaruhnya terhadap jarum magnet. Digantung bebas di ruang angkasa, ia dipasang di mana saja searah dengan garis gaya magnet yang berkumpul di kutub magnet.

Kutub magnet bumi tidak berhimpitan dan perlahan berubah lokasinya. Saat ini, mereka berlokasi di utara dan dalam. Garis-garis gaya yang berpindah dari satu kutub ke kutub lainnya disebut magnet. Arahnya tidak sesuai dengan arah geografis, dan tidak secara tegas menunjukkan arah utara-selatan. Sudut antara magnet dan disebut deklinasi magnet. Bisa jadi timur (positif) dan barat (negatif). Dengan deklinasi ke timur, jarum menyimpang ke timur meridian geografis, dengan deklinasi ke barat, jarum menyimpang ke barat.

Jarum magnet yang digantung bebas mempertahankan posisi horizontal hanya pada garis ekuator magnet. Itu tidak sesuai dengan geografis dan mundur darinya ke selatan di belahan bumi barat dan ke utara di belahan bumi timur. Di sebelah utara ekuator magnet, ujung utara jarum magnet turun, dan semakin besar, semakin pendek jarak ke kutub magnet. Di kutub magnet Belahan Bumi Utara, jarum menjadi vertikal, dengan ujung utara menghadap ke bawah. Sebaliknya, di selatan ekuator magnet, ujung selatan panah miring ke bawah. Sudut yang dibentuk jarum magnet dengan bidang mendatar disebut kemiringan magnet. Itu bisa di utara atau selatan. Kemiringan magnet bervariasi dari 0° di ekuator magnet hingga 90° di kutub magnet. Deklinasi dan kemiringan magnet mencirikan arah garis gaya magnet pada titik mana pun pada saat tertentu. Ada medan magnet bumi yang konstan dan berubah-ubah. Konstanta tersebut ditentukan oleh magnetisme planet itu sendiri. Peta magnetik memberikan gambaran tentang keadaan medan magnet konstan bumi. Mereka hanya tetap akurat selama beberapa tahun karena deklinasi dan kemiringan magnet terus berubah, meskipun sangat lambat. Biasanya, peta magnetik disusun setiap lima tahun sekali.

Anomali magnet adalah penyimpangan nilai deklinasi dan kemiringan magnet dari nilai rata-ratanya pada suatu lokasi tertentu. Bisa mencakup wilayah yang luas, lalu disebut regional, atau bisa juga kecil, lalu disebut lokal. Contoh anomali magnetik regional adalah. Deklinasi barat ditemukan di sini, bukan deklinasi timur. Medan magnet anomali ini meluruh sangat lambat seiring dengan ketinggian. Menurut data satelit Bumi buatan, pengaruh Anomali Magnetik di ketinggian berkurang sedikit sekali. Contoh lokal adalah anomali magnet Kursk yang menimbulkan tegangan medan magnet 5 kali lebih besar dari tegangan rata-rata medan magnet bumi.

Sebagian besar anomali disebabkan oleh terjadinya .

Badai magnet adalah gangguan medan magnet yang sangat kuat, yang diwujudkan dalam penyimpangan cepat jarum magnet dari posisi normalnya. Badai magnet disebabkan oleh semburan api di Matahari dan disertai dengan penetrasi partikel bermuatan listrik ke dalam Bumi dan ke dalamnya. Pada tanggal 23 Februari 1956, terjadi ledakan di Matahari. Itu berlangsung beberapa menit, dan badai magnet meletus di Bumi, akibatnya pengoperasian stasiun radio terganggu selama 2 jam, dan kabel telepon transatlantik mati selama beberapa waktu. Akibat dari badai magnet adalah.

Medan magnet bumi meluas ke atas hingga ketinggian kurang lebih 90 ribu km. Hingga ketinggian 44 ribu km, besarnya medan magnet bumi semakin berkurang. Pada lapisan dari 44 ribu km hingga 80 ribu km, medan magnet tidak stabil, fluktuasi tajam terus terjadi di dalamnya. Di atas 80 ribu km, intensitas medan magnet berkurang dengan cepat. Medan magnet bumi membelokkan atau menangkap partikel bermuatan yang terbang dari Matahari atau terbentuk ketika sinar kosmik bekerja pada atom atau molekul udara. Partikel bermuatan yang terperangkap dalam medan magnet bumi membentuk sabuk radiasi. Seluruh wilayah ruang dekat Bumi yang di dalamnya terdapat partikel bermuatan yang ditangkap oleh medan magnet bumi disebut magnetosfer.

Distribusi medan magnet di permukaan bumi terus berubah. Perlahan-lahan bergerak ke barat. Pada awal abad ke-19, meridian magnet deklinasi nol lewat di dekat Moskow, pada awal abad ke-20 berpindah ke sana, dan sekarang terletak di perbatasan barat. Posisi kutub magnet juga berubah.

Magnetisme sangat penting secara praktis. Dengan menggunakan jarum magnet, arah ditentukan oleh. Untuk melakukan ini, selalu perlu memasukkan koreksi deklinasi magnet ke dalam pembacaan kompas. Hubungan unsur magnetik dengan struktur geologi menjadi dasar metode eksplorasi magnetik.

Beberapa abad yang lalu, jilatan api matahari dikaitkan dengan “iblis neraka, pertanda jahat”, namun sejarah studi tentang badai magnet harus dimulai dengan sejarah magnet itu sendiri.

magnet

Kemungkinan besar, penggunaan magnet sebagai komponen utama kompas sudah dikenal pada tahun 1100 di Cina: jika magnet digantung bebas pada seutas benang, sumbu magnet, pada perkiraan pertama, akan berorientasi ke utara. -arah selatan. Pada tahun 1260, Marco Polo membawa Magnet dari Tiongkok ke Eropa, dan John Gira membuat kompas magnet pertama pada tahun 1300, sehingga memudahkan pekerjaan para pelaut.

Sejarah geomagnetisme

Fondasi ilmu geomagnetisme diletakkan antara abad ke-13 dan ke-16. Pada pertengahan abad ke-15. Pukul 16.00 W.Gilbert, tabib istana Elizabeth I, menerbitkan risalah terkenal “Tentang Magnet, Benda Magnetik, dan Magnet Besar - Bumi. Fisiologi baru, dibuktikan dengan banyak argumen dan eksperimen,” di mana ia menjelaskan sifat-sifat magnet dan magnet terestrial. Dia mencatat bahwa Bumi adalah magnet yang sangat besar.

Pada tahun 1701 astronom E.Halley menerbitkan peta pertama bidang geomagnetik. Di pertengahan abad ke-18. hubungan terjalin antara aurora dan badai magnet.
Kembali ke Abad Pertengahan, para navigator memperhatikan bahwa ada hari-hari ketika jarum kompas tiba-tiba mulai berosilasi secara acak selama beberapa jam atau beberapa hari, sehingga kompas sama sekali tidak cocok untuk perhitungan navigasi. Para pelaut menjuluki fenomena ini sebagai badai magnet.

Namun baru pada abad ke-18. astronom Perancis lemon memperhatikan bahwa intensitas dan frekuensi badai magnet meningkat, semakin banyak bintik yang terdapat di Matahari. Ini merupakan penemuan pertama mengenai hubungan antara fenomena terestrial dan aktivitas matahari.

Pada awal abad ke-20, seorang ilmuwan Rusia Alexander Chizhevsky(1897 – 1964) pertama kali mengemukakan gagasan tentang pengaruh aktivitas matahari terhadap makhluk hidup dan proses sosial. Saat itu, banyak yang menganggap pandangan Chizhevsky sebagai mistisisme.

Konsep “cuaca di luar angkasa” pertama kali diperkenalkan oleh ilmuwan Soviet yang luar biasa, Pahlawan Uni Soviet, akademisi Evgeniy Konstantinovich Fedorov (1910–1981).

Teori badai magnet dikembangkan oleh S. Chapman, V. Ferraro, H. Alfvén, S. Singer, A. Dessler, E. Parker dan lain-lain.

Pengamatan rutin di stasiun ionosfer dimulai pada tahun 1932 di Inggris, dan pada tahun 40-an di Amerika Serikat dan Rusia.