Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 1 (1989) (1095847), страница 26
Текст из файла (страница 26)
что О!ггсствснные геомагнвтные вариации могут действовать как падежные датчики времени для биологических часов, должен рассматриваться скептически, Поля Я„, показанные на рнс, 3.32 и 3,33, били получены В рсзуЯьтате численной обработки бОльшо!'О количестВа мировых данных по магнитно-снокойным дням, Ченмен и Бвртелс (СЬарпин, Вагы1ю, 1940) отмечают, что рис, 3.34 не является реальной записью, а иОЧИГЦСН От НЕЦИКЛНЧЕСКИХ И СЛУЧайНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ, КотОРЫЕ НРИСУТСТВУ-. ют на Оеальных занисяхи. В самом дслс, в большинстве случаев чистые ~ гпип, и!и!!пас Пк!и. и,'~ ирн!Чсн!с! и и!.гно!>!еи Сравнение миинито! римм Гувихвва (Иену) и Уа!еру (Аискри !ии) сии к!а!!!впво-спокойных дней (верхние графики) н магнитна.вазмуп1ениых лией !!!!!'к!!ие графики) (Ои!рпи!и, ВипеЬ, 1940).
1 ф».»»»»'»» Г»»»»»ч»»...»»»»» $,»» 1 кс, » 36- СЯ~$$»кйЯ ме$иитЯЯЯ бЯи$, зй~жгисгри!$оваииаЯ в ПОгслиие, Гер$»$аивй, в мве 1921 г, «С1$ар$$$я$$, $$аг$с1к !945. солнсчкыс н лунные вариации либо сдвинуты по фазе, либо существенно искажены часто возннка$ошнми разнообразными магнитными возмуще $$$$ями (рнс. ЗЗ5 и 3.36). Учитывая объем вычислений, который необходим длл выделения лунной и 3„-вариаций из магнитнь$х.записей, полученных в обсермториях, а также сообщения о том, что птицы (Кее!Оп е! а1., 1974; Моогс, 1977) и пчелы (! $п$!аиег, Маг1$п, 1972), по-видимому, не способны компенсировать небольшие магнитные Возьгущеиия, кажется сом$$ительиым, чтОбы организм МОГ использОВВть сигналы с таким большим шумом для поддержки своих биологических ритмов.
Посколь. ку сиг$$аль$ и шум, как правило, сравнимы между собой по амплитудам а Временным ц$калам, ПОпы Гкк прнВлечь к Объяснению удивительку$с способность ра~ли~~ых организмов выделять полезный сиг$$вл не могуз устра$$ить указанное Выше сомнение, Изменчивость день Ото дкя вре мели наступления максимума и минимума геомагнитных вариаций едва лн сравнима с гочносгыо времени восхода и захода солнца. морскиз прилиВОВ ил к даже более изменчивых вариан»нй термОпе1зиОда $$ ат' ~ » $»зи~, ии~жюг,» ~.»з, г,".$ мрнрж~а и илллр»$л мосферного давления.
Однако еще совсем недавно существовал сходный схс$$типизм в отношении магниторецскцки организмов вообще «на- пример, Рат$з, 1948; Чаг1ап, !948; Ог11%$$, !952), 33, Магнитные бури 14 $ различных возмущский магкитосферь$ наиболее сильнымн в смысле влияния на ма! нитное поле иа земной поверхности являются .$$$$г$$м$$$$$ые бгри. К$$к $$равкло. Наиболее интенсивная часть бури длится от 2 до !2 ч, в з счение которых напряженность магнитного поля на земной поверхкос$к меняется в пределах нескольких сотен нанотесл, а магии гное склонение -$$ркблизк1елько в пределах градуса Возмуц$е$$ия капряже$$$$ости в лиятки $$$$$$отесл могут существовать в течение суток. Магнит$$ая буря глобальное явле$$ие, но ее интенсивность изменяется в зависимости ,г$ района.
возрастая в высоких широтах. На рис. 3.36 приведена иолученная в Потсдаме (Германия) запись интеиск аной магниткой бури, происшедшей 13-!6 мая !921 г. Н$$бл$алались следующие изменения магикткых злемеитов; $$$0= 3'19; $!$0= 1060 нТл, ;5У = 1!ОО ктл. Для еще более сильной бури 16 апреля 1938 г.
В Потсдаме было записано: ЛВ = 5=28'„АН = 1900 ИТл„$зУ, = 600 ктл $С!$арп$ап, Ваг!е1Я, !940). Однако такие сильные бури редки н случаются лишь раз в 10-20 лет. Что касается общей частоты возникновения магиитных бурь, то Чепмен и 6$$ртелс (П$арп$ап, Ваг!е!з, 1940) сообщали. Что в течение 53 лег «с 1875 по !927 г.) были зарегистриромкы 343 магнитные бури, когда 1:$ менялось От 30' до 60', а Н ллн Е-от 150 до 3ОО ИТЛ, к еще 60 магнитных бурь, при которых Р изменялось более чем на 60', а $т' или У- на 300 н Гл.
Таким образом, в среднем каблюдалось 7 — 8 бурь в год. Однако возникновение магнитных бурь коррелирует с ! 1-лстккм циклом солнечной активности и во время минимума активиостк падает. (У геомагинтных бурь часто обнаруживается 27-суточная $$оагоряемость, по-видимому, обусловленная 27-суточным периодом вращения Солнца.» Магнитная буря является прямым результатом солнечной вспышки. ПОСЛС4$$ИЕ ВОЗНИКВЮТ СЛуЧайНО, НО ИХ Частота КоррЕЛИ1$уст С ЦИКЛОМ солнечной актканОстк. Во время максимума солнечной активности иеоольшие вспышки могут происходить ежечасно, а очень большие»'жсь$ссячко. Из приведенных выше чисел очевидно, что $$е все солнечные "спыщкк вызывают заметные магнитные бури.
Однако нижний предел !5О НТЯ, использованнь$й при сравнении бурь, был произволькым, $ю$тому читатель ве должен считать, что магнитные возмущения, $$ $помннгцощие бури, с интенсивностью менее !50 нтл не могут иметь мес$а. Случайно возникающие солнечные вспыц$кн произвольной ин$с$$сив$$ости соответственно возмущают магнитосферу в случайном ре"киме, О6$пая феноменология магнитной бури хорошо иллюстрируется "к$ксью северкой магнитной компоненты Х на рис. 3З6. Когда происхо- Ч. 1. В(((д(ч(т е щю(х((.з(у дкт вспышка, облако протонов к электронов высокой энергии выбрасывается Солннем и обычно достигает Земли через 30-5О ч.
Когда облако сталкивается с магнитопаузой, мапгктосфера ванно сжимается и напряженность геомагккткого поля возрастает, извещая о начале магнитной бури. Резкое возрастание, назь1ваемое анезанным на(иом (зС), происходит в данном районе в течение нескольких минут к может дости~ ать ИЮ ИТЯ или более на поверхности Земли ЯС распространяется через магнитосферу как мип~итогидродннамическая волна, и, следовательно, время регистрации ее в различных районах может различатьсл. На ркс. 3.36 БС возникло 14 мая вскоре после 22 ч ОО мин.
По мере того как облако солнечных частиц продолжает бомбардировать магнктопаузу, буря вступает в свою начальную фазу, во время которой напряженность поля остается высокой кли может даже еще возрасти. В это время число захваченных геомагнитиым полем частиц увеличивается, что приводит к возрастанию кольцевого тока и соответствующему уменьшению напряженности поля на земной поверхности.
С этого умевьшекня начинается гманал Фаза бури. В течение главной фазы напряженность поля мОжет умекьшаться на несколько сотен нанотесл. Со временем, однако, избыток захваченных частиц уменьшается и поле медленно возвращается в свое нормальное состояние. Эта послсдкяя стадия главной фазы известна как фаза мои.станов.г лил. Во время смены полярности или в другие периоды пониженной напряженности геомагнитного поля (рис.
3.21), когда магкитопауза приближается к Земле, а авроральная зона расширяется до более низких широт (%зсое ег а1., 1976). частота и сила магнитных бурь, регистрируемых на поверхности Земли, должна увеличиваться, Морфология магнитной бурк ке всегда следует такой четко определенной картине (например, некоторые бури начинаются постепенно, а не внезапно), ко общий результат тот же-геомагнитное поле испытывает значительные возмущения.
Уолкотт (%а1соц, 1978) наблюдал, что голуби, которые были выпущены вблизи мапштиых аном~л~й, возмушяющях локальное поле на ЗООО-5ООО н 1"л, значительно хуже ориентировались относительно дома, чем голуби, выпущенные в тех районах, где аномалий ке было. Аномалии такой величины только ка порядок превышают те значении напряженности, которые наблюдаются во время умеренных магнитных бурь. к лишь немногим больше тех, которые наблюдаются при сильных магнитных бурях.
Возмущения, наблюдаемые даже нри умеренных магнитных бурях, существенно превышают ((нормальиыев геомагнитиые возмущения, которые, как сообщалось, влияют на ориентацию ктиц (Кесьл е1 а1„1974; Мооге, 1977). Существуют дополнительные, хотя и не подтвержденные данные о корреляцик биологических явлений с геомагиитной активностью (Чернышов, 1968), ряд которых свидетельствует о влиянии геомагинтной активности на человека (1зй11, Оц!1, 1935; Ггюйпап ег а1,, 1963, 1965). Однако воздейсгвие геомагннтной активности на человека было подвергнуто сомнению Покорми к Меффердом (Рокогпу, Мейена, 1966).
3.4, Геомагнитные индексы Чтобы описывать характер геомагниткой активности на нротяженик суток„месяца, года кли еще более длительных периодов времеии и облегчить сравнение данных по магнитной активности с другой геофизической или солнечной информацией. ввели несколько цифровых индексов геомагиктиой активности. Поскольку сообщалось (Мооге, 1977) о корреляции между оркектацкей ппщ и некоторыми геомагнитцыми индексами, представляется важным понять, каким образом выводятсл такие индексы к какой в икх вложен физический смысл Гсомагкитные индексы ясно н кратко были рассмотрены в обзоре :1кккольк (1.1псо1п( 1967).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
