Биосфера связь земля космос

Биосфера и космические циклы

Биосфера – живая открытая система. Она обменивается энергией и веществом с внешним миром. В данном случае внешний мир – это безбрежное космическое пространство.

Извне на Землю приходят солнечное и электромагнитное излучения; так называемый солнечный ветер, представляющий собой сгустки плазменных облаков, непрерывно испускаемые Солнцем с переменной интенсивностью; галактические и солнечные космические лучи, а также потоки метеоритов.

От Земли в космос уходит собственное тепловое излучение, часть обратного рассеянного излучения Солнца (альбедо), а также потоки вещества верхней атмосферы Земли. Таким образом, взаимодействие «биосфера – космос» представлявляет собой сложную динамическую систему, находящуюся в состоянии подвижного равновесия.

Пограничная область между системой «Земля – космос» проходит на расстоянии 50–60 тыс. км над поверхностью Земли. Именно на такое расстояние простирается граница геомагнитного поля магнитосферы Земли. Процессы взаимодействия магнитосферы с веществом солнечной плазмы – солнечным ветром и космическими луча­ми – изучаются и исследуются в рамках магнитной гидродинамики: современной космической науки, совместно учитывающей сложные явления пограничной среды в соответствии с уравнениями электромагнитного поля, с одной стороны, и уравнениями гидродинамики – с другой.

В свое время академик В.И. Вернадский подчеркивал, что существует тесная взаимосвязь между явлениями, происходящими на Земле, и процессами космического порядка. Сейчас уже нет никаких сомнений в том, что среда нашего обитания не только Земля и даже не только Солнечная система, но и вся окружающая нас Вселенная, неотъемлемой частью которой мы являемся. В связи с этим при изучении земных явлений необходимо исходить из системного подхода к наукам о Земле, что диктуется не только обнаружением тех или иных конкретных связей между земными и космическими явлениями, но и общими принципами современного естествознания. Целостное восприятие мира – необходимая черта современного стиля научного мышления.

Эпоху, в которой мы живем, по праву называют космической эрой, эпохой освоения космоса. И дело не только в осуществлении космических полетов и успешном развитии космической техники. Освоение космоса, все более глубокое познание закономерностей космических явлений, широкое вовлечение космоса в сферу человеческой практики – настоятельная потребность современного этапа в разви­тии земной цивилизации. Становится ясно, что само возникновение и существование биосферы и человека тесно связано с физическими условиями во Вселенной, а также с особенностями течения физиче­ских процессов на Земле, в непосредственно окружающей нас области космоса и Вселенной в целом.

Земные явления бесчисленными нитями связаны с физическими процессами, протекающими в космическом пространстве. Во-первых, во многих земных явлениях находят свое отражение общие закономерности космического порядка. Во-вторых, существует це­лый ряд непосредственных связей и зависимостей, определяющих влияние тех или иных космических факторов на нашу планету, в том числе и на биосферу. Таких факторов очень много. Например, в результате вращения Земли дважды в сутки наблюдаются мор­ские приливы и отливы под действием гравитационного притяже­ния Луны. Ясно, что это явление важно для обитателей приморских районов Земли.

Положение Земли в пространстве относительно Солнца приводит к суточной смене дня и ночи и естественной смене времен года в разных районах Земли, что влияет на все стороны жизни биосферы.

Важную роль сыграли факторы космического порядка в процессе становления жизни на Земле. В частности, многие характерные особенности живых организмов, в том числе и организма человека, не­посредственно связаны с величиной силы тяжести на Земле, характе­ром солнечного излучения, положением нашей планеты в Солнечной системе, а также положением Солнечной системы в нашей Галактике. Так, например, строение органов зрения человека и животных обусловлено тем, что Солнце интенсивно излучает в оптическом диапазоне, и это излучение проходит сквозь атмосферу Земли. Не случайно и то, что человеческий глаз наиболее чувствителен к желто-зеленым лучам, ибо именно эти лучи в составе солнечного света имеют наи­большую интенсивность.

Есть основания предполагать, что солнечная деятельность оказывает влияние на биосферу нашей планеты и в настоящее время. Так, подмечен целый ряд статистических зависимостей, которые обнару­живают связь колебаний солнечной активности с эпидемическими, сердечно-сосудистыми и нервно-психическими заболеваниями, обо­стрением хронических болезней, урожайностью и ростом годовых ко­лец у деревьев. В связи с этим возникла новая область науки – гелиобиология, главная задача которой – выяснить физические механизмы воздействия Солнечной системы на процессы, протекающие в биосфере. Это одна из актуальных проблем современного естествознания, имеющая огромное практическое значение для человечества.

Изучение космического пространства с помощью спутников и кос­мических аппаратов в последние десятилетия позволило существенно продвинуться в исследовании механизмов солнечно-земных связей, в первую очередь в выяснении целого ряда циклических процессов на Солнце и их проявлений в земных условиях. Прежде всего речь идет (в среднем) о 27-дневных ритмах, 11-летних и 22-летних циклах солнечной активности, проявляющихся более или менее синхронно в длительных временных рядах по большому числу визуальных характеристик Солнца в виде солнечных пятен, факелов, флокулл, хромосферных вспышек и др.

Современная гелиобиология подтверждает факт влияния ритмов Солнца на земные процессы. Однако выясняется, что механизмы такого влияния являются гораздо более сложными, чем это представлялось в первой половине XX в. основателям космической биологии В.И. Вернадскому и А.Л. Чижевскому. В то же время целый ряд конкретных вопросов солнечно-земных связей уже нашел решение как с точки зрения изучения материальных носителей таких связей (главным образом солнечных корпускулярных потоков), так и самих их механизмов. В частности, к ним относятся: вопросы изучения причин вариации магнитного поля Земли, в том числе и появления магнитных бурь на Земле; резкие изменения состояния ионосферы, нарушающие процесс распространения радиоволн на Земле; появление полярных сияний, земных электрических токов, процессов изменения атмосферного электричества и др.

Ясно, что необходимо дальнейшее изучение влияния всех установленных геофизических явлений на биосферу, в том числе и на организм человека. Человеческий организм – сложная и высокосовершенная саморегулирующаяся система, которая стремится к равновесию с окружающей средой, включающей в себя факторы космического порядка. Всякое нарушение данного равновесия, связанное с изменением внешних условий, вызывает соответствующую перестройку в деятельности организма. Эту закономерность использует, например, современная медицина в лечебных целях. Воздействуя на организм климатическими, бальнеологическими и другими природными факторами, врачи сознательно добиваются таких целенаправленных из­менений, которые повлекли бы за собой ликвидацию определенных заболеваний. Возможности подобного метода еще далеко не исчерпаны. Дальнейшее изучение влияния различных природных, в том числе и космических, факторов на живые организмы открывает новые пути избавления человека от различных недугов

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Связь биосферы, человека и космоса

Вы будете перенаправлены на Автор24

Связь биосферы с космосом

Понятие биосферы занимает ключевое место в системе современного мировоззрения. Учение о биосфере связывают с именем В. И. Вернадского, однако предыстория этого учения началась еще с труда Ж.Б. Ламарка под названием «Гидрогеология».

Сам термин «биосфера» был введен в науку Э. Зюсом, немецким геологом и палеонтологом. Согласно определению Зюса, биосфера – это совокупность организмов, ограниченная во времени и в пространстве и обитающая на поверхности Земли.

В. И. Вернадский высказал предположение о геологических функциях живого вещества и представление о совокупности органического мира в виде нераздельного целого.

Введение Вернадским понятия живого вещества вывело понимание жизни на новый уровень – биосферный. Это позволило понять жизнь как геологическую силу планеты, которая формирует облик Земли. Кроме того, введение этого понятии дало возможность решить вопрос о проблемах геологической активности живого вещества и источниках энергии для этого.

Помощь со студенческой работой на тему
Связь биосферы, человека и космоса

Современная наука классифицирует геологическую роль живого вещества по следующим категориям:

• средообразующая
• деструктивная
• энергетическая
• концентрационная
• транспортная.

Это основано на том, что живые организмы порождают миграцию химических элементов в биосфере путем метаболизма, непрерывной смены поколений. Этим объясняется решающая роль живого вещества и биосферы в формировании современной атмосферы, литосферы и гидросферы Земли.

Биосферой называется живое вещество и преобразованное им косное вещество.

Это понятие является основополагающим для биогеохимии.

Биосфера открыта космосу. Она получает из него потоки космической энергии, используя которое, живое вещество преобразует планету. Результатом действия космических сил является само образование биосферы, включая происхождение жизни на Земле.

Космические излучения, и главным образом энергия Солнца, постоянно влияют на все явления на Земле.

Основателем гелиобиологии А.Л. Чижевским было отмечено, что все процессы и явления на Земле проходят под влиянием Солнца. Оно является основным источником энергии, а также причиной всех процессов на Земле – от атмосферных явлений до умственной деятельности человека.

Эта связь между солнечной активностью и процессами в биосфере была замечена еще в 18 веке. Чижевский обобщил известные ранее данные и предположил, что Солнце определяет ритм большинства биологических процессов, происходящих на Земле.

Связь между солнечной активностью и процессами в биосфере заметили еще в 18 веке. Чижевский обобщил полученные ранее сведения и сделал вывод, что Солнце определяет ритм большей части биологических процессов, протекающих на Земле. Образование большого количества пятен и появления хромосферных вспышек сопровождается развитием эпидемий на Земле, усиливающимся ростом деревьев и особенно активным размножением микроорганизмов.

На сезонные изменения в окружающей среде чутко реагируют все живые организмы, в том числе и человек. На протяжении года у него изменяется состав тканей и клеток, а также меняется интенсивность обмена веществ.

Распространение многих заболеваний тоже зависит от состояния солнечной активности. Например, Чижевский доказал, что все жизненные циклы холеры, а также периоды активного размножения млекопитающих, насекомых и вирусов совпадают с циклами солнечной активности, длительность которых составляет 11 лет.

Связь человека с космосом

Люди подвержены действию космической энергии и солнечной радиации. Организм человека подстраивается под ритмы биогеосферы так же, как организмы других живых существ.

Обмен веществ человека происходит в циркадном ритме, наследующемся из поколения в поколение. По такому графику функционирует и вегетативная нервная система. Согласно данным статистики, даже рождение и смерть происходят чаще в темное время суток.

По данным исследований гематологов, норма свертываемости крови у здоровых увеличивается в два раза в период солнечной активности, поэтому при увеличении солнечных пятен возрастают случаи инсультов и инфарктов.

Чижевский также установил, что максимум общественной активности приходится на максимум солнечной активности. Социальные конфликты, по мнению Чижевского, предопределяются активностью Солнца. Это подтверждает связь человека и космоса и указывает на их взаимовлияние.

Теория пассионарности

Идеи о связи биосферы, человека и космоса стали основой гипотезы о пассионарном толчке, выдвинутом Л. Н. Гумилевым. ключевым понятием теории энтогенеза является понятие пассионарности, которое означает повышенное стремление к действию.

Появление этого признака у человека является мутацией, которая затрагивает энергетические механизмы. Носитель пассионарности способен получать из окружающей среды больше энергии, чем ему необходимо. Избыток этой энергии направляется в любую область деятельности, выбор которой зависит от склонностей самого человека.

Со временем представления о связи космоса и биосферы, человека и космоса, общества и космоса стали важной частью научного мировоззрения. Эти представления являются неотъемлемой частью современной культуры. Совокупность этих взглядов получила название космизма, а процесс формирование мировоззрения называется космизацией философии и науки.

Выделяются следующие признаки космизма:

• внедрение идей о связи Земли и Космоса в сознание общества
• смена антропоцентризма биосфероцентризмом, который означает зависимость интересов человека от потребностей всей планеты и живого на ней.

По мнению Циолковского, Земле принадлежит особая роль во Вселенной. Она включена в категорию молодых планет, лишь небольшому числу которых будет дана возможность самостоятельного развития. Задача Земли в союзе высших разумных существ космоса – внести свой вклад в совершенствование космоса. Для этого жителям Земли необходимо начать расселение на других планетах Вселенной. То есть, ключевая идея космической философии состоит в переселении с Земли и заселение Космоса.

Это дало новое понимание роли и места человека во Вселенной. Он стал рассматриваться как вершина развития материи и на Земле, и в Солнечной системе, а возможно, и во Вселенной. Человек рассматривается как сила, способная осваивать и преобразовывать космос. В результате этого в современной науке сформировался антропный принцип.

Источник

Влияние космоса на биосферу Земли: теории и реальность

Сочетание и определение основных понятий

Словосочетание «Биосфера и космические циклы» содержит в себе достаточно большое количество взаимосвязей и взаимодействий между этими понятиями. Только в первом приближении определить некоторые связи между понятиями «биосфера» и «космический цикл» можно так: биосфера появилась в определенный космический цикл, она появилась благодаря нему, меняется при смене космических циклов, они влияют на биосферу и ее структуру, разные космические циклы по-разному влияют на биосферу и так далее. Нужно также учитывать, что достоверно установлены временные промежутки «коротких», то есть соизмеримых с человеческой жизнью и памятью, космических циклов. Более длительные из них являются предметом научных гипотез, теорией и исследований, которые, пока, не имеют достоверных подтверждений, определенно установленных временных рамок, описания и, соответственно, доказанных причин и последствий их влияния на биосферу.

Космос или космическое пространство – это участки Вселенной, заполненные частицами в основном водорода, но с очень маленькой плотностью, электромагнитным излучением и иным веществом.

Циклом, в переводе с греческого, окружностью, считается совокупность процессов, явлений и тому подобного, повторяющаяся через определенный, известный промежуток времени.

Биосфера — это оболочка Земли, где существует жизнь, то есть совокупность всех живых организмов в их взаимодействии и обмене энергией, а также продукты их жизнедеятельности.

Циклы и их влияние

Космическими циклами являются временные установленные промежутки: час, сутки, год, фазы луны, сезоны.

Они, связаны с влияние космических объектов – Луны и Солнца на живые организмы. Видами влияния, этих «близких» с точки зрения космических расстояний объектов, являются: радиоактивное солнечное излучение, электромагнитное поле и гравитация. Наверняка более отдаленные космические тела и объекты также воздействуют на земную жизнь. Однако моменты такого влияния настолько удалены во времени, что достоверно не определены.

К космическим ритмам, действующим в антропной, человеческой, шкале времени, основную роль играют освещённость, температура, некоторые другие физические параметры атмосферы и гидросферы. Гравитационные процессы, возникающие под воздействием Луны, влияют на океанические приливы. Магнитное поле Земли также регулярно меняет свою ориентацию относительно радиального потока плазмы солнечной короны. Этот цикл составляет 27 дней.

Принято выделять еще климатические. Они связаны с движением Земли по орбите. Их три.

• Первый в 26 тысяч лет. Связан с вращением оси планеты.
• Второй – 41 тысяча лет. Обусловлен с периодами изменения угла наклона оси, вращения планеты к большому кругу небесной сферы.
• И третий в 100 тысяч лет. Равен периоду изменения значения эксцентриситета земной орбиты.

Теории

Например, по утверждению некоторых ученых возникновение и затухание жизни на нашей планете связано с движением Солнечной системы в диске Галактики Млечного пути. Периодичность которого составляет 64 млн. лет. Обнаруженные на дне океана ископаемые останки указали, что биологическое разнообразие на Земле меняется в соответствии с промежутком в 62 млн. лет. А массовые вымирания живых организмов происходили с 250 и 450 млн. лет назад. Такую цикличность объясняют движением всей Галактик вокруг какого-то центра и прохождения зон с неблагоприятными для жизни условиями. В своем движении галактики сближаются между собой и другими скоплениями звезд, что изменяет гравитационные функции. Это также влияет на планеты, входящие в их состав, и биосферу Земли в том числе. Нарушение гравитационных показателей влечет за собой изменение радиационного фона и климата. Доказательством этого существуют. Климат на Земле менялся не раз, что приводило к массовой гибели живых организмов. Изменение гравитационного поля может привести к появлению ударной волны огромной мощности и движущейся со скоростью до 1000 км/сек.

В научных кругах космос и биосфера объединены теорией происхождения жизни. Причем теории различаются в способе появления первых живых объектов. Одни утверждают космическое их происхождении, другие о благоприятно сложившихся на планете обстоятельствах и условиях.

Так, считают, связана биосфера и космические циклы.

Влияние Солнца

Космос и биосфера – это в первую очередь Солнце и Земля.

В спектре электромагнитного излучения Солнца, для жизни представляет наибольшую опасность – ультрафиолетовое. Под его воздействием начинаются химические реакции, в результате которых происходит изменения в молекулах нуклеиновых кислот и белков, приводящие к мутациям и гибели клеток. Преграждает губительное излучение озоновый слой атмосферы.

Кроме электромагнитного, Солнце излучает корпускулярное излучение. Оно не имеет такой стабильности, как ультрафиолетовое и энергия, содержащаяся в нем, очень изменчива. Сила его зависит от «солнечных пятен» и имеет цикличность порядка 11 лет. Когда на Солнце образовываются наибольшие пятна, на Земле происходят экологические катастрофы и бедствия: извержения вулканов, наводнения, засухи и землетрясения. От этого вида излучения Землю защищает электромагнитное поле, а, в противном случае под ее воздействие все разложилось до ионов и электронов. Электромагнитное поле нашей планеты стабильно и постоянно.

Энергия Солнца, достигающая земной поверхности, благоприятно воздействует на все живое. Благодаря ей зеленые растения, превращают углекислый газ в кислород, необходимый для дыхания живых существ. Это процесс называется фотосинтез. Ежегодно на Земле синтезируется таким способом до 200 млрд. тонн кислорода и поглощается около 300 млрд. тонн углекислого газа.

Влияние Земли

Космос и биосфера взаимодействуют еще одним способом. Ведь сама Земля является космическим объектом. А процессы, происходящие в той ее части, в которую не входит биосфера, но влияют на нее тоже можно отнести к космическим. Наша планета состоит из ядра, мантии и коры. Ядро состоит из железа и никеля. Температура внутри него достигает 10000 К, плотность 15 г/см 3 и давление 4-105 дин/см 2 . Такие условия соответствуют реакции ядерного синтеза тяжелых элементов. Происходит замещение метеоритного железа с поверхности Земли на элементы распада в ядре. В течение миллиардов лет, такое движение формирует оболочку планеты. Этот цикл по некоторым оценкам длится уже почти 5 млрд. лет.

Как видно, на биосферу влияние космоса является определяющим.

Видео — ВЛИЯНИЕ ЛУНЫ НА ЗЕМЛЮ И ЧЕЛОВЕЧЕСТВО

Источник