Влияние компонентов солнечной радиации на парциальную плотность кислорода приземного слоя воздуха в субарктическом и субтропическом регионах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Солнечная радиация состоит из электромагнитного излучения и солнечного ветра. Она имеет нелинейный характер во время вспышек, когда наблюдается усиление волнового излучения и выброс мощных потоков заряженных частиц. Увеличение интенсивности солнечной радиации изменяет световой и тепловой баланс Земли, геомагнитную активность, влияет на погоду и кислородный статус.

Цель. Оценить влияние компонентов солнечной радиации на динамику парциальной плотности кислорода в субарктическом и субтропическом регионах в зависимости от уровня солнечной активности.

Материалы и методы. Сведения о числе солнечных пятен получены из материалов Королевской обсерватории Бельгии. Для оценки уровня солнечной радиации, планетарного магнитного индекса (Ар) и локального индекса геомагнитной активности (К) использовали данные Всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации. Значения парциальной плотности кислорода определяли расчётным методом с учётом температуры, атмосферного давления и относительной влажности воздуха. Сравнивали данные 2007 г. (низкая солнечная активность) и 2001 г. (высокая солнечная активность). Для математической обработки применяли вейвлет-анализ.

Результаты. Мезор, амплитуда и автокорреляция солнечной радиации на Севере в 2001 г. не отличаются от данных, зарегистрированных в 2007 г. В субтропиках мезор и амплитуда солнечной радиации значимо выше, но автокорреляция снижена, что свидетельствует о нарушении структуры временнÓго ряда. Величина коэффициента синхронизации демонстрирует заметную взаимосвязь солнечной радиации и парциальной плотности кислорода в год активного и спокойного Солнца на Севере и слабую синхронизацию в субтропиках в год с низкой солнечной активностью. Синхронизация индексов Ар и К в Полокване растёт при повышении солнечной активности от очень слабой до средней; величина коэффициента синхронизации Ар и парциальной плотности кислорода и К и парциальной плотности кислорода указывает на очень слабую взаимосвязь магнитных индексов и парциальной плотности кислорода вне зависимости от солнечной активности. В Ханты-Мансийске синхронизация между индексами Ар и К остаётся слабой, величина коэффициента синхронизации Ар и парциальной плотности кислорода незначимо растёт с повышением солнечной активности, а синхронизация К и парциальной плотности кислорода с ростом солнечной активности снижается со слабой до очень слабой.

Заключение. В обоих географических регионах в год спокойного Солнца выявлена значимая взаимосвязь колебаний солнечной радиации и парциальной плотности кислорода. В субтропиках рост солнечной активности характеризуется снижением взаимосвязи солнечной радиации и парциальной плотности кислорода. Статистически значимая синхронизация колебаний парциальной плотности кислорода и планетарной и локальной магнитной активности колеблется от слабой до очень слабой вне зависимости от уровня солнечной активности и географической широты.

Об авторах

Олег Николаевич Рагозин

Ханты-Мансийская государственная медицинская академия

Email: oragozin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5318-9623
SPIN-код: 7132-3844

д-р мед. наук, профессор

Россия, Ханты-Мансийск

Ливувани Мутэло

Университет Лимпопо

Email: livhuwani.muthelo@ul.ac.za
ResearcherId: AHC-1001-2022

PhD, старший преподаватель

ЮАР, Полокване

Елена Юрьевна Шаламова

Ханты-Мансийская государственная медицинская академия

Email: selenzik@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5201-4496
SPIN-код: 8125-9359

д-р биол. наук, доцент

Россия, Ханты-Мансийск

Андрей Борисович Гудков

Северный государственный медицинский университет

Email: gudkovab@nsmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-5923-0941
SPIN-код: 4369-3372

д-р мед. наук, профессор

Россия, Архангельск

Ирина Александровна Погонышева

Нижневартовский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: severina.i@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-5759-0270
SPIN-код: 6095-8392

канд. биол. наук, доцент

Россия, Нижневартовск

Элина Разифовна Рагозина

Ханты-Мансийская государственная медицинская академия

Email: elinka1000@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0199-2948
SPIN-код: 7335-7635
Россия, Ханты-Мансийск

Денис Александрович Погонышев

Нижневартовский государственный университет

Email: d.pogonyshev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8815-1556
SPIN-код: 1179-9674

канд. биол. наук, доцент

Россия, Нижневартовск

Список литературы

  1. Fedorov VM, Sokratov SA, Frolov DM. The tendencies of change of the incoming solar radiation to the upper atmosphere boundary and their spatial localization. Issledovanie Zemli iz Kosmosa. 2019;(5):50–58. doi: 10.31857/S0205-96142019550-58 EDN: NFQKZC
  2. Russell CT. The solar wind and magnetospheric dynamics. In: Page DE, editor. Correlated Interplanetary and Magnetospheric Observations. Astrophysics and Space Science Library. Springer, Dordrecht; 1974;42. doi: 10.1007/978-94-010-2172-2_1
  3. Veselovsky IS, Kaportseva KB, Lukashenko AT. Hydrodynamic classification of solar wind flows. Astronomicheskii vestnik. Issledovaniya Solnechnoi Sistemy. 2019;53(1):61–73. doi: 10.1134/S0320930X19010080 EDN: YWYHGH
  4. Vladimirsky BM, Temuryants NA, Martynyuk VS. Space weather and our life. Moscow: DMK-Press; 2022. 224 p. ISBN: 978-5-89818-203-8
  5. Datieva FS, Volkov AV, editors. Heliogeophysical factors in chronopathophysiology and clinical medicine. Vladikavkaz; Tula: IBMI VSC RAS; 2023. 490 p. ISBN: 978-5-00081-596-0
  6. Berlyand TG. Distribution of solar radiation on the continents. Leningrad: Gidrometeoizdat; 1961. 227 p.
  7. Fedorov VM, Frolov DM. Spatial and temporal variability of solar radiation arriving at the top of the atmosphere. Kosmicheskie Issledovaniya. 2019;57(3):177–184. doi: 10.1134/S002342061903004X
  8. Ragozin ON, Tatarintsev PB, Pogonysheva IA, et al. Corrections for geographical differences in photoperiod in time-series analysis. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2023;30(2):139–149. doi: 10.17816/humeco117532 EDN: VVYOJA
  9. Bokeria LA, Bokeria OL, Volkovskaya IV. Cardiac rhythm variability: methods of measurement, interpretation, clinical use. Annals of Arrhythmology. 2009;6(4):21–32. EDN: KYGRHZ
  10. Azcaratea T, Mendoza B, Levi JR. Influence of geomagnetic activity and atmospheric pressure on human arterial pressure during the solar cycle 24. Adv Space Res. 2016;58(10):2116–2125. doi: 10.1016/j.asr.2016.05.048
  11. Cornelissen G, Halberg F, Sothern RB, et al. Blood pressure, heart rate and melatonin cycles synchronization with the season, earth magnetism and solar flares. Scr Med (Brno). 2010;83(1):16–32.
  12. Persinger MA, McKay BE, O'Donovan CA, et al. Sudden death in epileptic rats exposed to nocturnal magnetic fields that simulate the shape and the intensity of sudden changes in geomagnetic activity: an experiment in response to Schnabel, Beblo and May. Int J Biometeorol. 2005;49(4):256–261. doi: 10.1007/s00484-004-0234-2
  13. Kowalski U, Wiltschko R, Fuller E. Normal fluctuations of the geomagnetic field may affect initial orientation in pigeons. J Comp Physiol. 1988;163:593–600. doi: 10.1007/bf00603843
  14. Rapoport SI, Malinovskaya NK, Vetterberg L, et al. Melatonin production in patients with hypertension during magnetic storms. Therapeutic Archive. 2001;73(12):29–33. (In Russ).
  15. Welker HA, Semm P, Willig RP, Commentz JC, Wiltschko W, Vollrath L. Effects of an artificial magnetic field on serotonin N-acetyltransferase activity and melatonin content of the rat pineal gland. Exp Brain Res. 1983;50(2-3):426–432. doi: 10.1007/BF00239209
  16. Krylov VV. Biological effects of geomagnetic activity: observations, experiments and possible mechanisms. Transactions of Papanin Institute for Biology of Inland Waters RAS. 2018;(84):7–38. doi: 10.24411/0320-3557-2018-10016 EDN: VPYJDM
  17. Vasilyeva NI. The problem of correlation of human biorhythms and solar activity in light of the concept of the “universal spectrum” of the solar system. Izvestiya TRTU. 2000;(4):36–37. (In Russ.) EDN: KUSMIB
  18. Shemy-Zade AE. Transformation of the impulse of solar-geomagnetic activity into disturbances of the radon and aeroion fields of the planet. Biophysics. 1992;37(4):690–699. (In Russ.)
  19. Lednev VV. Biological effects of extremely weak variable magnetic fields: identification of primary targets. In: Modeling of geophysical processes. Moscow: IPE RAS; 2003. P. 130–136. (In Russ.) EDN: ZTTRXB
  20. Chibisov SM. Cosmos and biosphere: the influence of magnetic storms on the chronostructure of biological rhythms. RUDN Journal oF Medicine. 2006;(3):35–44. EDN: IJNGFD
  21. Borisenkov MF. Influence of the earth's magnetic field on the daily dynamics of the total antioxidant activity of human saliva in the North. Advances in Gerontology. 2007;20(4):56–60. EDN: IUDXEL

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Окологодовая динамика солнечной радиации в Ханты-Мансийске в 2001 и 2007 гг.: ось абсцисс — месяцы; ось ординат — величина солнечной радиации (Вт/м2).

Скачать (470KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Окологодовая динамика солнечной радиации в Полокване в 2001 и 2007 гг.: ось абсцисс — месяцы; ось ординат — величина солнечной радиации (Вт/м2).

Скачать (518KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Окологодовые ритмы общепланетарного магнитного индекса Ар в годы активного (2001) и спокойного (2007) Солнца: ось абсцисс — амплитуда ритмов (усл. ед.); ось ординат — периоды ритмов (сут).

Скачать (249KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Окологодовые ритмы локального геомагнитного индекса К в Ханты-Мансийске и Полокване в годы активного (2001 г.) и спокойного (2007 г.) Солнца: ось абсцисс — амплитуда ритмов (усл. ед.); ось ординат — периоды ритмов (сут).

Скачать (314KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».