Электромагнитные поля в биосфере. Том 1 - Красногорская Н.
Скачать (прямая ссылка):
Обычно применяются статистические методы исследования, из которых наиболее широкое распространение получил метод наложенных эпох [I] . Цри помощи этого метода рассматривается взаимосвязь двух временных рядов, один из которых состоит из дискретных событий солнечной активности: хромосферные вспышки, магнитные бури и т.п. Иэ этого ряда выбираются "ключевые даты", т.е. дни, когда данное событие произошло. Если обозначить ключевую дату через Д^, то последующие за зтой датой дни
можно обозначить Д-j-, Дд,..., Жк, а предшествующие дни - , Д^......
Д_^. Затем для каждого дня такой последовательности выписываются соответствующие значения из ряда метеорологических наблюдений. Если, например, было выбрано к- ключевых дат ^ и, следовательно, It последовательностей, то им будут соответствовать Iс- последовательных значений метеорологического элемента. Далее для каждого дня вычисляют ореднее значение элемента. В итоге получают ряд, состоящий из средних величин метеорологического элемента, каждая из которых основана на 1е наблюдениях. Полагают, что при осреднении по достато'йю большему числу tc фоновые изменения сглаживаются и можно выделить сравнительно небольшие изменения, обусловленные воздействием вариаций оолнечной активности.
При исследовании длиннопериодных колебаний метеорслогичеоких характеристик и их связи о 11-летним циклом солнечной активности обычно в качестве ключевой даты берется год максимума чисел Вольфа. Однако в исследованиях кратковременных явлений такой определённости нет. Существуют различные мнения относительно того, какой из многочисленных фак-
торов солнечной активности следует считать основным. Например, Уилкокс [2] полагает, что следует использовать одну из основных крупномасштабных характеристик Солнца - секторную структуру ММП. Момент пересечения Земли границей сектора считается ключевой датой. Э.Р.Мус-тель [3 J за основу берет "геомагнитный момент", совпадающий по времени с первым днем, когда сравнительно изолированное геомагнитное возмущение становится интенсивным. Известны работы [ 4 j , в которых ключевой датой служит момент возникновения хромосферной вспышки, дата прохождения активной области через центральный меридиан Солнца, поглощение в полярной шапке и т.д.
Многочисленные результаты, полученные методом наложенных эпох, практически не поддаются обобщению, что отмечается почти в каждом обзоре [ 2, 5] . В частности, пока не удалось установить начальный момент воздействия вариаций солнечной активности: реакция тропосферы на действие Солнца отмечается как до, так и после начала геомагнитной бури [4]’. Это свидетельствует о том, что необходимы поиски новых путей исследования солнечно-тропосферных связей.
Наряду с применением корректных методов обработки данных не менее важен обоснованный выбор анализируемых атмосферных характеристик. Наиболее часто исследовались ременные ряды оредних значений давления, температуры, количества осадков. Большое внимание уделялось индексам зональной и меридиональной циркуляции, индексу площади завихренности ит.п. [2, 4, 5j . Накопленные к настоящему времени результаты дают основание сделать достаточно общий вывод, что увеличение солнечной активности может усиливать флюктуации атмосферы. Например, в работе [ б] показано, что в максимумах II-летнего цикла чисел Вольфа увеличивается повторяемость наиболее мощных высотных барических образований. Поэтому для оценки солнечно-атмосферных эффектов, по-видимому, целесообразно использовать показатели, характеризующие нестабильность атмосферных процессов. В частности, нами рассчитывалась изменчивость давления на уровне моря: дисперсия межсуточных изменений ( б'г) и межсуточная изменчивость ( <Гр ).
В 1974 г. наш была предпринята попытка использовать §"Р для оценки воздействия кратковременных явлений солнечной активности на погоду. Величина S Р рассчитывалась по формуле
^ Up|
- rv ’
где |лР| - абсолютное значение межсуточного изменения давления в фиксированной точке пространства, Iъ - количество точек.
В данном случае сглаживание фоновых изменений давления достигалось за счёт осреднения по площади. Здесь важен выбор оптимального пространственного масштаба. Возможно в принципе следует использовать глобальную сеть станций» В качестве первого шага нами рассмотрен сравни-
тельно небольшой район. Был выбран сектор, ограниченный меридианами 70° з.д. на западе, 180° в.д. на востоке и параллелью 45° с.ш. на юге. Количество использованных станций П = 150.
Расчеты §Гр выполнены для ГО случаев наиболее сильных геомагнитных возмущений, относящихся к периоду ноябрь-февраль I949-I97I гг. Критериями при отборе случаев являлись значительная интенсивность возмущения (индекс геомагнитной активности Кр> 7) и наличие спокойной геомагнитной обстановки в течение 10 дней до начала и нескольких дней после окончания геомагнитного возмущения.
Рассматривались три уровня: поверхность Зеши, изобарические поверхности 500 мбар (средняя тропосфера) и 100 мбар (нижняя стратосфера). Данные о давлении Р на уровне моря и высоте изобарических поверхностей Н*, выписывались с карт погоды ГМЦ СССР за 00 ч всемирного времени.
