Электромагнитные поля в биосфере. Том 1 - Красногорская Н.
Скачать (прямая ссылка):
Временной ход^ГР и 5Нп.для всех случаев оказался примерно аналогичным. В табл.1 приведены величины межсуточной изменчивости давления на уровне моря и высот изобарических поверхностей 500 и 100 мбар, осред-ненные методом наложенных эпох по данным 10 случаев. В качестве меры геомагнитной активности использован планетарный геомагнитный индекс Ар, R- число солнечных пятен (по Цюриху), Р - радиоизлучение Солнца на волне 10,7 см.
Как видно из данных таблицы, изменчивость давления и геопотенциала неоднородна в течение рассматриваемого 15-днешого интервала времени. Основной максимум изменчивости давления совпадает по времени с увеличением значений как солнечных ( Е, Р ), так и геомагнитных ( Ар ) индексов. Таким образом, даже при использовании данных на ограниченной территории удается обнаружить реакцию нижней атмосферы на солнечное воздействие.
Полученные результаты, подтвержденные затем в [7] , показали, что есть все основания для постановки более глубокого исследования временных и пространственных закономерностей изменчивости метеорологических полей в проблеме солнечно-атмосферных связей.
В связи с этим нами была поставлена задача проанализировать длинно-периодные колебания давления с использованием большого массива данных. Исходным материалом послужили ежедневные значения давления на уровне моря (срок наблюдений - 12 ч всемирного времени) в узлах географической сетки северного полушария, в интервале широт 20 -85° с.ш., с шагом 5° по широте и долготе за период 1934-1975гг. [в] .
Раочеты проводились на ЭМ ЕС-1040. Вычислялась дисперсия межсуточ-ного изменения давления ( 6 ) эа холодное полугодие (ноябрь - апрель). Значения O'4рассчитывались в каждом узле сетки. Кроме того,оценивались крупномасштабные характеристики. С этой целью северное, полушарие было разграничено меридианами 0, 60, 120, 180, 240, 300° в.д. на 6 секторов. Значения (^оценивались по данным в 12 узлах сетки вдоль каждого круга широты с шагом 5°. В итоге получено 6 меридиональных разрезов. В данной статье мы приведем результаты анализа временных рядов G'i
Таблица I,
Межсуточная изменчивость наземного давления (<ГР) и шсот изобарических поверхностей 500 C^Hqqq) и 100 мбар (<JHjqq)
Харахтержетюса ** Я-5 *4 Д-3 д^> Kl % % h % Ч % ч Щ %
Ар, нТл 12 10 9 7 7 7 71 59 42 28 22 14 12 8 10
Г,КГ2гВ$*?.Тц) 155 160 160 158 161 161 161 157 155 150 147 145 144 139 136
R ЮЗ 108 112 113 115 П7 119 119 НО 103 98 92 89 92 90
<ГР, мбар/сут 7,0 6,4 7,0 7,3 ?,5 8,4 8,2 7,6 7,4 7,3 6,7 ?,2 7,0 6,7 6,7
*%00 6,5 6,6 6,7 7,0 7,0 7,8 8,2 7,7 7,4 7,4 6,8 7,3 7,1 6,4 6,3
*Н100 6,1 6,0 6,0 6,2 5,9 6,7 6,8 6,0 5,8 5,8 9,7 6,2 ,5,4 6,0 6,0
Примечание. Значения ^HgQQ 1 &Н100 даны в геопотенциальннх декаметрах.
над Азией (сектор 60-115° в.д.), где широтные закономерности в длиннопериодных колебаниях <3"авыражены наиболее четко.
При численной обработке временных рядов O'2 использован традиционный метод спектрального анализа. Случайный процесс предполагался стационарным, обладающим эргодическим свойством. По данным временных рядов <Уграссчитывалась нормированная корреляционная функция. Спектральная плотность случайного процесса определялась как преобразование Фурье от соответствующей корреляционной функции. Для сглаживания корреляционной функции использовалась простейшая весовая функция Бартлетта Л (т):
/I при I'CI^'Tw ,
^ u ' = J_0 при |'Г|7'С'щ,
где t*, - точка среза корреляционной функции.
Проведен числовой анализ влияния величины Тжна оценку спектральной плотности. Анализ показал, что при изменении в пределах 10 -20 лет (длина временного ряда равна 42 годам) основные закономерности спектров сохраняются. Мы остановились на = 15 лет. Статистическая значимость пиков спектральной плотности оценивалась для 5^-ных (низкие широты) и Ю^-ных (оредние широты) уровней значимости.
Результаты спектрального анализа временных рядов O'2 приведены на рис.6. Как следует из рисунка, на низких широтах (20 - 40° с.ш.) выделяется значимый максимум спектральной плотности, соответствующий периоду около II лет. Рассмотрение всего интервала широт ясно показывает переход спектральной картины от 11-летней периодичности на низких широтах к совершенно иному характеру спектров на средних широтах, где 11-летний период проявляется слабо и не является отатистически значимым (50° с.ш.) или совсем не выражен (60° с.ш.). На средних широтах основными являются колебания с периодами 6-8 лет. На широте 70° с.ш. значимых периодов не имеется.
Временные ряды O'2 были также проанализированы методом наложенных эпох. Средние циклические кривые 0'а , построенные по данным 4-х циклов (1934 - 1975 гг.), представлены на рис.7. В качестве ключевой даты выбран год максимума чисел Вольфа.
