X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Пятна на Солнце являются основой для наиболее простого способа регистрации солнечной активности. Однако пятна на Солнце могут быть разного размера, при этом появление группы пятен далеко не тождественно появлению одного пятна той же площади. Чтобы учесть это обстоятельство, в солнечно-земной физике давно используются так называемые числа Вольфа, которые позволяют судить об активности светила по числу пятен, наблюдаемых с Земли. Число Вольфа или относительное цюрихское число солнечных пятен, определяется по формуле: W = k(f + 10g) [1],

где f – общее число пятен на видимой полусфере Солнца; g – число групп пятен; k –коэффициент, учитывающий условия наблюдений (например, тип телескопа). С его помощью наблюдения в любой точке планеты пересчитываются к стандартным цюрихским числам.

Влияние солнечной активности на атмосферу проявляется в изменении еециркуляции [2]. Циркуляция воздуха развивается между полюсами и экватором, стремясь выровнять распределение температуры атмосферы в глобальном масштабе. Приземный воздух в экваториальном поясе теплый (горячий) и очень влажный. Будучи горячим, он поднимается вверх и далее движется в направлении полюсов, где теряет свою влагу в виде осадков. Став сухим, воздух продолжает движение, но до полюсов он не доходит. Пройдя примерно треть своего пути, он опускается и создает зону повышенного атмосферного давления, где расположены почти все большие пустыни мира. Подобные зоны имеются в обоих полушариях. От зоны повышенного давления воздух устремляется в места, где давление меньше, то есть к экватору и полюсу. Воздух, движущийся обратно к экватору, есть не что иное, как ветры-пассаты. За счет того, что Земля вращается вокруг своей оси, на движущиеся массы воздуха действует сила Кориолиса. В северном полушарии она заставляет движущийся к экватору воздух смещать направление своего движения к западу, а ветры, направленные к полюсу, смещают свое направление к востоку, то есть становятся юго-западными. В южном полушарии направления ветров симметричны относительно направлений в северном полушарии. Когда воздух движется на северо-запад, то можно считать, что он движется одновременно вдоль меридиана (на север) и вдоль параллели или вдоль зоны (на запад). Поэтому говорят о меридиональных (север-юг) и зональных (восток-запад) ветрах. Характер циркуляции принципиально отличен в тех случаях, когда преобладают меридиональные или зональные ветры. Движущийся воздух представляет собой большие вихри, которые делятся на циклоны и антициклоны. Циклоны — это области пониженного атмосферного давления, которые несут с собой ветреную, ненастную погоду. Областями повышенного атмосферного давления называют антициклоны. С ними связана сухая ясная погода.

Путь циклонов в зависимости от общей циркуляции атмосферы будет различным. Атмосферная циркуляция определяется многими факторами: неравномерным нагревом атмосферы, вращением Земли, подстилающей поверхностью и наличием гор, циклонической деятельностью. Под действием солнечной активности и других космических факторов может изменяться общая циркуляция атмосферы, а значит и путь прохождения циклонов, то есть погода и климат.

С целью выявления степени влияния солнечной активности на погоду были составлены выборки, включающие число Вольфа, среднегодовую температуру и количество атмосферных осадков за период с 1945 г. по 2015 г. для территорий городов Минска и Москвы. Результаты расчетов приведены в таблицах 1-2.

Таблица 1 - Матрица парных коэффициентов корреляции (при r_кр= 0,11) между солнечной активностью (число Вольфа), среднегодовой температурой и среднегодовым количеством осадков для г. Минска

Годы	Число W	Температура	Количество осадков
2015 год		0,19	-0,14
Со сдвигом в 1 год		0,23	-0,19
Со сдвигом в 2 года		0,16	-0,23
Со сдвигом в 3 года		0,04	-0,16
Со сдвигом в 4 года		-0,08	-0,10
Со сдвигом в 5 лет		-0,20	-0,05

Таблица 2 - Матрица парных коэффициентов корреляции (при r_кр= 0,11) между солнечной активностью (число Вольфа), среднегодовой температурой и среднегодовым количеством осадков для г. Москвы

Годы	Число W	Температура	Количество осадков
2015 год		0,16	0,10
Со сдвигом в 1 год		0,16	0,12
Со сдвигом в 2 года		0,10	0,09
Со сдвигом в 3 года		0,03	-0,04
Со сдвигом в 4 года		-0,04	-0,14
Со сдвигом в 5 лет		-0,10	-0,20

Из таблиц следует, что между солнечной активностью (число Вольфа), среднегодовой температурой и среднегодовым количеством осадков фиксируется значимая корреляционная связь. Принято считать, что при r ≤ 0,25 – корреляция слабая; 0,25 < r ≤ 0,75 – умеренная, при r > 0,75 – сильная [3]. Необходимо отметить, что наибольшее влияние активности солнца сказывается на параметрах атмосферы на следующий год. Кроме того, различия в значениях корреляционных зависимостей для города Москвы и города Минска вероятнее всего обусловлены географическим положением этих городов.

Библиографический список

1. Влияние солнечной активности на погоду и климат. – 2015. [Электронный ресурс]: http://sun.jofo.me/616340.html.

2. Ю.В. Мизун, Ю.Г. Мизун "Тайны будущего" – М.: Вече, 2000. [Электронный ресурс]: http://solncev.narod.ru/Soln_a1.htm.

3. Халафян А.А. Statistica 6. Статистический анализ данных. – М.- Бином-Пресс, 2007. – 512 с.

Код для цитирования: Скопировать