Мы проследили, как основной поток энергии, обусловленный активностью Солнца, преобразуется в верхней атмосфере в инфракрасное излучение и достигает стратосферы и тропосферы. Рассмотрим, основываясь на экспериментальных данных, результаты воздействия этих потоков на параметры тропосферы, определяющие погоду. Здесь следует сразу отметить, что характер солнечно-земных и, в частности, солнечно-тропосферных связей весьма многогранен и влияние солнечной активности на земные процессы (в том числе и на состояние нижней атмосферы) проявляется как на малых временных интервалах (несколько суток), так и при рассмотрении длительных отрезков времени (годы, в том числе 11-летний цикл солнечной активности).

Обратимся вначале к рассмотрению короткопериодических процессов, т. е. к изучению реакции тропосферы на изменение активности Солнца в течение нескольких суток. Анализ этой задачи весьма труден и требует специальных методов. Связано это с тем, что вне зависимости от степени солнечной активности нижняя атмосфера живет своей самостоятельной жизнью, «дышит», изменяется. Поэтому в момент изменения активности Солнца состояние тропосферы может быть различным, а значит, различной может быть и ее реакция на это изменение активности. По этой причине при поверхностном рассмотрении проблемы можно не обнаружить никакого отклика тропосферы на изменение активности Солнца, т. е. прийти к выводу об отсутствии солнечно-тропосферных связей.

Большая заслуга в решении проблемы и доказательстве наличия этих связей принадлежит Э. Р. Мустелю и его сотрудникам. Они использовали статистический подход, применив для анализа, как уже говорилось, метод «наложения эпох», и пришли к выводу, что для успешного выявления отклика тропосферы на изменение солнечной активности необходимо выделить эффект в чистом виде, по возможности не смешивая разные явления, обусловленные различными причинами. В частности, надо использовать привязку к моментам геомагнитных возмущений, а не непосредственные солнечные данные, рассматривать сезоны года по отдельности, проводить анализ для всего земного шара. Для этого в качестве реперного момента tm выбирался день, когда геомагнитное возмущение становится достаточно интенсивным. Он соответствует моменту достижения максимума индексом Ар (рис. 6). Чтобы не было наложений эффектов, отбирались независимые возмущения на спокойном фоне. И в соответствии с методом «наложения эпох» по результатам их воздействия проводилось усреднение.

Взяв в качестве начальной точки момент tm, можно проследить, как с течением времени изменяются метеорологические атмосферные параметры в различных районах земного шара и в различное время года. Наиболее легко регистрируемым и одним из самых важных параметров, характеризующих погодные условия, является атмосферное давление на поверхности Земли. Экстремальное значение давления достигается спустя 2÷4 дня после момента tm. В среднем время отклика тропосферы на геомагнитное возмущение оказалось равным 3 дням. Поэтому в качестве меры отклика тропосферы была использована величина:

 

Δр = р(tm  + 3 дня) – р(tm).

 

На рис. 7 приведены разграниченные «демаркационными» линиями области различных знаков среднего изменения давления Δр на поверхности Земли в Северном полушарии для 14 моментов tm, взятых для зимних сезонов 1950—1970 гг. При этом следует отметить, что абсолютное значение Δрср в различных точках Земли разное. Области экстремальных Δрср расположены в районе Гренландии, Новой Земли, Аляски (Δрср>0), а также в районе Исландии и Баренцева моря (Δрср <0).

 

 

Помимо определения изменений  давления   на   поверхности Земли, было установлено влияние геомагнитного возмущения и на другие важные метеорологические параметры: давление на различных высотах, на зональную и меридиональную циркуляцию атмосферы (т. е. на систему ветров «запад—восток», «север—юг»), на общую кинетическую энергию атмосферы.

При нахождении долгопериодных (порядка несколько лет) солнечно-тропосферных связей наиболее распространенным является метод сопоставления вариаций какого-либо атмосферного параметра с параметром, характеризующим солнечную активность (обычно с числами Вольфа), и определения статистической зависимости (корреляции) между этими параметрами.

Ряд исследователей отмечал, что от фазы солнечной активности 11-летнего цикла зависит общепланетарная атмосферная циркуляция. Это приводит, в частности, к изменению климатических характеристик (температуры воздуха у поверхности Земли, увлажненности того или иного района).

 

Добавить комментарий

Plain text

  • HTML-теги не обрабатываются и показываются как обычный текст
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.