ПОСТРОЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ КАРТЫ ВЗАИМОСВЯЗИ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОЙ И ОБЫЧНОЙ ПОГОДЫ В ЗАДАЧЕ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА К ВНЕШНИМ ФАКТОРАМ. ЧАСТЬ II – ЗАВИСИМОСТЬ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОТ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ

Мёрзлый А.М.^1,2, Зенченко Т.А.^1,3

¹ Институт космических исследований РАН, Москва, Россия

² Геофизический центр РАН, Москва, Россия

³ Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, Россия

Для построения динамической карты связей между факторами космической и обычной погоды [1] в данной работе проведен сравнительный анализ динамики ежесуточных значений гелиофизических, геомагнитных и метеорологических показателей. Была проанализирована динамика быстрых вариаций атмосферного давления (АтД) в городах Троицк и Оулу в дни геомагнитных возмущений, моменты пересечения секторных границ межпланетного магнитного поля (СГ ММП), а также в дни повышенной плотности и скорости солнечного ветра (СВ). Источники гелио и геофизических данных приведены в [1], рядов показателей АтД – в [2]. Анализируемый период охватывал 4 цикла солнечной активности (1964-2008 гг.). Значения местных К-индексов по различным геофизическим станциям были получены с сайта http://www.swpc.noaa.gov/ftpmenu/lists/geomag.html.

Анализ был проведен для различных периодов в зависимости от сезона года, направления смены знака ММП, а также фазы и номера цикла солнечной активности. Для удаления долговременных сезонных трендов и наилучшего выявления возможных быстрых вариаций временные ряды значений АтД предварительно были подвергнуты процедуре низкочастотной фильтрации.

Как было показано в [2], динамика быстрых вариаций показателя АтД в Москве и Оулу не является независимой, колебания АтД в этих точках происходят либо синхронно, либо с опережением Оулу относительно Москвы на 1-2 суток. Зависимость наиболее сильно выражена в осенне-зимние периоды.

Сравнение динамики показателей АтД с геомагнитными индексами, как планетарными, так и локальными, полученными по данным соответствующих геофизических станций, не показал достоверных связей. При анализе использовали метод построения кросскорреляционной функции в скользящем окне и однофакторный дисперсионный анализ.

Отдельно было показано, что при анализе длительных временных рядов физиологических параметров методами корреляционного и дисперсионного методов анализа допустимо использовать не локальные геомагнитные индексы, а значения планетарного Кр-индекса. Выводы о наличии или отсутствии статистической связи физиологических показателей со значениями местных и глобальных индексов оказываются одинаковыми. Коэффициент линейной корреляции между рядами значений Кр-индекса и К-индексов для городов Мурманск (69° с.ш.), Санкт-Петербург (60° с.ш.), Москва (55° с.ш.), Фредериксбург (39° с.ш.) составляет от 0.78 до 0.93 (по 100 точкам) на различных участках временного ряда.

Методом наложения эпох проведен анализ динамики АтД в городах Троицк и Оулу в моменты прохода секторных границ ММП (СГ ММП), а также в дни, когда значения плотности СВ превышали 10 см^-3. Анализ был проведен как за весь период наблюдений, так и отдельно за периоды различных циклов СА, а также раздельно по сезонам года. Среднее число реперных дней в каждом анализе составило от 100 до 250. Достоверной связи не обнаружено.

Таким образом, можно сделать вывод, что динамику гелиогеомагнитных и метеорологических показателей допустимо рассматривать как независимую, а соответствующее пространство параметров – как ортогональное. Однако необходимо отметить, что последнее утверждение не абсолютно и верно только в частотно-временном приближении, использованном в данной работе. В то же время, когда речь идет о более длительных временах и более низких частотах (порядка длительности солнечных циклов) говорить о независимости геомагнитных и метеорологических параметров, по-видимому,
неправомерно [3-6].

Литература

1.  Зенченко Т.А., Мёрзлый А.М. Построение динамической карты взаимосвязи факторов космической и обычной погоды в задаче оценки степени индивидуальной чувствительности организма к внешним факторам. Часть I – взаимосвязь гелиогеофизических показателей. // Космос и биосфера, 2009 (данный выпуск).

2.  Мёрзлый А.М., Зенченко Т.А. Построение динамической карты взаимосвязи факторов космической и обычной погоды в задаче оценки степени индивидуальной чувствительности организма к внешним факторам. Часть III – взаимосвязь метеорологических показателей в зависимости от сезона и географической локализации. // Космос и биосфера, 2009 (данный выпуск).

3.  С.В. Веретененко, В.А. Дергачев, П.Б. Дмитриев. Солнечная активность и вариации космических лучей как фактор интенсивности циклонических процессов в умеренных широтах. // Геомагнетизм и аэрономия, 2007, том 47, № 3, С. 399-406

4.  Egorova L.V., Vovk V.Ya., Troshichev O.A. Influence of variations of the cosmic rays on atmospheric pressure and temperature in the South geomagnetic pole region // J. Atmos. Solar-Terr. Phys. - 2000 - V. 62 - P. 955–966.

5.  Besprozvannaya A.S., Ohl G.I., Sazonov B.I., Scherba I.A., Schuka T.I., Troshichev O.A. Influence of short-term changes in solar activity on baric field perturbations in the stratosphere // J. Atmos. Terr. Phys. – 1997 - V. 59 - P. 1233–1241.

6.  Shea M.A., Smart D.F. Preliminary study of cosmic rays, geomagnetic field changes and possible climate changes // Adv. Space Res. - 2004 - V. 34 - P. 420–425.

© Copyright 2008. All rights reserved. Contact to Victor Martynyuk: ubs@science-center.net  tel.: +38 050 6535592