|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Проявления солнечных циклов в речном стокестатья
- Автор: Ретеюм А.Ю.
- Сборник: Эколого-географические исследования в речных бассейнах: Материалы пятой международной научно-практической конференции / под ред. В.И.Шмыкова
- Редактор: Борсук Олег Анатольевич
- Год издания: 2018
- Место издания: ВГПУ Воронеж Воронеж
- Первая страница: 243
- Последняя страница: 249
- Аннотация: Зависимость речных бассейнов от солнечной активности изучается давно, и полученные результаты уже дали почву для первых опытов по долгосрочному прогнозированию стока. Однако дальнейшее развитие аст-рогеографического подхода сдерживается ограниченностью исходной гид-рологической информации, недостаточным знанием долговременных цик-лов и также отсутствием знания действующих причин. Ниже представлено возможное решение задачи. Для изучения космогенных колебаний стока требуется выбрать са-мый длинный из имеющихся рядов. Это двухвековая статистика за время с 1807 г. по реке Гёта-Эльв (Göta älv), обладающей самым большим в Скан-динавии водосбором с площадью более 50 тыс. кв. км. Размеры бассейна создают предпосылки для обнаружения масштабных связей. Познакомимся, прежде всего, с проявлениями 11-летней периодич-ности, разделив показатели расхода воды на группы четных и нечетных циклов. Как видим (рис. 1а и 1б), речной бассейн весьма чувствителен к со-стоянию Солнца, причем аномально высокая активность светила в годы максимума нечетных циклов определенно ведет к сокращению объема вла-гооборота. Установленная зависимость дает основание предполагать, что анало-гичная реакция должна наблюдаться в годы четных и нечетных циклов Ганского-Глейссберга длительностью около 89 лет. Конец последнего из них датируется 1990 г. И действительно, снижение минимальных величин на графике ряда Гёта-Эльв наглядно свидетельствует о закономерном пе-реломе в гидрологическом режиме, произошедшем на рубеже XIX и XX веков (рис. 2). Рис. 1. Расходы воды в годы трех четных (1811-1821, 1879-1889, 1902-1912) и трех нечетных циклов (1867-1877, 1954-1964, 1976-1986) при аномально низкой и ано-мально высокой солнечной активности Рис. 1а. Средние расходы по годам циклов Рис. 1б. Распределение расходов по величине Источник: расчет по данным DataMarket, the Global Runoff Data Centre и World Data Center for the production, preservation and dissemination of the international sunspot number Рис. 2. Два цикла Ганского-Глейссберга в режиме реки Гёта-Эльв Источник: Ibid. Определенное прогностическое значение имеет факт подобных раз-личий четной и нечетной половин околовекового хрона, соответствующих 45-летним циклам Брикнера (рис. 3). В годы нечетных циклов, подчиняясь общей закономерности, сток существенно ниже, чем в годы четных цик-лов. Исходя из этого правила, можно предвидеть повышенную водность рек Скандинавии в ближайшие 10-15 лет. Рис. 3. Распределение расходов по величине в годы последних двух четных и двух нечетных 45-летних циклов Источник: Ibid. В свою очередь, два непохожих по солнечным и земным характери-стикам цикла Ганского-Глейссберга образуют 179-летний хрон (большой сарос). Сопоставление дендрохронологического и гидрологического рядов убеждает нас в том, что рост сосен в бассейне реки Гёта-Эльв хорошо от-ражает процессы влагооборота, и небольшой прирост свидетельствует об избытке воды (рис. 5). Рис. 5. Связь прироста сосен со средним за год минимальным стоком в период 1850-2010 гг. Источник: расчет по данным the Global Runoff Data Centre Указанное обстоятельство открывает путь к воссозданию картины динамики увлажнения в прошлом. Существенные изменения режима увлажнения при космических воздействиях объясняются следующим образом. Прямое влияние на циркуляцию атмосферы оказывают колебания скорости вращения планеты. Кроме того, при ускоренном вращении пла-неты в результате сжатия земной коры и мантии активизируется глубинная дегазация, о чем можно судить по разрушению озона водородом. Наблю-дения подтверждают действенность данной связи (рис. 6). Рис. 6. Общее содержание озона в атмосфере при очень быстром (LOD < 0,007 s) и медленном (LOD > 0,03 s) вращении планеты, Стокгольм, март 1970-2015 гг. Источник: расчет по данным Goddard Space Flight Center (The SBUV Merged Ozone Data Sets) и International Earth Rotation and Reference Systems Service Часть воды, образующейся при реакции водорода с кислородом, вы-падает в виде атмосферных осадков (рис. 7). Другими словами, в стоке есть доля массы вещества местного эндогенного происхождения. В итоге при высокой скорости вращения Земли речной сток увели-чивается (рис. 8). Рис. 7. Рост осадков при снижении общего содержания озона в результате реак-ции кислорода с водородом, Стокгольм, 1970-2015 гг. Источник: расчет по данным Goddard Space Flight Center (The SBUV Merged Ozone Data Sets) и European Climate Assessment and Dataset Рис. 8. Увеличение расходов реки Гёта-Эльв в годы высокой скорости вращения Земли (>152,5 прад./c), 1811-1990 гг. Источник: расчет по данным и International Earth Rotation and Reference Systems Service Рис. 9. Стимулирование выпадения атмосферных осадков в Оулу космическими лучами благодаря высокой интенсивности галактических космических лучей при спо-койном Солнце, июнь-август 1964-2017 гг. Источник: расчет по данным European Climate Assessment and Dataset и Oulu Cosmic Ray Station Модулирование галактических космических лучей вносит свой вклад в изменения речного стока. Роль его обусловлена эффектом стимулирова-ния конденсации атмосферной влаги на высокоэнергетических частицах. Таким образом, можно констатировать наличие множества фактов, подтверждающих концепцию включенности речных бассейнов в систему солнечно-планетных связей. Особое значение имеют положительные и от-рицательные аномалии водного режима, сосредоточенные у середины больших солнечных циклов и диктующие преобразования энергетики сис-тем. Полученные результаты указывают на сохранение условий неустой-чивости в обозримой перспективе, вызванных переходом к серии новых многовековых циклов, совершившимся в апреле 1990 г. Сделанный вывод, вероятно, может быть распространен на северные и умеренные широты Европы. В качестве следующих шагов в астрогеографических исследованиях было бы желательно наметить рубежи ареалов синхронных и асинхронных колебаний увлажнения континента Евразии в рамках четко выделяющихся солнечных циклов.
- Добавил в систему: Ретеюм Алексей Юрьевич