Динамика и фотохимия озоносферы и средней атмосферы экваториальной и тропической области Земли (1097543), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Справа на рис.9.спектр мощности ежемесячных осадков за тот же период в Южной Индии,подверженной осадкам КДМ.В ряде работе работ ранее детально исследовалась важная взаимосвязь ЭНЮК ииндийского муссона, в частности характеристики взаимодействия этих двух явленийпо сравнению с известными результатами об их антикоррелированности и наличииинтервалов фазовой синхронности. Выявлена двунаправленная связь между ними.Кратко остановимся на важном результате работы.
На рис. 10 представленырезультаты Фурье-анализа годовых колец японского кипариса, указывающих нарезонансный характер КДК, Эль-Ниньо и др. Правая часть спектра представляет«частокол» пиков, из которых некоторые заслуживают внимания. Первый справасоответствует 2,17 года. Если выполняется параметрический резонанс с удвоениемпериода квазидвухлетнего колебания в экваториальной стратосфере относительнопериода Чандлера для нашей эпохи (1,18 года), отмеченный Н.С.Сидоренковым, то32можно определить периоды Чандлера в прошлые столетия. Таким образом за 800 летмогли существовать периоды качания полюсов Земли Чандлера: 2,17:2=1.085 года (13месяцев), 2,32:2=1,115 (13,5 месяца), 2,45:2=1,225 (14.7 мес). 2,8:2=1,4 (17 мес);меньшие пики : 2,39:2=1,2 (14,3 мес) и 2,28:2=1,14 (14,3 мес).На рис.
10. в правой части – четыре резонансные пика КДК: двойнойпик сминимумом в центре (4,45 г) 4,4 и 4,3 года, 3,75 г. По оси х - частота f; Т = 1/f, т.е.х-от 20 лет (слева) до 2 лет (справа). Цифры ниже графика - соответствующиепериоды в годах. Значения амплитуд пиков и периодов даны в таблице в тексте.Рис. 10.Вверху: рядпалеоданных о ширине годичных колец многолетнегояпонского кипариса из центральной Японии за период с 1119 по 1920 г.(801год).Внизу: высокочастотная часть спектра мощности этого ряда.33Анализ уравнений гармонических параметрическихлитературе показывает, чтоколебаний в специальнойпараметрический резонанс имеет место, когда(5.1.)Главный резонанс происходит при удвоенной частоте собственных колебанийгармонического маятникаВ нашем случае, а ширина резонанса равнаn принимает значения n = 1 с,(периоды Чандлера), определяя периоды КДК (знаменатель дроби (год):1/2,17;1/2,23; 1/ 2,28;(рис.
10.).1/2,45; 1/2,8; далее везде Эль-Ниньо1/2,39;далее широкий пикцентре между 1/3,4;1/3,7;ис n= 4c n = 3:1/3,2;двойной пик с минимумом в1/4,4б; 1/4,78; 1/4,90; и так далееординатой 0,16 - 1/6,5; (6,5 = 2,17/2 x 6); (n = 8)(n = 6)пик смаксимум с ординатой 0,18имеет период 9,2 года = 2,28 х 4 = 1,14 х 8; (n = 10) пик с ординатой 0,16 имеетпериод 10,8 года = 2,17/2 x 10 = 1,085 x 10; (n = 12)период 13,2 года = 2,17/2 x 12 = 1,085 x 12;14,2 года =пик с ординатой 0,12 имеетпик с ординатой 0,125 имеет период2,39/2 x 12 = 1,195 x 12. Пик на рис. 10., соответствующий 17 годам,можно представить двумя способами 1,14 х15 = 17 и 1,115 х 15 = 17. «Правило»работает до n, больших 100 (1-2%).Таким образом, можно говорить о дискретном («квантовом») характере системы,порождающей изменчивость движения полюса Чандлера (ЧДП) и соответствующиесубгармонические периоды полюсного прилива (2,4; 3,6;.4,8; 6,0 г.).
Основы моделинелинейных колебаний с примерами комбинационного резонанса и изменчивостьюЧДПиENSOН.С.Сидоренковым.(Эль-НиньоВ–нашейЮжноеработеКолебание)указывалисьпредложеноранееиспользоватьдендрохронологические данные с шагом год и определить основные периоды КДК иЭль-Ниньо – Южное Колебание в прошлом; это продемонстрировано на примереяпонского кипариса для XII – XX веков.34Рассмотрим возможную связь ЧДП (период ЧДП = 1/2 периода КДК) снайденными резонансами в низкочастотной части спектра. 3,75 = 1,25х3 (по нашимрасчетам 1,225х3=3,67). Разница составляет 2%. В диапазоне частот f= 0,3 – 0,25комбинационный множитель для периодов ENSO – 3, далее 4 (f < 0,25); далее 5(f<1,75); 6,5 года : 1,085 = 6,0; 1,14х7=8,0; 1,085х8=8,7; 1,14х8=9,2; 1,115х9=10;1,085х10=10,8; 1,195х11=13,2;1,195х12=14,3 (вместо 14,2, «ошибка» составляетменее 1%); возможно наличие множителей 14 и 15, во всяком случае период 17 лет(рис.
10.) дает с соответствующими периодами ЧДП на рис. 10. с хорошей точностьюоба множителя -и 14 и 15. Вероятно в системе геосфер, как и в квантово-механической системе,1,115х6=6,7существуют определенные «правила запрета». Например,представляет на рис. 10. минимум между двумя «разрешенными»максимумами 6,5 и 6,9 лет, т.е. осциллятор не воспринимает «комбинацию» 1,115х6;другой пример с множителем 8: между двумя резонансами с периодами 8,7 = 1,085х8и 9,2 =1,14х8 расположен глубокий минимум с «запрещенной» комбинацией 1,115 х8 = 8,95 и т.д.Таким образом, мы имеем резонансную систему с широким набором гармоник исубгармоник – взаимодействующих осцилляторов - и со спектром, меняющемся стечением времени в результате эволюции системы геосфер, Определяющимиэволюцию системы Земля являются астрономические осцилляторы.
Гравитационныеприливы, определяемым движением Луны, а также Солнцем, влияют на скоростьвращения Земли. Скорости вращения Земли и долговременные характеристикимуссона, как показано нами, хорошо коррелирует с температурой планеты и формамиатмосферной циркуляции в естественном синоптическом регионе – е.с.р. - отГренландии до Енисея и к северу от 300 с.ш., а также индексом АМО (AtlanticMultidecadal Oscillation). При этом естественный синоптический период (е.с.п.) в этомрегионе в среднем меняется 4 раза в течение лунного месяца (27 дней), а сменасиноптической ситуации синхронизована в пределах 1-2 дней с 4 экстремумами за 27дней этого индекса – моментами перехода от ускорения к замедлению вращенияЗемли и наоборот.
Индийский регион, т.о., является аналогом региона от Гренландии35до Енисея (е.с.р.), а интервал времени по аналогии можно назвать естественнымсиноптическим периодом (е.с.л.) индийского е.с.р.Кроме периода 7 дней существует период 3,5 дня, проявляющийся например восадках в Вашингтоне, Нью-Йорке и Сиднее и в медико-биологических показателяхОбэтомпериодесвидетельствуеттакжевторичный,меньшиймаксимум,существующий в спектре угловогомомента атмосферы Он был надежноустановлен по данным реанализа данных за более чем 50 лет.«Физические механизмы солнечной активности и другие слабыевоздействия на атмосферу» рассмотрены в главе 6.В частностиобсуждается связь солнечной активности с КДК, ГКЛ, вулканизмом,облачностью, прозрачностью атмосферы, колебаниями озонового слоя,электрическими характеристиками атмосферы.Показано, что скорость вращения Земли (СВЗ) является интегральнымуниверсальным индексом погоды и климата.Например, в 1999 г извозникших 199 депрессий в западной части Тихого океана 72%образовалась в интервале двух дней от экстремумов СВЗ (ЭСВЗ), авозникшие из них 23 тропических циклонов 78% образовалось также винтервале двух дней от ЭСВЗ.
Для Индийского океана из 114 депрессий 76(67%) укладывается в этот срок.ГлавнуюопределяющуюрольдляЗемли,какоткрытойтермодинамической системы, играют внешние по отношению к нейсистемы гравитационно взаимодействующих «осцилляторов» (Солнце,планеты, их спутники) с характерными резонансами и гравитационные (итермические) приливные силы. Взаимодействие приливов и их мод сфазовыми переходами водяного пара образуют в атмосфере трехмерныекогерентно-резонансные структуры, хорошо видные по орбитальнымнаблюдениям.36Таким образом, предложенная в работе феноменологическая модельастрономических и геодинамических осцилляторов открывает новые путипрогноза природных процессов и разработки технологий их коррекций внужном направлении.В Заключении даны основные результаты, выводы и перспективыдальнейших исследований:1.
По аппаратуре и методике эксперимента.1.1.-Предложеныхемилюминесцентныхприменимыекиреализованыметодовназемнымиидеиизмерениясоздания:озонабортовыми--атомарногоанализаторам;--контактныхкислорода,контактныхтермометрических тел для измерения плотности, температуры и давления атмосферына ракетах; -- контактных термометрических тел для измерения атомарногокислорода и других составляющих. 1.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
