Файл: Дружинин, И. П. Космос - Земля. Прогнозы.pdf

Таблица 9

Частоты переломов многолетнего хода годового стока рек

ипсевдослучайных выборок

инекоторые статистические оценки

в годы солнечных реперов, так и в другие годы оказы­ ваются достаточно устойчивыми, а разница между ними хотя и меньше, чем в рассмотренном выше примере, но весьма существенна. Критерий различия вероятностей переломов во всех случаях достаточно велик, а вероят­

104

ность случайности ее, как правило, очень мала. Эти дан­ ные также свидетельствуют о реальности анализируемой связи резких изменений солнечной активности и части переломов многолетнего хода годового стока рек.

Следует отметить, что при вычислении критериев зна­ чимости по формуле (1) учитываются лишь переломы, точно совпадающие с солнечными реперами, а имеющие­ ся сдвиги как в сторону опоздания, так и в сторону упреждения не принимаются во внимание. Последнее существенно занижает величину критерия, но зато по­ лучающиеся оценки исключительно надежны.

Но не будут ли аналогичными результаты, если вместо данных о природных процессах использовать выборки, заведомо не зависящие от солнечной актив­ ности? Теоретически этот вопрос не представляет за­ труднений, так как имеются в виду заведомо независи­ мые выборки. Иное положение с экспериментальным доказательством. И главное при этом — отыскание по­ следовательностей чисел, не связанных с солнечной ак­ тивностью. Здесь, видимо, могут выручить лишь табли­ цы случайных чисел.

Случайные выборки из этих таблиц можно пред­ ставить имитирующими ход природного процесса в за­ данных календарных границах и получить оценки, ана­ логичные приведенным выше; они и покажут реальность пли нереальность «воздействий» резких изменений сол­ нечной активности.

В эксперименте выборки из таблиц случайных чисел были расположены в тех же календарных границах, что и данные о стоке рек. Допустимые ошибки при опреде­ лении переломов и перерывов хода принимались одина­ ковыми. Вероятность случайности различия частот пере­ ломов для псевдослучайных выборок оказалась в пре­ делах 23—60%, тогда как для стока рек — менее 0,01% (табл. 9).

Полученные данные свидетельствуют о принципи­ альном различии оценок по реальным процессам и псевдослучайным выборкам, коренном отличии их свойств в отношении временного совпадения части пере­ ломов с резкими изменениями солнечной активности и пригодности предлагаемой методики для решения пос­ тавленной задачи.

После доказательства неслучайности рассматривае­ мой связи резких изменений солнечной активности и

105

части переломов многолетнего хода того или иного зем­ ного процесса, проводимого в жестких условиях (без учета опережений и опоздании), обычно появляется це­ лесообразность сделать более оптимистичную н более реальную оценку тесноты этой связи с учетом возмож­ ных запаздываний (а в отдельных случаях и опереже­ ний) некоторых солнечнообусловленных переломов по сравнению с солнечными реперами на один год. Как отмечалось выше, для этих целей может быть использо­ ван показатель в виде степени совпадения ожидаемых и наблюдавшихся солнечнообусловленных переломов. Другой прием оценки тесноты качественных связей предложен [24] в виде так называемого показателя связи, часто используемого в климатологии [76]:

сматриваться лишь как внешние воздействия по отно­ шению ко всей Земле в целом. Поэтому их влияние дол­ жно сказываться на ходе многих процессов и практи­ чески на всем земном шаре одновременно. С учетом сказанного установление планетарного характера рас­ сматриваемых связей имеет большое значение, и нам пришлось вести исследование одновременно по двум направлениям: а) «по вертикали», то есть переходя от процессов планетарного масштаба к более мелким, вплоть до отдельной точки земной поверхности или от­ дельного экземпляра (например, дерево); б) «по гори­ зонтали», то есть проводя анализ в региональном и гло­ бальном планах и охватывая большие территории или весь земной шар.

В качестве одного из планетарных процессов могут быть рассмотрены изменения скорости вращения Земли.

Как известно, скорость вращения Земли вокруг своей оси непостоянна. Ее вариации обычно делят на три груп­

106

пы: вековое замедление, нерегулярные, скачкообразные изменения и изменения с годичным периодом. Много внимания в специальной литературе уделяется скачко­ образным изменениям. Проведенный нами анализ по данными [148, 186] за 1821—1950 н 1951—1957 гг. пока­ зал, что единственным исключением из 45 ожидаемых солнечнообусловлениых переломов оказался 1906 год. Точное соответствие переломов и солнечных реперов на­ блюдалось в 40 случаях (88,9%), со сдвижкой на один год в сторону запаздывания — три (1876, 1910, 1929 гг.) и в сторону опережения — один (1914 г.). Вероятность того, что отмеченное совпадение части переломов много­ летнего хода скорости вращения Земли и резких измене­ ний солнечной активности не случайно, пока может быть оценена величинами от 97,5 до 99,9%- Вероятность ошибочности рассматриваемой гипотезы весьма мала (от 0,1 до 2,5%), что и позволяет весьма уверенно при­ нять .ее. Частоты переломов показаны в табл. 8. Этот пример представляется весьма интересным не только как пример процесса планетарного масштаба, но и в связи с его способностью влиять на атмосферную цир­ куляцию [189].

Примером влияния резких изменений солнечной ак­

ния (Исландская депрессия), обладающего постоянст­ вом во все сезоны года. Ниже, на рис. 23, показаны среднегодовые значения широт центра Исландского минимума атмосферного давления [1]. Как видно из рисунка, 26 раз подряд переломы и перерывы хода ши­ рот оказались точно в годы солнечных реперов. И нет ни одного исключения. Столь изумительное соответствие, конечно, нельзя считать случайным. Возможно, что это один из наиболее чувствительных индикаторов воздей­ ствий резких изменений солнечной активности. Весьма показательны частоты переломов: в годы солнечных реперов — 100%, в другие годы — 64%. Разница их оче­ видна. Вероятность случайности этой разницы частот —

меньше 0,01%.

На рис. 22 приведена кривая годовых сумм осадков в бассейне озера Виктория. Точно в годы солнечных ре­ перов наблюдалось 16 переломов из 17 ожидаемых (опережение на один год в 1935 г.). Частоты переломов

107

в годы солнечных реперов — 94% (16/17), а в другие го­

аналогичному анализу [80] многие другие процессы планетарного масштаба, метеорологические элементы, гидрологические процессы и процессы живой природы во многих точках земной поверхности, относящихся, как правило, ко всем материкам земного шара, кроме Юж­ ной Америки. Обобщенные результаты представлены в табл. 10.

Рис. 22. Атмосферные осадки в бассейне оз. Виктория. Стрел­ ками показаны переломы, соответствующие солнечным репе­ рам

Как видно из этой таблицы, частоты переломов в годы солнечных реперов существенно (на 7—23%) пре­ вышают частоты в другие годы. Вследствие этого весьма высокими (от 7,1 до 212) оказались статистические кри­ терии «хи-квадрат» и соответственно очень малыми (от 1,0 до 0,01% и меньше) вероятности случайности раз­ личия частот переломов в годы с резкими изменениями солнечной активности и в другие годы. Последнее поз­ воляет очень уверенно (с вероятностями от 99,0 до 99,99% и больше) утверждать неслучайность концент­ рации части переломов многолетнего хода в первые годы.

Весьма высокими оказались степень соответствия ожидаемых и наблюдавшихся переломов (в среднем 96%), коэффициенты связи (в среднем 0,88) и доля солнечнообусловленных переломов (47%).

Полученный результат, по нашему мнению, вполне логичен. Он соответствует представлению о диалекти­ ческом единстве, взаимной связанности и взаимной обус­ ловленности многих событий, явлений и процессов в

108

Таблица 10

Частоты переломов многолетнего хода природных процессов на Земле и статистические оценки связи переломов с резкими изменениями солнечной активности

о

<О