3.3.1. Реагирование гроз на инверсию знака Солнечных пятен

Представляется весьма важным обнаружить и проанализировать конкретные факты высокой степени реагирования атмосферных процессов Горного Алтая на Солнечную активность (Дмитриев, Кочеева, Шитов, 2000; Кочеева, 2000, 2001). Естественно, что для грозовой и солнечной активности должны проявляться статистические закономерности в высыпании гроз по шкале времени и режима энергоемких процессов на Солнце. Это предположение легко проверить сравнением эпох грозовой активности и циклов солнечной активности. Наиболее характерным проявлением солнечной периодизации активности является крупномасштабная вариативность магнитного поля Солнца, т.е. наличие пятнообразовательных солнечных минимумов и максимумов. По этой вариативности разграничивают циклы и устанавливают точки перегиба кривой активности данного цикла.

Как показали исследования, именно на годовые отметки минимума и максимума учтенных в нашей работе, 4-х солнечных циклов и ложатся грозовые минимальные и максимальные числовые оценки (табл. 7).

Таблица 7

Грозовая активность Горного Алтая в разные солнечные циклы

Особенно значительно совмещаются максимумы Солнечной и грозовой активности. Характерно, что двухвершинный 22-ой солнечный цикл (1989-1991 г.) в проявлении грозовой активности Горного Алтая получил среднегодовую отметку (1990 г.) Надо подчеркнуть, что региональная грозовая активность частично опережает солнечные максимумы. Выявлено, что на этапе подхода к максимуму активности на Солнце на территории Горного Алтая активизируются грозоэффективные процессы. Волновой процесс затухания и возрастания грозовой активности в Горном Алтае во многом полностью подчинен солнечной активности и является значительным региональным звеном в солнечно-земных взаимосвязях. Следует подчеркнуть, что циклическая инверсия знаков магнитных пятен на Солнце влияет на магнитное взаимодействие земных и солнечных процессов. Поэтому, с учетом высокой гелиочувствительности Горного Алтая (Плазмообразование..., 1992; Дмитриев, 1998) имеет значение задача по выявлению взаимосвязи инверсии знака солнечных пятен с характером грозовой активности.

С целью проверки реакции гроз на четность солнечного цикла важно выявить поведение грозовой активности внутри солнечных циклов. При этом представляет интерес характер грозовой активности как для всей исследуемой территории, так и для отдельных ГМС. Решение данной задачи проводилось в два этапа. Первый этап проверки наличия реакции грозовой активности на смену знака солнечного цикла заключался в проверке наличия статистически значимых различий числа дней с грозой (по всем данным за 1955-2004 гг.) в годы четных и нечетных солнечных циклов. На втором этапе оценивалась преимущество суммарного числа дней с грозой на отдельной метеостанции в годы четных и нечетных солнечных циклов.

В целом для территории Горного Алтая отмечается увеличение грозовой активности в нечетные солнечные циклы (рис.10). Для проверки статистической значимости полученных различий данные по суммарному годовому числу дней с грозой (1955-2004 гг.) были разделены на две группы: годы четного солнечного цикла и годы нечетного солнечного цикла. Оценка различий числа дней с грозой по выделенным группам лет с помощью параметрических методов (Т-тест) не выявила статистической значимости различий в группах (уровень достоверности различий р=0,14). Проверка с помощью непараметрических методов (тест Манна-Уитни) дала положительный результат: суммарное число гроз в годы нечетных солнечных циклов (сумма рангов составила 816) превышает число гроз в годы четных солнечных циклов (сумма рангов 459) с уровнем значимости р<0,05. В такой постановке задачи результат получен впервые, что расширяет диапазон отслеживаемых параметров по солнечно-земным взаимосвязям.

Для опроса реакции отдельной ГМС на смену знака солнечного цикла была составлена общая таблица более чем по 13 тыс. гроз (табл. 8). При этом выбирались только те метеопосты, время работы которых охватило все годы рассматриваемых солнечных циклов (19, 20, 21, 22) или хотя бы два цикла, соответственно четный и нечетный. Не вошли в результирующую таблицу (табл.8) ГМС Ак-Кем, Катанда и Чемал. По выбранным гидрометеорологическим станциям Горного Алтая было выявлено суммарное число дней с грозой и вычислен коэффициент отношения числа дней с грозой в годы четных и нечетных солнечных циклов, который характеризует меру преимущества одного из циклов. При этом оказалось, что из 11 ГМС, охвативших своими регистрациями два или четыре солнечных цикла, 4 станции дали значительное преимущество нечетных циклов по грозовой активности. Важно отметить, что данные станции располагаются на территории Центральной, Восточной и Юго-Восточной физико-географических провинций. Для грозовых очагов Турочак и Шебалино наблюдается отсутствие изменчивости числа дней с грозой. И для пяти станций отмечается преимущество четных циклов.

Рис. 10. Среднегодовое число дней с грозой внутри солнечных циклов
по данным всей сети ГМС Горного Алтая за период с 1955 по 1998 гг.

Таблица 8

Таблица чисел регистрации дней с грозой на ГМС Горного Алтая по номерам солнечных циклов

Обращает на себя внимание пространственное размещение грозовых районов восприимчивости четности Солнечных циклов. Слабое преимущество четных солнечных циклов наблюдается для северных районов Горного Алтая и в частности охватывает территорию, охарактеризованную ранее как грозовой меридиан (Онгудай - Шебалино - Кызыл-Озек). При этом отчетливая инверсия знака реагирования на четность циклов выявлена на двух ГСМ. Сближенные по соседству станции (Уландрык и Бертек) локализуются в максимально высокогорной юго-восточной части Горного Алтая. Следует также отметить на геолого-геофизическую специфику данного района, в котором локализованы значительные месторождения рудных полезных ископаемых (Шибеты, Калгуты) и отмечается отчетливая аридность климата.