199_p1912_D2_9575

воздуха в стратосфере и тропосфере. Разогретый газ расширяется и вытекает из области разогрева, что приводит к возникновению перепада атмосферного давления (уменьшению в областях разогрева). Такое изменение давления ведет к появлению небольшого по силе ветра в глобальном масштабе, который изменяет состояние атмосферных образований и давление на уровне Земли. Воздушные массы устремляются из области с высоким давлением в область с низким давлением и тем быстрее, чем больше перепад давления. Перемещение больших масс воздуха стремится выровнять образовавшийся дисбаланс. Так, посредством инфракрасного излучения солнечный ветер воздействует на атмосферные процессы Земли (Влияние…, 1971). При рассмотрении более длительных периодов времени необходимо учитывать интенсивность ионизирующего ультрафиолетового излучения, мощность которого в периоды активного Солнца возрастает в 4 раза по сравнению с годами спокойного Солнца. Ультрафиолетовое излучение оказывает существенное влияние на содержание О3 в атмосфере, вариации которого приводят к изменению вертикального профиля температуры в тропосфере (при увеличении О3 в 1,4 раза температура атмосферы у земной поверхности уменьшается на ~0,6 °С). Хотя считается, что эти вариации небольшие, но возможно работает эффект накопления (Гордиец и др., 1980). Суммарная кинетическая энергия, выделяющаяся за счет неустойчивой вертикальной стратификации в результате первоначального возмущения при действии теплового излучения верхней атмосферы при ширине области неустойчивости 200 км и длине фронта 1 тыс. км, может составлять 1024–1025 эрг (Погосян, 1976). Все неустойчивости обмена между Солнцем и земной атмосферой, о которых говорилось выше, играют важную роль в циркуляции атмосферы. Первичный нагрев выполняет роль спускового механизма или триггера. В результате в периоды солнечной активности происходит усиление турбулентности атмосферы. Причем, колебания зональной составляющей атмосферной циркуляции (колебания скорости ветров в направлении за- пад–восток) увеличивается каждый раз (без исключения) при усилении солнечной активности (Мазур, Иванов, 2004). Вариации меридиональной циркуляции в связи с солнечной активностью выражены менее четко. В одних случаях, во время высокой солнечной активности наблюдаются наибольшие колебания меридиональной атмосферной циркуляции, в других – они приходятся на минимум. Как правило, повышение турбулентности атмосферы сопровождается возникновением обширных циклонов, атмосферных штормов различной силы, которые и определяют изменение количества осадков. Необходимо отметить, что вопросы влияния солнечной активности на параметры тропосферы чрезвычайно сложны и в научном мире на них нет однозначного ответа. Все это происходит из-за многогранности механизмов воздействия солнечной активности и поэтому сложно выделить главные физические аспекты.

151

Кросскорреляционный анализ историко-хронологических данных показывает, что штормовые погоды в Сибири и Монголии наблюдаются достаточно регулярно с интервалом 15 лет, но при этом они запаздывают относительно максимумов солнечной активности примерно на 5–10 лет (рис. 3.17). Вероятно, поступающая солнечная энергия, накапливается в атмосфере, и только потом «выплескивается» во внешний мир в виде аномальных атмосферных явлений.

3.3. Наводнения

Возникновение наводнений на сибирских реках, как правило, обусловлено: весной – бурным таянием снегов; летом – ливневыми осадками и зимой – ледоставом. Летописные хроники несут нам информацию и о наводнениях в сибирских губерниях, когда порою приходилось целиком переносить остроги на новые места: «…1613 г. – наводнения на р. Тунгуске…»; «…1621 г. – наводнение на р. Лене острог Якутский снесло …»; «…1669 г. – наводнения в Западной Сибири…»; «…1688 г. – наводнение на реках Нерче и Шилке, снесло большую часть города Нерчинска…». Автокорреляционный анализ наводнений на р. Ангаре при шаге сдвига 5 лет показывает наличие устойчивой гармоники продолжительностью 10 лет. Временами она обращается в 15-летнюю. Кроме того, присутствуют периоды 55 и 75 лет, и самый продолжительный – 185 лет (рис. 3.18). Максимальное число наводнений в Сибири было характерным для

1635, 1667, 1752–1756, 1853, 1865–1871, 1887, 1896, 1907, 1915–1928, 1954, 1972–1974, 1986, 1997 и 2001–2002 гг.

3.4. Дзуд, эпидемии, эпизоотии

Зимние бескормицы домашних животных, возникающие из-за отсутствия снега в степи, или же наоборот – высокого снежного покрова. Явление характерно для многих северных районов Сибири, Забайкалья и Монголии; сопровождается не только гибелью скота, но и голодом и вымиранием социума. Монгольские хроники содержат большое количество сообщений о дзуде с учетом площадей его распространения (рис. 3.19). Статистический анализ этих данных показал, что дзуд повторяется с пе-

риодичностью 10, 15, 20, 55, 65 и 85 лет.

Градации по видам заболеваний не производилось, так как зачастую в источнике указывалось, что на такой-то территории начался «мор среди инородцев». Например, из летописных источников стало известно,

что в 1752 г. «В Иркутске жестокая оспа, много людей всех возрастов

153

умерло». Это событие в цифровой базе данных зафиксировано как единичное за весь год. В 1885 г. отмечается 4 события – «Появление оспы в Нижне-Колымске. Чукчи истреблены оспой; олени их разбрелись по тундре; хлеб дорог; улов рыбы плох; и цены на звериные шкурки пали. В селе Зиминском люди болеют лихорадкой, у детей свирепствует скарлатина. Большая смертность детей от скарлатины в Уриковской волости, иногда хоронили по пять детей. Получила распространение чума крупного рогатого скота в степях по рекам Абакану и Тубе и по всему Минусинскому краю, болезнь перекинулась на овец».

Территория Сибири и Монголии расположена в зоне малоплодородных земель, с коротким вегетационным периодом. Наряду с летними засухами здесь наблюдаются годы повышенной влажности, а зимой бывают крайне низкие температуры, следовательно, все эти явления должны иметь четкую зависимость и нередко провоцировать или быть триггером для начала эпидемиологических процессов. Чрезмерное увлажнение летом или засуха могли привести к голоду среди населения, а следствием могли быть также эпидемии.

Совпадения экстремумов эпидемий и эпизоотий на территории Сибири и Монголии с увеличением чисел Вольфа на временном промежутке в 258 лет действительно наблюдаются (рис. 3.20). Кросскорреляционный анализ позволил выявить запаздывание или опережение процессов в социуме относительно максимумов солнечной активности. Можно предположить, что эти процессы находятся в противофазе (рис. 3.21).

156

A

N сообщений об эпизоотиях и эпидемиях

W среднее значение чисел Вольфа в цикле

100

N

80

W

60

40

20

Рис. 3.21 Кросскоррелограмма суммы сообщений об эпидемиях

иэпизоотиях и среднегодовых значениях чисел Вольфа

Врезультате проведенного спектрального анализа выборок по числу сообщений об эпидемиях и эпизоотиях (рис. 3.22, 3.23) было выявлено несколько основных периодов активизации процессов (табл. 3.3). Чтобы добиться стационарности, убрать случайный шум, который может «забить» существенные собственные циклы в периодограмме из значений рядов вычли среднее значение и удалили линейный тренд. Продолжительность единообразных циклов в динамике солнечной активности и в возникновении эпидемий и эпизоотий на территории Сибири и Монголии составляет: 9–13 лет, 20–22 года, иными словами, они согласуются по продолжительности с циклами Швабе, Хэйла и Брикнера, колебания последнего выражаются в переходе от холодных и влажных лет к теплым и сухим. В некоторых случаях Брикнеровциклможет колебатьсяот25 до50 лет.

157

300

200

Период

100

Рис. 3.22. Периодограмма спектрального анализа числа сообщений об эпидемиях

Рис. 3.23. Периодограмма спектрального анализа числа сообщений об эпизоотиях

158

Таблица 3.3

Основные периоды возникновения эпидемий и эпизоотий

Интересно было рассмотреть совместные вариации количества сообщений об эпидемиях и эпизоотиях. Уклад жизни крестьянства в Сибири и скотоводов в Монголии на протяжении веков предполагал тесные взаимоотношения человека и животных. Нередко заболевания животных, такие как чума, сибирская язва, ящур становились причиной возникновения эпидемий в социуме. Анализ нашей базы данных подтвердил этот факт, на рис. 3.24 четко прослеживается совпадение экстремумов рассматриваемых процессов. Это подтверждает и линейный корреляционнорегрессионный анализ (рис. 3.25) между количеством сообщений об эпидемиях и эпизоотиях (R = 0,65, р < 0,001).

Учитывая факт существенного влияния солнечной активности на атмосферные процессы, представилось интересным рассмотреть характер взаимосвязей между количеством сообщений о засухах, наводнениях и процессах в социуме, как указывалось выше, эти процессы в истории человеческой цивилизации нередко являлись триггерами для возникновения голода, эпидемий и эпизоотий. Расчет парных коэффициентов корреляции (p < 0,05) свидетельствует о сопряженности во времени засух, эпидемий, эпизоотий (табл. 3.4). Солнечная активность находится в противофазе со всеми рассматриваемыми процессами. Возможно, это объясняется опосредованным влиянием солнечной активности или запаздыванием реакций геосфер на действие гелиофизических факторов.

Таблица 3.4

Парные коэффициенты корреляции