Влияние солнечно-лунных факторов на частоту появлений и яркость серебристых облаков на широте с. Ижевское в 2004-2011гг (стр. 3 )

Третьим важным параметром лунного движения является расстояние Луны от Земли. Влияние данного параметра на серебристые облака рассматривается впервые. Рисунок 4 показывает нам вероятность появления СО в ясную ночь в зависимости от лунного расстояния, изменяющегося в переделах от 56 до 64 з. р. Видно, что гистограмма, состоящая из 16 класс - интервалов имеет приблизительно квадратичную форму, и мы можем попытаться описать ее квадратичной функцией.

Рис. 4. Зависимость относительной частоты появления СО в зависимости от расстояния Луны от Земли

Метод наименьших квадратов дает следующее уравнение (толстая

непрерывная кривая):

y = 0.01x2 – 1.7x + 50.5 (5)

где x - расстояние между Луной и Землей. Вычисленное F(2,13)-отношение равно 11.8. Критическое значение статистики F(2,13;0.01) на уровне значимости 0.01 равно 6.7. Таким образом, данная квадратичная модель имеет 99% уровень значимости.

Выше мы сделали замечание о том, что лунное расстояние сильно зависит от склонения и возраста Луны, когда Луна находится близко к перигею (см. Рис. 1, центральная и нижняя панели). Действительно, мы видим особенность в гистограмме (резкий провал) на Рисунке 4 между 56 и 58 р. з. и мы можем ожидать, что этот провал связан с влиянием склонения и фазы Луны на ее расстояние в этих пределах. Чтобы исключить данные влияния, можно построить другую квадратичную функцию только для диапазона от 58 до 64 р. з. (пунктирная кривая). Уравнение данной модели имеет вид:

y = 0.02x2 – 2.4x + 74.0 (6)

Вычисленное F(2,9)-отношение равно 10.0. Критическое значение статистики F(2,9;0.01) на уровне значимости 0.01 равно 8.0. Таким образом, данная квадратичная модель также имеет 99% уровень значимости. Найденная форма зависимости (квадратичная) вероятности появления СО от расстояния кажется достаточно странной, так как расстояние между Луной и Землей изменяется как D-3. Поэтому, предполагается, что лунное влияние должно быть из другого источника, нежели чем «простой» лунный гравитационный прилив, связанный с изменением расстояния до Луны. Сейчас мы можем только сделать предположение о том, что влияние Луны может быть некоторым атмосферным процессом, который зависит от временнóй производной от лунного расстояния. Расстояние между Луной и Землей изменяется сравнительно медленно вблизи перигея и апогея, тогда как расстояние изменяется быстрее, когда Луна проходит промежуточные стадии своего движения. Квадратичная зависимость, показанная на Рис. 4, поддерживает данное предположение в определенной степени.

Из теории движения Луны известно, что линия узлов лунной орбиты не остается неподвижной, а движется в направлении обратном движению Луны, совершая полный оборот в 18,6 года. В свою очередь, лунный перигелий также не остается неподвижным, а движется в прямом направлении, делая оборот за 8,85 года. Максимальное влияние лунных приливов связанных с изменением фазы и изменением расстояния до Земли будет в моменты, когда перигелий совпадает с узлом своей орбиты.

Если верны наши выводы, то в распределении частоты появлений серебристых облаков следует ожидать появления долгопериодических гармоник с периодом в 8, 85 и 18,6 года.

2.Влияние Солнца на частоту появлений и яркость серебристых облаков

Табл 2. Распределение частоты появлений и визуальной яркости серебристых облаков по годам в 24 цикле солнечной активности

	24 цикл солнечной активности
2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011
Интервал наблюдений, D в сутках	60	129	61	26	24	52	12	31
Частота появлений СО, N	12	18	23	5	5	11	4	10
Относительная частота появлений СО, n	0,20	0,14	0,38	0,19	0,21	0,21	0,33	0,32
Интегральная яркость СО, I	25	29	30	11	7	29	4	26
Относительная интегральная яркость СО, i	2,08	1,61	1,30	2,2	1,4	2,64	1,0	2,6

Относительная частота появлений n=N/D

Относительная интегральная яркость i=I/N

Красным цветом выделен 2009г – самый дождливый год в 2004-2011г (максимальная интегральная яркость СО)

Зеленым цветом выделен 2010г – самый жаркий и засушливый год (минимальная интегральная яркость СО)

Вывод: чем выше относительная интегральная яркость СО в наблюдаемый период, тем интенсивнее осадки и наоборот.

Табл3. Распределение частоты появлений и визуальной яркости серебристых облаков по месяцам в 24 цикле солнечной активности (2004-2011гг)

месяц характеристика	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август
Частота появлений СО	4	6	42	32	3
Интегральная яркость СО	5	8	85	62	3
Относительная интегральная яркость СО	1,25	1,33	2,02	1,94	1

Вывод: наиболее благоприятные месяцы для образования и наблюдения серебристых облаков июнь-июль.

Табл4. Интегральная яркость СО и визуальный индекс солнечной активности (число Вольфа) по месяцам в 2004-2011г

Характеристика	2004г	2005г	2006г	2007г	2008г	2009г	2010г	2011г
Июнь	Июль	апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Июнь	июль	август	июнь	июль	Июнь	июль	Июнь	Июль	Август	июнь	Май	Июнь	Июль
Индекс солнечной активности	71	75	36	58	53	59	55	22	21	20	19	15	7	1	7	6	0	20	80	57	68
Относитель-ная интеграль-ная яркость СО	3,3	2,4	2,3	2,0	2,4	3,3	2,0	2,4	2,0	1,0	2,8	3,0	2,6	2,8	3,5	2,3	1,0	1,5	1,7	2,5	4,0
Частота появлений СО	6	4	4	4	4	4	1	11	11	1	3	2	4	1	4	6	1	4	2	6	2

На Рис.6 представлено распределение чисел Вольфа (голубая кривая), относительной частоты появления СО (зеленая кривая) и относительной яркости СО (красная кривая)

Рис. 5. Распределение чисел Вольфа (синяя кривая), относительной частоты появления СО (зеленая кривая) и относительной яркости СО (красная кривая) в 24 цикле солнечной активности (2004-2011гг)

Из Рис.5 видно, что корреляции между частотой появления СО, ровно как и относительной частотой появления, и визуальным индексом солнечной активности (числом Вольфа) нет. Напротив, прослеживается взаимосвязь между относительной яркостью СО и визуальным индексом солнечной активности (числом Вольфа).

Таким образом, можно сделать вывод о том, что солнечная активность не влияет на частоту появления СО, иначе говоря, солнечная активность не играет существенной роли в процессе образования СО. И в этом ничего удивительного нет. Солнечная активность оказывает заметное воздействие на яркость и относительную яркость СО. Увеличение визуального индекса солнечной активности в реперную дату приводит к увеличению яркости СО и как следствие этого распаду полей СО. Это хорошо подтверждается наблюдательными данными. Увеличение яркости СО сопровождается волновыми движениями в поле СО, резко возрастает площадь занимаемая СО, при этом возрастает облачность в нижнем ярусе и в течение ближайших суток высока вероятность выпадения крупных осадков (иногда фиксировались резкое усиление ветра, гроза и град). После этого СО не наблюдались, что говорит об их разрушении.

Мы можем констатировать, что солнечная активность является разрушающим фактором для серебристых облаков, а не образующим.