1 год назад
Нету коментариев

Солнечная система с ее плане­тами представляет собой неко­торую нелинейную колебательную систему.

Любые нелинейные колебатель­ные системы постепенно стремят­ся войти в такой режим, когда ча­стоты их объектов или кратны, или находятся в простых рацио­нальных отношениях, или равны друг другу. Даже при слабых свя­зях и длительном взаимодействии нет порога для слабых связей (А. М. Молчанов).

Эти выводы должны иметь силу и для Солнечной системы.

По-видимому, синхронизацией можно объяснить отмеченное А. Гурштейном явление, когда во время нижнего соединения как Меркурия, так и Венеры они ока­зываются обращенными к Земле одной и той же стороной — Мер­курий через 116 сут, а Венера че­рез 584 сут.

Кроме того, радиусы орбит планет в астрономических едини­цах подчинены приближенному простому линейному закону Тициуса — Боде. Если каждую пла­нету обозначить числом, начиная с нуля (Меркурий — 0, Венера — 1, Земля — 2, Марс — 4, для пояса астероидов — 8, Юпитер — 16, Сатурн — 32, Уран — 64, Плутон — 128), то после умножения соответ­ствующего числа на 0,3 и прибав­ления величины 0,4, согласно это­му закону, получают приближен­ное значение орбиты данной пла­неты. Вместе с тем интересно от­метить, что закон Тициуса — Боде был установлен до открытия пояса астероидов и планет: Урана, Неп­туна, Плутона. Все они, кроме Неп­туна, радиус орбиты которого 30,07 а. е., подтвердили закон Тициуса — Боде.

Для Нептуна надо было бы при­писать число 98,9, которое выпа­дает из геометрической прогрес­сии со знаменателем 2 и близко к сумме чисел для Сатурна и Ура­на. Возможно, что эта аномалия найдет в дальнейшем свое объяс­нение какими-либо пертурбация­ми в Солнечной системе.

В пользу представления о по­степенном согласовании частот обращения планет вокруг Солн­ца говорит также тот факт, что для двух крупнейших планет Солнеч­ной системы установилось сле­дующее соотношение: пять ча­стот обращения Сатурна пример­но равны двум частотам обраще­ния Юпитера (сидерический пе­риод (Сидерический период обращения — время полного оборота планеты по орби­те относительно звезд) обращения Сатурна во­круг Солнца 29,46 лет, а Юпите­ра — 11,86 г.). Б. И. Сазонов и Л. П. Спирина обнаружили в тем­пературе Северного полушария ритмы, связанные с изменением гелиоцентрического угла между Землей и Юпитером.

Обработка среднесуточных зна­чений вертикальной составляю­щей компоненты вектора маг­нитной индукции, произведенная В. П. Козеловым и Т. В. Чуриковой, показала наличие наибольших ам­плитуд у гармоник с периодами 12—14,3 и 7,4—8,3 сут, а также 87—96, 122—131, 162—174, 243— 258 и 421—482 сут. Из них периоды 12—14,3 и 7,4—8,3 сут связывают­ся с секторной структурой ММП, а 87—96 сут — с 88-дневным пе­риодом обращения Меркурия. Периодичность 243—258 сут ав­торами увязывается с периодом обращения (228 сут) Венеры во­круг Солнца.

В. А. Малинников обнаружил наличие у зональной циркуляции атмосферы периодов: 7—8 и 13— 14 сут, а также колебаний с перио­дами: 4—4,5, 5,5—6 и 21—24 сут. Энтузиаст исследования влияния планет на погоду Н. С. Денисов считает наиболее важными соеди­нения следующих пар планет, имеющих периодичность: Мерку­рий — Юпитер 89,9 сут, Мерку­рий — Сатурн 88,64, Венера — Юпитер 236,55, Венера — Сатурн 229,69 сут. При этом, как он утвер­ждает, происходит понижение среднегодовой температуры.

В. Д. Решетов связывает потеп­ления в одном месте в верхних слоях атмосферы и похолодания в другом с термобарическими вол­нами, вызываемыми солнечной активностью. Он учитывает перио­дичности 27; 13,5; 9 и 6,7 сут, свя­занные с оборотом экваториаль­ной части фотосферы Солнца, и цикличность 2,7 мес. Последнюю он связывает с совмещениями Ве­неры и Меркурия на одной ли­нии, но по обе стороны от Солнца.

Основываясь на представлениях о многоритмичности и возмуща­ющем воздействии планет на из­менения погоды, А. А. Конев, Н. Н. Завалишин, В. А. Понько да­ли ряд опытных прогнозов, напри­мер, июньских осадков в районе Купино (Новосибирск). Анализи­руя часть спектра с периодами 15—20 лет, ученые пришли к вы­воду об определяющем значе­нии циклов в 6—7 лет и в 2,2—3,0 г. Оказалось, что вид спектрального распределения осадков за перио­ды 1910—1930 гг. был ближе к периоду 1960—1980 гг., чем к со­седнему с ним отрезку времени 1930—1950 гг. Это говорит о пе­риодических колебаниях клима­тического режима.

Однако все вышесказанное в пользу проблемы влияния планет на метеорологический режим Земли необходимо сопоставить и с результатами других работ. Так, например, И. Е. Погодин, про­веряя наличие планетных воздей­ствий на интегральную активность Солнца, пришел к выводу, что эффектов планетного воздействия, превышающих уровень 20%, обна­ружить не удается. По его иссле­дованиям оказалось, что средне­месячные значения суммарной площади солнечных пятен, число вспышек за месяц с баллом не меньше, чем единица, поверхно­стная плотность потока радиоизлу­чения Солнца на длине волны 10,7 см со сдвигом от 1 до 6 мес не обнаружили заметной связи ни с положением пяти ближайших к Солнцу планет на различных участках их орбит, ни с парными конфигурациями этих планет, ни с величиной и ориентацией приливообразующей силы.

Противоречивые выводы о влия­нии планет на погоду и отсутствие в настоящее время общепринятого объяснения физического механиз­ма влияния положения планет на солнечную активность оставляют этот вопрос открытым. Для отве­та на него требуется накопление наземных статистических данных и теоретических обобщений.

В атмосфере существуют рит­мические процессы, связанные с тем, что мощность механизмов, передающих энергию, не всегда может принимать любые значе­ния. Например, перегрев нижнего слоя, примыкающего к подсти­лающей поверхности, только пос­ле достижения критического гра­диента температуры, приводит к перемешиванию с более толстым слоем. Это сразу понижает тем­пературу нижнего слоя, и пере­мешивание прекращается. Снова начинается нагревание, а затем перемешивание с более толстым слоем. Он, нагреваясь, теряет устойчивость и перемешивается с еще более мощным слоем. Такова ярусная теория перемешивания, выдвинутая А. А. Скворцовым.

К этой теории примыкают ре­лаксационные колебания, рассмот­ренные нами теоретически. Изучая на гидродинамических моделях циркуляцию атмосферы, нам уда­лось в 1953 г. показать, что не­линейность уравнений гидродина­мики ведет к появлению двух возможных решений при одних и тех же граничных условиях (Дмитриев А. А. Анализ светополяризованной картины термиче­ской циркуляции // Труды Морского гид­рофизического института АН СССР. — М.: Изд-во АН СССР, 1954. — Т. 4. — С 143— 158). Математически схему периодиче­ских колебаний атмосферы мож­но описать следующим образом.

При наличии двух возможных, происходящих не одновременно, механизмов передачи энергии, одного слабого, а другого мощ­ного, происходит сначала местный перегрев. После достижения пре­дельной степени влажнонеустойчивости включается мощный ме­ханизм переноса энергии с грозо­выми явлениями и ливневыми осадками. Температура у Земли падает, и мощная конвекция пре­кращается. Снова начинается ме­нее мощный процесс накопления энергии, длящийся до следу­ющего срыва. Такой автоколеба­тельный релаксационный процесс будет происходить независимо от внешних воздействий при обя­зательном наличии потока энергии.

Однако присутствие таких внеш­них воздействий, как, например, солнечная активность, создающая ядра конденсации, будет влиять на их ритмику.

При большом количестве ядер конденсации переключение на бо­лее мощный механизм с освобож­дением энергии влажной неустой­чивости будет происходить раньше при меньших пересыщениях влажного воздуха. Поэтому при высокой солнечной активности периоды внутренних атмосфер­ных автоколебаний должны умень­шаться. Это будет реакция не на каждое событие на Солнце, а на общий уровень солнечной актив­ности. Такую реакцию можно на­звать параметрическим влиянием солнечной активности на ритми­ку атмосферных процессов.

По-видимому, примером тако­го параметрического влияния на квазидвухлетние циклы в атмосфе­ре является воздействие изверже­ния вулкана Агунг в Индонезии 17 марта 1963 г.

Этот цикл длится в среднем 26,4 мес и наиболее резко прояв­ляется в стратосфере низких ши­рот периодической сменой запад­ных ветров на восточные. В период 1963—1966 гг. квазидвухлетний цикл оказался более длительным и характеризовался особой устой­чивостью западных ветров. Вул­канический аэрозоль, попавший после извержения в нижнюю стра­тосферу, привел к ее нагреванию, а нижние слои воздуха, находя­щиеся под областью пыли, в ре­зультате этого охладились.

Ритмичность изменений темпе­ратуры атмосферы в северной части Атлантического океана с периодом 3,5 г. была обнаружена Н. Д. Ершовой и исследована В. В. Шулейкиным. Объяснение этой ритмичности таково: теплые во­ды Гольфстрима попадают в По­лярный бассейн, где смешивают­ся, опустившись вглубь. Холодные компенсационные воды возвраща­ются в Атлантический океан в ви­де Восточно-Гренландского и Лаб­радорского течений.

Если в Полярный бассейн попа­дет более теплая вода, то через определенное время компенса­ционные течения станут тоже теплее и, смешавшись у восточ­ных берегов Северной Америки с водами Гольфстрима, дадут но­вый импульс тепла. В результате может установиться некоторый ав­токолебательный процесс дли­тельностью в несколько лет.

Учет тепловой инерции ледни­ков может приводить к ритмично­сти с многовековыми колебания­ми климата примерно той же дли­тельности, которые возникают при изменении астрономических па­раметров земной орбиты (С. Я. Сергин, В. Я. Сергин, О. П. Чижов).