(2)

Rx – значения по массиву данных х

Ry – значения по массиву данных y

n – объем выборки

Коэффициент Спирмана равный 0,27 показывает, что в целом влияние солнечной активности в 30% случаев оказывает влияние на индекс ГТК. В других случаях наблюдаются отдельные аномалии года, т.е. выбивания из совместного ритма. Так же немало важным аспектом является, что в период обработки данного массива данных попадает на 3 циркуляционные эпохи до 1968 меридиональная (С), 1969-1981 форма восточной циркуляции (Е), а с 1991 началась эпоха западного переноса (W) [7].

Рассматривая построение рисунка 4, ранжированных рядов среднегодовых значений ГТК и чисел Вольфа, можно предположить, что отдельные аномалии связаны не только с фактором циркуляционного режима, но и с воздействием других немало важных факторов. Одним из таких фактором являются вулканические извержения, они могут воздействовать на многие процессы, проходящие в атмосфере. Особо сильные извержения воздействуют на общепланетарные масштабы, что может вызвать "вулканические зимы", существенно изменяющие температурный и влажностный режим всей планеты Земля на период времени от 2 до 7 лет. Вулканические зимы возникают из-за взвешенных частиц пепла в тропосфере и стратосфере, которые образуют экран, задерживающий поступающую солнечную радиацию. Хотелось бы заметить, что в годы аномалии наблюдается рост числа Вольфа, а индекс ГТК испытывает понижение. Таким образом, в годы роста ранжированного значения числа Вольфа наблюдаются засухи или недостаточное значение индекса ГТК. Такими периодами являются с 1980 по 1982 и с 1992, которые изображены на рисунке 4. На эти два периода приходятся три сильнейших извержения вулканов, с выбросами вулканического аэрозоля более 10 Мт. Такими являются: вулканы Сент-Хеленс (США) 1980 год, Эль-Чичон (Мексика) 1982 год и Пинатубо (Филиппины) 1991 год [11]. Абсолютной связи извержений и аномалий нет, но как любой процесс в атмосфере имеет инерцию. Выбрасываемые из вулканов частицы пепла и другие химические соединения долгое время находятся в атмосфере во взвешенном состоянии, благодаря незначительному размеру, могут служить ядрами конденсации. Возможно, что при этом процессе большое количество водяного пара конденсируется на гигроскопических частицах вулканического происхождения, а также на более крупных частицах происходит смачивание. В глобальном масштабе районы вулканической деятельности можно назвать, как огромными сорбентами атмосферной влаги. Так, например, извержение вулкана Пинатубо способствовало усилению тропического тайфуна, который затопил восточную часть острова Лусон (Филиппинские острова). Следовательно, где вызывается избыток, возникает недостаток атмосферной влаги. Об этом, наглядно говорит факт засухи, наблюдающийся на территории Западной Сибири в 1982 году. К тому же, года начала извержений вулканов связаны с началом возникновения выбиваний хода двух ранжированных характеристик. Можно сделать вывод, что выдвинутая гипотеза имеет место взаимосвязи с аномалиями связи индекса ГТК и числом Вольфа. Так же рисунок 4 показывает, что существующие аномалии хода числа Вольфа и индекса ГТК для юга Западной Сибири могут быть связаны с климатическими аномалиями Эль-Ниньо. Процесс возникновения Эль-Ниньо связан с тем, что происходит процесс аномального распределения давления. В теории циркуляции говориться, что над Южной Америкой формируется зона высокого давления, а в юго-восточной Азии формируется зона низкого давления, под действием летнего муссона формирует обильные осадки на территории Индии. В годы Эль-Ниньо происходит обратный процесс распределения давления в этих областях земного шара. Благодаря кардинальному изменению барического поля, происходит ослабление пассатной циркуляции в районах побережья Южной Америки из-за ослабления зоны высокого давления. Таким образом, теплая вода из Индонезии начинает перемещаться в зону Южной Америки. Язык теплой воды вызывает катастрофические явления на Перу, Колумбию и Чили. Происходит резкое уменьшение морских видов животных, возникают сильнейшие ливни и вследствие наводнения в южноамериканских странах. Этот феномен воздействует и на весь Земной шар, благодаря изменению циркуляции, в Евразии, Австралии возникают сильнейшие засухи, которые приводят к неурожаям. Можно предположить, что феномен Эль-Ниньо наблюдается в периоды аномалии хода индекса ГТК и числа Вольфа [11].

В заключении можно сказать, что территория Западной - Сибири имеет огромный потенциал развития аграрного комплекса, который зависит по большому счету от характера развития сценария изменения климата. По произведенному анализу можно сказать, что за 45 лет произошло небольшое увеличение сухости климата в летнее время. Это связанно с увеличением числа повторяемости экстремальных высоких температур к количеству выпавших осадков. Возможно, что индекс имеет определенную цикличность в большом периоде данных и работа требует дальнейшего исследования рядов данных в современной циркуляционной эпохе (W-западная), в которой подобные исследования еще не проводились.

Более глубокое изучение индекса ГТК по югу Западной Сибири является рассмотрение изменения ГТК внутри вегетационного периода, а именно по летним месяцам (июнь, июль и август). Данные изображений изменения индекса ГТК по югу Западной Сибири для июня, июля и августа приведены на рисунках 5, 6 и 7.

Рисунок 5 – Изменение индекса ГТК по станциям юга Западной Сибири за июнь

При анализе рисунка 5, использовалась шкала классификации уровней тепловлагообеспеченности по ГТК [5]. Согласно шкале, оптимальные условия тепло-влагообеспеченности по индексу ГТК за июнь месяц оказываются незначительными. За последние 45 лет, линия осреднения показывает нам, что происходит увеличение индекса ГТК, что способствует собой увеличение тепловлагообеспеченности. Рост индекса ГТК начал наблюдается с 1982 года и по сегодняшний день наблюдается положительная тенденция роста. Таким образом, июнь месяц для юга Западной Сибири стал более влажным месяцем, где количество выпавших осадков превышает сумму температур. А так же обильные осадки, хорошо взаимодействуют с относительно высокими температурами, что способствует собой хорошему произрастанию сельскохозяйственных культур.

Июнь месяц считается очень важным месяцем в жизни зерновых культур, так как в это время происходит процесс опыления озимой пшеницы на территории Западной Сибири. Чередование осадков и высоких температур способствуют увеличению потенциального урожая озимой пшеницы. Было установлено, что так же с 1982 года происходило увеличение минимальных значений индекса ГТК, что способствовало собой сокращению засух в июне месяце. В общем, можно отметить, что прослеживается определенная цикличность для июня месяца. На рисунке 5, наглядно видно, что до 1982 года происходит уменьшение индекса ГТК, а именно его минимумов, для периода с 1960 по 1982 года включительно, приходится наибольшее количество засух в июне месяце. На этот период приходится основное число неурожаев, по причине гибели 20-30% ожидаемого урожая из-за ссыхания и невозможности при высоких температурах опыляться. Так же на этот период времени приходится относительно высокое значение ГТК, что в свою очередь вызывала избыточное увлажнение почвы. Это приводило к всевозможным заболеваниям сельскохозяйственных культур (образование плесени, гниение и др.).