Статья: Семантические информационные модели влияния солнечных пятен на сейсмическую активность, движение полюса и магнитное поле Земли

Рис. 7

Влияние солнечных пятен на движение полюса Земли

Предложенную выше модель опосредованного влияния солнечных пятен на магнитное поле Земли можно обобщить на тот случай, когда изменение числа солнечных пятен сказывается непосредственно на скорости движения полюса, вследствие чего в ускорении полюса возникает случайная составляющая. Солнечный ветер вносит также вклад в угловой момент сил за счет взаимодействия заряженных частиц с магнитным полем Земли. Оба эффекта приводят к наблюдаемому сложному движению полюса. Для проверки этой гипотезы были созданы семантические информационные модели /23/.

Исследуемая база данных категорий движения полюса Земли была сформирована на основе данных IERS /12/, в период с 1 января 1963 года по 31 декабря 2010 г. Из исходной базы было образовано несколько различных БД для исследования влияния астрономических параметров на координаты и скорость движения полюса. Для сравнения с данными моделирования /13, 16-18, 23/ была образована база, охватывающая 16032 дня наблюдений с 9 февраля 1963 г по 31 декабря 2006 г.

Визуализация матрицы информативностей - рис. 8, позволяет установить, что влияние солнечных пятен на движение полюса Земли подобно их влиянию на сейсмические события - см. рис. 2. Детальный механизм этого влияния не известен. Можно предположить, что солнечные пятна влияют на климат планеты, а синоптические процессы, в свою очередь, влияют на скорость движения полюса /24-26/. В этом случае существенную роль играет приливное воздействие небесных тел.

Рис. 8 Зависимость координат и угловой скорости движения полюса Земли от параметра RADAILY

Для проверки этой гипотезы было образованы комплексы, описывающие взаимодействие нашей планеты с гравитационным полем небесных тел в виде

(8)

, Q0i - интегральный параметр.

На рис. 9 представлен фрагмент матрицы информативностей модели М160, демонстрирующий линейную зависимость координат и угловой скорости движения полюса Земли от комплексов (9) в случае Солнца, а также подобие влияния Солнца и Юпитера на движение полюса, синхронизованное с влиянием солнечных пятен. Механизм этой синхронизации, видимо, обусловлен изменением параметров атмосферы и океана при вариациях солнечной активности.

Как было установлено, комплексы (8), вычисленные для Сатурна, Урана и Нептуна, имеют высокий, вплоть до 0,997, коэффициент корреляции с вертикальной компонентой индукции магнитного поля - рис. 10, а также средний по величине - с параметрами сейсмической активности - таблица 3.

Полученные результаты свидетельствуют в пользу гипотезы приливного воздействия небесных тел, которое в информационной модели описывается комплексами (8).

Рис. 9 Зависимость координат и угловой скорости движения полюса Земли от параметров SUN2, SUN3, вычисленных по уравнениям (9) при Q=1 и от параметров SUN1, JUPITER1, вычисленных при Q0 =0

Рис. 10

Таблица 3 Коэффициенты корреляции средних параметров сейсмической активности с комплексами Сатурна, Урана и Нептуна на протяжении 16032 дней: SUM, SUM_M, SUM_E, SUM_V - ежедневное число, суммарная магнитуда, суммарная энергия и суммарный объем землетрясений с магнитудой ; AVR_M, AVR_E, AVR_V - средние значения магнитуды, энергии и объема.

Наконец, заметим, что развитый в автоматизированном системно-когнитивном анализе аппарат выявления и визуализации причинно-следственных зависимостей в форме когнитивных функций /8, 19-20, 23, 27/ позволяет очень наглядно буквально увидеть такие объективно существующие явления и закономерности, о самом существовании которых еще недавно в науке вообще не было известно и которые весьма проблематично обнаружить другими методами. Это позволяет обоснованно говорить о том, что автоматизированный системно-когнитивный анализ /19/ и его программный инструментарий - система «Эйдос-астра» /8/ и базовая система «Эйдос» представляют собой новый инструмент исследования в астрономии и геофизике, своего рода «математический телескоп», открывающий качественно новые, ранее недоступные возможности исследования.

Авторы считают, что применение систем искусственного интеллекта для анализа баз данных, содержащих информацию об огромном количестве событий на Земле в различных глобальных системах, позволяет выявить в этих данных влияние небесных тел Солнечной системы на эти события и, позволяет открыть существование новых, ранее неизвестных объективно существующих явлений и закономерностей. По сути это означает, что применение технологий искусственного интеллекта для исследования влияния небесных тел Солнечной системы на глобальные геосистемы: ноосферу, биосферу, атмосферу, магнитосферу, геосферу и другие, представляет собой новое перспективное направление исследований в науке.

Литература

1. Babcock H. W. The Topology of the Sun's Magnetic Field and the 22-Year Cycle. Astrophys. J. 133 (2), 572-587, 1961

2. Александр ЧИЖЕВСКИЙ. Физические факторы исторического процесса. -Калуга, 1924. http://www.humanities.edu.ru/db/msg/49653

3. Чижевский А. Л. Земное эхо солнечных бурь. -- М., 1976.

4. Carlos Garcia-Mata C, Shaffner FI. Solar and economic relationships: a preliminary report. The Quarterly Journal of Economics (The MIT Press) 49 (1): 1-51. November 1934.

5. Lowell WE, Davis GE Jr. The light of life: Evidence that the sun modulates human lifespan. Medical Hypotheses 70 (3): 501-507. 2008.

6. 2009 Heliophysics Roadmap Team Report to the NASA Advisory Council, Heliophysics Subcommittee, May 2009, Heliophysics_Roadmap_2009_tagged-quads.pdf

7. http://www.solarcycle24.com/

8. Луценко Е.В. , Трунев А.П. «Эйдос-астра» - интеллектуальная система научных исследований влияния космической среды на поведение глобальных геосистем // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - №07(61). - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2010/07/pdf/17.pdf

9. National Geophysical Data Center/ http://www.ngdc.noaa.gov/ngdc.html

10. World Data Centre for Geomagnetism (Edinburgh)/ http://www.wdc.bgs.ac.uk/

11. International Seismological Center/ http://www.isc.ac.uk/

12. Earth orientation centre / http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/

13. Трунев А.П., Луценко Е.В. Семантические информационные модели глобальной сейсмической активности при смещении географического и магнитного полюса // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - №02(56). - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2010/02/pdf/15.pdf

14. А.П. Трунев, Е.В. Луценко. Прогнозирование сейсмической активности и климата на основе семантических информационных моделей // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2009. - №09(53). - Шифр Информрегистра: 0420900012\0098. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2009/09/pdf/09.pdf

15. А.П. Трунев, Е.В. Луценко. Системно-когнитивный анализ и прогнозирование сейсмической активности литосферы Земли, как глобальной активной геосистемы // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - №01(55). - Шифр Информрегистра: 0421000012\0001. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2010/01/pdf/22.pdf

16. Трунев А.П. Моделирование электромагнитного и гравитационного влияния небесных тел солнечной системы на смещение географического полюса и магнитное поле Земли// Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - №07(61). - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2010/07/pdf/16.pdf

17. Трунев А.П. Моделирование влияния небесных тел на движение полюса Земли / А.П. Трунев // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - №10(64). - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2010/10/pdf/22.pdf

18. Eugene Lutsenko, Alexander Trounev. SUNSPORTS IMPACT ON THE EARTH SEISMIC ACTIVITY, POLAR MOTION AND MAGNETIC FIELD (INFORMATION MODEL)// Chaos and Correlation, January 30, 2011 http://chaosandcorrelation.org/Chaos/CR_01_2011.pdf

19. Луценко Е.В. Автоматизированный системно-когнитивный анализ в управлении активными объектами (системная теория информации и ее применение в исследовании экономических, социально-психологических, технологических и организационно-технических систем). - Краснодар: КубГАУ, 2002, - 605 с.

20. Луценко Е.В. Когнитивные функции как адекватный инструмент для формального представления причинно-следственных зависимостей / Е.В. Луценко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2010. - №09(63). - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2010/09/pdf/01.pdf

21. S. Chapman, J. Bartels. Geomagnetism, (2 vol.) 1049 pp., Oxford Univ. Press, New York, 1940.

22. Hannes Alfvйn. Cosmical Electrodynamics, 1st ed., 237 pp., Oxford University Press. New York. 1950.

23. Трунев А.П. Автоматизированный системно-когнитивный анализ влияния тел Солнечной системы на движение полюса Земли и визуализация причинно-следственных зависимостей в виде когнитивных функций / А.П. Трунев, Е.В. Луценко, Д.К. Бандык // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2011. - №01(65). - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2011/01/pdf/20.pdf

24. Zharov V.E. Gambis D. Bizouard Ch. Diurnal and sub-diurnal variations of the Earth rotation.// IERS TN No 28, High frequency to subseasonal variations in Earth Rotation, Obseravatoir de Paris, September 2000.

25. Schuh H., Richter B., Nagel S. Analysis of long time series of polar motion.// ASP Conference Series, Vol. 208, 2000, P. 321

26. Сидоренков Н. С. Атмосферные процессы и вращение Земли. Гидрометеоиздат, СПб., 2002.

27. Луценко Е.В. АСК-анализ как метод выявления когнитивных функциональных зависимостей в многомерных зашумленных фрагментированных данных / Е.В. Луценко // Научный журнал КубГАУ [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2005. - №03(11). - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2005/03/pdf/19.pdf

Размещено на Аllbеst.ru