Нашата планета е част от космическата реалност. Доскоро игнориран, днес проблемът Слънце-климат вече започва да получава общо признание. Навлиза се в етап на планомерно изследване на връзките, физическите механизми и възможностите за практическо използване на получените резултати. Статистически зависимости вече са налице. Търсенето на механизма на слънчево въздействие върху климата е основна задача на слънчево-земната физика. (1)
Климатът на Земята в значителна степен зависи от потока слънчева енергия. Земната климатична система, състояща се от атмосферата, океаните, сушата, криосферата и до известна степен биосферата, реагира дори на малки флуктуации на слънчевото излъчване, магнитните полета или потока от частици. Те са енергетично много слаби, но могат да окажат въздействие на горната атмосфера, което каскадно да се разпространи надолу към долната стратосфера и тропосферата, където се формира климатът.
В полярните области поради конфигурацията на земното магнитно поле слънчевите корпускули – предимно високоенергийни протони с над 1 Мев, които се генерират при слънчевите избухвания, проникват надълбоко в атмосферата и влияят на преноса на въздушните маси в общопланетарен мащаб, на промяна в разположението и активността на главните центрове на метеорологична активност - Исландският и Алеутският барични минимуми, Западносибирският и Азорският антициклон и др. С Исландският баричен минимум е са свързани всички падащи в Европа валежи. (2)
Още през 1950 г. британският изследовател Уилет установява, че положението на центъра на Исландския баричен минимум се изменя в югоизточно-северозападно направление. Същото има добре изразена 22-годишна цикличност. В максимумите на четните 11-годишни цикли Исландският минимум е изместен на северозапад спрямо средното си положение, докато около максимумите на нечетните е на югоизток от него. От друга страна, проведените още през 70-те години изследвания показват, че зоналният пренос е най-силен около максимумите на четните цикли. И обратно, меридионалният пренос е най-силен в епохите на максимум на нечетните цикли. Тогава Исландският минимум е по-далеч от Европа. Влажните атмосферни фронтове преминават основно над северозападните и централните части от континента, където валежите са големи. Над Югоизточна Европа обаче преносът на влажни въздушни маси е силно затруднен. Дори и да проникне някакъв атлантически фронт той е силно отслабен и размит. Над Балканския полуостров, особено през топлата част от годината се установява сухо и горещо време.
Що се отнася до най-изследвания 11-год. цикъл, резултатите сочат, че той е добре изявен в климатично отношение в околополярните и тропическо-екваториалните райони на Земята, а по-слабо на средни ширини. Но през отминалия ХХ век той има изразена циклична тенденция в средните температури на студеното полугодие на цяла България. Влиянието му се чувства най-силно в затворените котловинни полета на Западна България и осезателно отслабва с приближаване към черноморското крайбрежие.
Тъй като за хода на зимните температури е съществено и влиянието на 5,25 годишен цикъл, то обикновено около самите слънчеви максимуми се случва поне една сравнително студена зима.
Както се вижда от граф.1 (3), (4), наистина в продължителния максимум на 20-тия 11-годишен слънчев цикъл през 1968-1970 г. средногодишните януарски температури през 1969 г. са –2,5 ? , т.е. под средната температура за зимата в Стара Загора, която е 0,7 ?. (5) Следващата 1970-та, година обаче е доста топла – средномесечните януарски температури са 3,5 ?, близо до максималните за зимния сезон (4,1 ? ). В същото време юнските температури за периода на максимума на слънчевия цикъл са 20 ?-21 ? С, което е по-малко от средно месечната лятна температура за лятото от 24,4 ? С в даденото място.
Три поредни студени зими е имало по време на максимума на следващия 21-ви 11-годишен слънчев цикъл за Стара Загора – през 1980 г. (-1,9 ? ), 1981 – (-0,2 ? ) и 1982 – (-0,4 ?).
В максимума на 22-рия слънчев 11-годишен цикъл, зимата на 1990 е била студена – (-0,7 ?).
Студени са и зимите на 2000-та и 2002-рата година – съответно с януарски температури от (-1,6 ?) и (-0,3 ?), докато зимата на 2001 г. е с януарски температура от 3 ? С. Това са годините на също доста продължителният и висок максимум на настоящия 23-ти поред 11-годишен слънчев цикъл.
22-годишният цикъл е най-добре изявен в хода на температурите и валежите през топлото полугодие.Особено силно е то в Южна България. На север от Стара планита цикълът се проявява по-слабо. Очевидно тази разлика възниква поради по-осезателното действие на средиземноморските циклони над южната част от страната.
Около максимумите на 11-год. четни цикли летата са най-сухи и горещи. Противоположна е картината в околомаксимумните фази на нечетните цикли, когато те са предимно хладни и дъждовни.
Стара Загора е в Горнотракийската низина, която е доста равнинна. Само в района на Чирпан тя е разнообразена от заоблени възвишения и хълмове. Низината се издига постепенно и в направление към Средна гора.
Въпреки че няма котловинен характер, в Горнотракийската низина се създават условия за натрупване и задържане на студен въздух през зимата. В резултат на това се образуват термични инверсии, слани и мъгли. По време на такива инверсии са наблюдавани и най-
ниските температури в низината (-30 ?, -33 ?). За Стара Загора температурите рядко са отрицателни и все пак е измерена абсолютната минимална температура от (-20 є?), при средномесечна за януари 1 ?, февруари 2,2 ? и декември 2,8 ?.
През последните години започна да се изяснява ролята на стратосферния озон като друг евентуален механизъм за пренос на космическо въздействие върху формирането на климата.Слънчевата радиация при 2000-3000 ? се поглъща в горната и долната стратосфера. То е отговорно за фотохимическите процеси на стратосферния озон. Дълговълновата граница на ивицата на поглъщане, зад която потокът слънчево излъчване не достига до повърхността на Земята, силно зависи от общото количество озон в атмосферата. То от своя страна се мени с времето и географското положение. (1), (6)
Важен ефект от въздействието на протонните потоци е образуването на ОКИСИ НА АЗОТА, което води да намаляване на концентрацията на стратосферния озон. От своя страна внезапното изменение на концентрацията на озон може да доведе до силно нарушаване на динамиката на страто- и мезосферата.
По-интензивният пренос на озон от екваториалните области към полюсите и по-малката средна височина на тропопаузата по време на 11-годишния цикъл може да доведе до натрупването на голямо количество озон в долната стратосфера на полярни географски ширини. Поради това в такива случаи може да се говори за съществуването на причинна връзка между лъчистия поток от Слънцето и времето в тропосферата – причинна връзка, която засега е твърде умозрителна. (1)
Както е известно, температурата на въздуха в тропосферата намалява с височината с около 6-7 ? на всеки километър до височина 8-14 км, след което в двукилометров слой остава постоянна. Там е тропопаузата. После, в стратосферата, започва да нараства. Това се дължи на акумулираната слънчева енергия от озона. Такава способност другите малки съставки на въздуха почти не притежават. Доколкото озонът влияе на формирането на вертикалния профил на температурата и следователно, на динамиката на атмосферата, то неговото изменение се проявява като едно от забележимите признаци за промяна на глобалния климат.
Корелацията на метеорологичните параметри с 11-годишния цикъл на слънчева активност и общо съдържание на озон показва, че СРЕДНОГОДИШНАТА ТЕМПЕРАТУРА при повърхността на Земята е ПО-НИСКА в годините на МАКСИМУМ НА СЛЪНЧЕВИТЕ ПЕТНА. Може да се предположи, че в долните слоеве на атмосферата тогава постъпва по-малко енергия, поради поглъщането от озона в стратосферата на слънчевата енергия вероятно поради по-голямото му количество в годините на максимум на слънчевата активност.
В най-ниския слой – тропосферата – газът поглъща близкия ултравиолет, видимата и инфрачервената част на електромагното слънчево излъчване. Най-силно е поглъщането в близката инфрачервена област, което се дължи на молекулните ивици на въглеродния двуокис и водните пари. Доколкото почти цялото падащо върху Земята слънчево излъчване във видимата област достига земната повърхност, по-голяма част от пренасяната слънчева енергия постъпва в атмосферата ЧРЕЗ ВОДНИЯ КРЪГОВРАТ, т.е. чрез цикличния процес на изпарение и ВАЛЕЖИ. За валежите на Балканския полуостров и нашата страна съществено значение имак циклоните от средиземноморски и атлантически произход.
От гледна точка на значението на валежите като климатичен ресурс за нашата страна особено значение има географското им разпределение и техният режим. От изключително значение е релефът.
На юг от билото на Стара планина валежите намаляват (с прекъсване в района на Средна гора), за да достигнат минималните стойности в Горнотракийската низина.
Изобщо хидроложките циклични процеси, обусловени от слънчевата енергия, са най-значителните физически процеси в тропосферата.
От графиката се вижда, че най-малка е годишната сума на валежите през 2000 г. – 220,2 мм при норма за Стара Загора от 608 мм. Това е годината на максимум на 23-тия 11-годишен слънчев цикъл, когато би трябвало да се наблюдава обратната зависимост. В същото време по време на началото на същия цикъл – при минимум слънчеви петна през 1995-6 г. валежите са най-много – близо до нормата за района. За съжаление, тук не разполагаме с повече данни, за да проследим дали това е аномалия, свързана може би с разположението на пункта.
Имаме основание за такива съмнения, тъй като сравнението с метеорологични данни за други пунктове от страната изявяват особеностите на местния климат – изключително мек, без задържаща се снежна покривка през зимата, със средномесечни зимни температури обикновено над нулата, не много валежи и изобщо сравним с този по Черноморието и най-южните части на страната по поречието на р. Струма.
Съпоставките в бъдеще по темата ще бъдат свързани с анализи върху по-голяма база данни, с перспективата за привличане на база данни и за озона над района.
|
