Солнечные пятна и разливы Параны ✎

Оригинал: "Solar Forcing of the Streamflow of a Continental Scale South American River"
arXiv:0810.3882 · 2008-10-21 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 2 мин
Сток крупнейшей реки Южной Америки на протяжении века повторяет ритм солнечной активности.

Река Парана ведёт себя как сейсмограф, который записывает не толчки земли, а пульс Солнца. Столетие ежедневных замеров уровня воды на гидропосту в городе Корриентес, в 900 километрах от устья, показывает: когда на Солнце много пятен, река разливается сильнее. Эта связь не случайна и не слаба.

Число солнечных пятен — это мера магнитной активности нашего светила. Чем их больше, тем больше энергии Солнце посылает к Земле.

Астрофизики из Буэнос-Айреса сравнили два ряда данных: сток Параны с 1904 года и международное число солнечных пятен. Чтобы отделить медленные изменения от быстрых, они сгладили оба ряда за 11 лет — примерно столько длится один солнечный цикл. На этом масштабе корреляция достигает 0,78. Для сравнения: связь роста человека с его весом обычно даёт около 0,8.

Но у реки есть и второй, более быстрый ритм. Если вычесть 11-летнее сглаживание, остаются колебания от года к году. Они почти синхронно повторяют индекс Эль-Ниньо — температуру поверхности океана у берегов Перу. Здесь корреляция 0,65. Пики стока 1982 и 1997 годов пришлись на исключительные Эль-Ниньо. В 1997 году под водой оказалось 180 000 квадратных километров — это больше площади Греции. Эвакуировать пришлось 125 000 человек, погибли 25.

Сток реки — это объём воды, проходящий через створ за единицу времени. Он усредняет осадки, испарение и впитывание по всему бассейну площадью 3,1 миллиона квадратных километров.

Получается, что солнечная активность не просто греет атмосферу равномерно. Она перераспределяет влагу по планете. Когда Солнце активно, юго-восток Южной Америки получает больше дождей, а Восточная Африка и полуостров Юкатан, наоборот, пересыхают. Река Парана, как гигантская стрелка прибора, показывает эту разницу.

Сегодня эти данные могут лечь в основу прогноза наводнений за несколько месяцев или даже лет. Для сельского хозяйства, гидроэнергетики и судоходства в бассейне Параны такой прогноз — не абстрактная наука, а вопрос жизни и денег. Осталось проверить, повторяется ли эта связь на других реках региона, например на Игуасу, и на независимых периодах. Если да, то у нас появится ещё один инструмент, чтобы читать пульс Солнца по разливам рек.

Во время наводнения 1997 года под водой оказалось 180 000 квадратных километров — это больше площади Греции. Эвакуировать пришлось 125 000 человек, погибли 25.

S = (63.6 \pm 59.3) \cdot SN_f + (3.6 \pm 0.6) \times 10^2 \cdot N12 + (6.5 \pm 1.3) \times 10^4
S — сток, SN_f — сглаженное число солнечных пятен, N12 — индекс Эль-Ниньо 1+2. Коэффициенты получены по данным 1949–1999 годов, корреляция r=0.66.
Понятия
эль-ниньо сезонный форсинг ла-нинья муссон межгодовая изменчивость энсо Ниньо 1.2 океаническое течение сезонный цикл IRI южная осцилляция климат солнечная корона северное экваториальное противотечение осадки солнечный цикл тропический циклон NOAA CPC напряжение ветра обратная связь Бьеркнеса