Cyklony i Słońce, postscriptum.

Rozwiązanie zagadki opóźnienia termicznego oceanów w stosunku do aktywności Słońca.

Wczoraj przedstawiłem wykres wskazujący długoterminową tendencję w spadku aktywności cyklonów na świecie, co ma świadczyć o spadającym bilansie termicznym oceanów, a zatem całej Ziemi. https://pawelklimczewski.pl/2024/10/26/czy-bismarck-jeszcze-grzeje-huragany-raport-znad-oceanow/

Pojawiły się głosy krytyczne, dlaczego arbitralnie dostrzegam spadek od roku ok. 1995, a nie widzę wzrostu np. od roku 2010.

Dokonałem analizy używając do zrozumienia danych Transformacji Fouriera i wyjaśniam:

Swoją tezę opieram o analizę aktywności Słońca w okresie ponad 200-letnim na podstawie rejestrów ilości plam słonecznych (link w podanym raporcie), która to wykazuje, że poza znanym cyklem ok. 11-letnim słonce cyklicznie zmienia swą aktywność także w cyklu ponad 100-letnim. Pierwsze moje szacunki wskazywały okres 107 lat, jednak dokładność pomiaru jest obarczone jeszcze drobnym błędem, ponieważ zgodnie z prawem Nyquista sygnał możemy analizować i rozkładać na składowe harmoniczne tylko do fali nie dłuższej niż połowa okresu z jakiego mamy dane. Dane o Słońcu z lat  200 nie pozwalają na dokładne poznanie wprost składowych o okresach dłuższych niż lat 100, ale przy pomocy metod numerycznych poddałem dane optymalizacji poszukując wśród wielu kombinacji, częstotliwości, faz i amplitud takiej fali, która najlepiej odda przebieg obserwowany. Rok temu ustalenia padły na lat 107, dziś mamy nowe, ciekawe przesłanki na ten temat.

Pomiar aktywności cyklonów oferuje dane z okresu 43 lat od roku 1980. Zatem wprost obliczając składowe harmoniczne Transformatą Fouriera możemy oczekiwać odkrycia składowych nie więcej niż 21 częstotliwości. Jednak transformacja całkowa oddaje nam informacje o krótkich harmonicznych fal dłuższych. Tabela 1 wskazuje 21 harmonicznych, jakie kryją się za zmiennością aktywności cyklonów na Ziemi.

Teraz widzimy rzecz fundamentalną: pierwsza, najsilniejsza składowa zmienności aktywności cyklonów to 10,75 roku, czyli dokładnie tyle, ile wynosi obserwowana od ponad 200 lat cykliczność aktywności Słońca! Druga i trzecia pozycja to druga i czwarta harmoniczna. Łączny udział tych czynników szacowany jest na 40% wpływu na dynamikę klimatu Ziemi. Tabela pozwala też w wierszach niebieskich określić ułamkowe harmoniczne długiego, 114-letniego cyklu siły zewnętrznej jaka rządzi dynamiką ziemskich cyklonów.

Dziś znamy jedną siłę wpływającą na termikę Ziemi: Słońce nagrzewające oceany. Długość cyklu 114 lat, jest praktycznie zbieżna z wynikiem 107 lat, jaki otrzymałem na danych 200-letnich. Wiemy także, że cykle słoneczne bywają dłuższe i krótsze, co ma zapewne związek z niesynchronicznym wpływem ruchu największych planet w Układzie Słonecznym. Przy okazji tej analizy pada też częściowa odpowiedź na pytanie o bezwładność w przepływie energii cieplnej na Ziemi w funkcji aktywności Słońca. Wykres składowych dynamiki cyklonów jest przesunięty o połowę długości krótkiego cyklu słonecznego, czyli o 5,5 roku. Jest to całkiem zbieżne z tym, z jakim opóźnieniem odbudowuje się jonosfera, co mierzymy w licznych laboratoriach ilością neutronów na powierzchni Ziemi.

Trzeci wykres na fioletowej linii wskazuje wyraźnie, że wieloletnia aktywność cyklonów przy sezonowej zmienności będzie maleć analogicznie do aktywności Słońca.

Paweł Klimczewski