Вісник Астрономічної школи, 2019, том 15, № 1, с. 11–18

https://doi.org/10.18372/2411-6602.15.03
Завантажити PDF
УДК 523.98

Кореляція врожаю зернових зі змінами індексу сонячної активності

Відьмаченко А.П.1, 2

1Головна астрономічна обсерваторія НАН України, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 27
2Національний університет біоресурсів та природокористування України, 03041, м. Київ, вул. Героїв Оборони, 15

Реферат

Перетворена на поверхні Землі в тепло енергія Сонця є головною складовою при формуванні земного клімату. Тому кліматичні процеси істотно залежать від зміни індексу сонячної активності (СА). Це може стати основою для прогнозів урожайності сільськогосподарських культур. Часовий ряд даних про врожайність зернових культур ми розглядали як накладення довгострокового тренду, декількох циклічних складових і випадкової компоненти. Дані між точками на часовій шкалі для індексу сонячної активності Sn узгоджені з місячними і для врожайності – з річними інтервалами. Динаміка змін кривих врожайності має хвильовий характер. Згладжені за 47-річний період досліджень криві врожайності виділили загальний тренд. На його тлі спектральним аналізом виявлено короткі хвилі врожайності з періодами в 2–3 роки і амплітудами для різних культур від 3–5 до 20–25 ц/га. Значення врожаю сильніше всього залежать від величини індексів СА в місяці посіву зернових, виходу в трубу і дозрівання. Результати виконаних розрахунків показують, що високі значення коефіцієнтів кореляції досягаються при порівнянні ходу врожайності вибраних зернових культур не з 11-річним, а з 22-річним Хейлівським магнітним циклом сонячної активності. Після його врахування, спектральний аналіз отриманих рядів з достовірністю 90% вказав на існування квазіперіодичних складових зі значенням періоду близько 2,134±0,062 року. Пошук можливих періодичних процесів у Сонячній системі, які могли б стати причиною зміни врожайності з таким значенням періоду, показав, що таку ж періодичність має гравітаційна взаємодія планет при протистоянні Землі і Марса. Аналіз наведених в роботі даних показує, що максимальні врожаї бувають в роки, коли на відстані менше 0,55 а.о. протистояння планет відбувалися навесні і влітку в моменти основної вегетації аналізованих зернових культур.

Ключові слова: прогноз врожайності; сонячно-атмосферні зв'язки; сонячна активність

Перелік посилань

  1. Витинский Ю.И. Солнечная активность. – М.: Наука, 1983. – 192 с.
  2. Витинский Ю.И., Копецкий М., Куклин Г.В. Статистика пятнообразовательной деятельности Солнца. – 1986. – С.218–226.
  3. Герман Дж.Р., Голдберг Р.А. Солнце, погода и климат. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 320 с.
  4. Голицын Г.С. Климат на протяжении четырех миллиардов лет // Вест. РАН. – 1997. – Т. 67, № 2. – С.105–109.
  5. Дымников В.П., Володин Е.М., Галин В.Я. и др. Чувствительность климатической системы к малым внешним воздействиям // Метеорология и гидрология. – 2004. – № 4. – С.77–91.
  6. Зубов О.Р., Зубова Л.Г., Славгородська Ю.В. Оцінка впливу метеорологічних факторів на врожайність озимих культур в умовах північної частини Луганської області // Вісник Полтавської державної аграрної академії. – 2012. – № 2. – С.14–20. https://doi.org/10.31210/visnyk2012.02.02
  7. Израэль Ю.А., Сиротенко О.Д. Моделирование влияния климата на продуктивность сельского хозяйства России // Метеорология и гидрология. – 2003. – № 6. – С.5–17.
  8. Клименко В.В. Холодный климат ранней субатлантической эпохи в Северном полушарии. – М.: Изд. МЭИ, 2004. – 144 с.
  9. Клименко В.В., Слепцов А.М. Комплексная реконструкция климата Восточной Европы за последние 2000 лет // Изв. РГО. – 2003. – Вып. 6. – С.45–53.
  10. Лихочвор В.В. Рослинництво. Технології вирощування сільськогосподарських культур. – К.: Центр навчальної літератури, 2004. – 808 с.
  11. Маренич М.М., Варевська О.В. Оцінка впливу агрокліматичних факторів на урожайність і можливості прогнозування валових зборів зерна пшениці озимої // Вісник Полтавської державної аграрної академії. – 2011. – № 4. – С.18–22.
  12. Миронов А.С. Солнечное тепло и сроки посева сельскохозяйственных культур // Вісник Полтавської державної аграрної академії. – 2011. – № 3. – С.44–48.
  13. Писаренко П.В., Хлебникова Я.А. Многолетние изменения урожайности и “волны урожайности” в полтавском регионе // Вестник Полтавской государственной аграрной академии. – 2015. – № 3. – С.32–39.
  14. Пузік Л.М., Образцова З.Г. Особливості формування врожайності кабачка залежно від кліматичних умов // Вісник Полтавської державної аграрної академії. – 2012. – № 1. – С.30–32. https://doi.org/10.31210/visnyk2012.01.07
  15. Сарварі М., Борос Б. Вплив зміни клімату на вирощування зернових культур // Агроекологічний журнал. – 2010. – № 2. – С.53–58.
  16. Свисюк И.В., Русеева З.М. Погода и урожай зерновых культур. – Ростов-на-Дону: Ростовское книжное издательство, 1980. – 143 с.
  17. Сиротенко О.Д., Романенков В.А., Грингоф И.Г. Оценки влияния ожидаемых изменений климата на сельское хозяйство Российской Федерации // Метеорология и гидрология. – 2006. – № 8. – С.92–101.
  18. Ягодинский В.Н. Александр Леонидович Чижевский. – М.: Наука, 1987. – 320 с.
  19. Barabash M.B., Korzh T.V., Tatarchuk O.G. Study of changes and variations of precipitations on the boundary of the XX and XXI centuries under conditions of the global climate warming // Nauk. Pratsi UkrNDGMI – Sci. Works of UKRHMI. – 2004. – No. 253. – P.92–102.
  20. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. – М.: Статистика, 1977. – 200 с.
  21. Eddy J.A. The Maunder Minimum // Science. – 1976. – Vol. 192, No. 4245. – P.1189–1202. https://doi.org/10.1126/science.192.4245.1189
  22. Fouquart Y., Bonnel B., Ramaswamy V. Intercomparing shortwave radiation codes for climate studies // J. Geophys. Res. – 1991. – Vol. 96. – P.8955–8968. https://doi.org/10.1029/90jd00290
  23. Kondratyev K.Ya., Krapivin V.F. Monitoring and prediction of natural disasters // II Nuovo Cimento C. – 2006. – Vol. 27. – No. 6. – P.657.
  24. Loomis R.S., Connor D.J. Crop Ecology: Productivity and management in agricultural system. – Cambridge University Press, 2002. – 300 p. https://doi.org/10.1017/cbo9780511974199
  25. McCormac B.M., Seliga T.A., Reidel D. Solar-terrestrial influences on weather and climate. – Dordrecht, Holland, 1979. – 346 p. https://doi.org/10.1007/978-94-009-9428-7
  26. Popytchenko L.M. The weatherclimatic conditions of the vegetation of winter wheat in the Lugans'k region // In: Collection of Scientific Works of Lugans'k National Agrarian University, Series “Agricultural Sciences”. – 2009. – No. 100. – P.121–124.
  27. Shliakhetska Ya.O., Vidmachenko A.P. Changes in the Activity of the Hemispheres of Jupiter in 2016–2017 Again Became Close to Periodic // 49th Lunar and Planetary Science Conference 19–23 March, 2018, LPICo. 2083, id.1079.
  28. Varlet-Grancher C., Bonhomme R., Sinoquet H. Crop structure and light microclimate. – 1993. – 518 p.
  29. Vid'machenko A.P., Morozhenko A.V., Yatskiv Ya.S. An overview of major factors that define global changes of the Earth climate // Earth Systems Change over Eastern Europe. – K.: Akademperiodyka, 2012. – P.190–239.
  30. Vidmachenko A.P. Research of the Mars by space vehicles // Astronomical School's Report. – 2009. – Vol. 6, No. 2. – P.131–137. https://doi.org/10.18372/2411-6602.06.2131
  31. Vidmachenko A.P. Influence of solar activity on seasonal variations of methane absorption in the atmosphere of Saturn // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2015. – Vol. 31, No. 3. – P.131–140. https://doi.org/10.3103/s088459131503006x
  32. Vidmachenko A.P. Solar activity influence on seasonal changes in Saturn's atmosphere // 446th Lunar and Planetary Science Conference, LPI Co. 1832. – 2015. – P.1052.
  33. Vidmachenko A.P. Influence of Solar Activity on the Brightness Factor of Photometric Activity of Jupiter's Hemispheres // 47th Lunar and Planetary Science Conference, LPI Co. 1903. – 2016. – P.1092.
  34. Vidmachenko A.P. Periodic changes in the activity of Jupiter's hemispheres // 47th Lunar and Planetary Science Conference, LPI Co. 1903. – 2016. – P.1091.
  35. Vidmachenko A.P. Seasonal changes on Jupiter. I. The factor activity of hemispheres // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2016. – Vol. 32, No. 4. – P.189–195. https://doi.org/10.3103/s0884591316040073
  36. Vidmachenko A.P. Seasonal Changes on Jupiter: 2. Influence of the Planet Exposure to the Sun // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2016. – Vol. 32, No. 6. – P.283–293. https://doi.org/10.3103/s0884591316060076
  37. Vidmachenko A.P. Changes in the activity of Jupiter's hemispheres // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2017. – Vol. 33, No. 6. – P.291–294. https://doi.org/10.3103/s0884591317060071
  38. Vidmachenko A.P. About the time of radiation relaxation of the hydrogen-helium atmosphere, determined on the change in the activity factor of Jupiter's hemispheres // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2019. – Vol. 35, No. 5. – P.291–298.
  39. Vidmachenko A.P. Seasonal Variations in the Activity Factor of Jupiter's Hemispheres Restored Their Periodicity // Kinematics and Physics of Celestial Bodies. – 2019. – Vol. 35, No. 4. – P.195–201. https://doi.org/10.3103/s0884591319040068
  40. Vidmachenko A.P. The forecast of solar activity in the 25th and 26th cycles using Excel 2016 // Astronomical School's Report. – 2019. – Vol. 15, No. 1. – P. 1–6. https://doi.org/10.18372/2411-6602.15.01
  41. Vidmachenko A.P., Steklov A. F., Minyailo N.F. Seasonal activity on Jupiter // Soviet Astronomy Letters. – 1984. – Vol. 10. – P.289–290.
  42. http://www.sidc.be/silso/datafiles

Завантажити PDF