Физика веры или будущее науки?

ПОГОДА ПРОГНОЗ
ПОГОДЫ		 КАРТЫ
ПОГОДЫ		 АЭРОПОРТЫ ОБЛАКА ПТИЦЫ Библио-
тека		 Полезные
ссылки		 FAQ о погоде ФОТО Метео-
клуб
Главная Карта сайта     КАРТЫ ПОГОДЫ для профессионалов ИНФОРМЕРЫ ПОГОДЫ ПУБЛИЦИСТИКА
Добавить в Избранное Написать нам Автор сайта Лирика
Долгосрочный прогноз Термограф Метеограммы (графики погоды)  

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам Pоссии и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

Физика веры или будущее науки?

 - Начало - Ответить - Статистика - Pегистрация - Поиск -

МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорология: наука и практика / Физика веры или будущее науки?
<< . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . >>
Автор Сообщение
Viking
Участник

Москва. 		# Дата: 15 Мар 2011 22:05 - Поправил: Viking


На рисунке фурье и вейвлет спектров четко видна физическая обусловленность естественного синоптического периода
Mikl47
Благодарю Вас за очень интересное исследование!
Сразу бросается в глаза величина 13,5 и 8,6. Собственно это энергетический цикл атмосферы или частота ее собственных колебаний о которых в своё время когда-то говорил А.В.Дьяков. При наложении на эти частоты колебаний солнечной активности, мы получим (по Дьякову)прогноз основных черт циркуляции в тропосфере и соответственно прогноз волн тепла и холода и связанных с ними погодных аномалий. У меня и раньше было подозрение, что волны давления в тропосфере складываются из волн обусловленных астрономическими параметрами Луны и Солнца + наложение на них волн солнечной активности (солнечного ветра).

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 15 Мар 2011 23:32


По поводу вариаций вращения Земли.
Одним из возможных последствий сильнейшего землетрясения, которое произошло в Японии, может стать наступление ледникового периода. Мичио Каку – американский физик теоретик (основные работы по теории струн, в рамках которой была решена известная проблема ультрафиолетовой расходимоси в квантовой теории поля и микроскопического объяснения энтропии черных дыр) считает, что в результате случившегося землетрясения на дне Тихого океана на стыке тектонических плит сформировалась огромная трещина, имеющая размеры в ширину почти 400 км.В эту образовавшуюся трещину провалилась огромная часть, расположенной в непосредственной близости земной коры. В результате этого явления произошло фактическое сокращение времени суток (это мы узнаем в ближайшее время-М.А.) и смещение земной оси, что привело к увеличению скорости вращения нашей планеты. Происшедшее увеличение скорости вращения в обозримом будущем не сможет вызвать существенных последствий, но в долгосрочной перспективе способно вызвать значительное похолодание климата.

Viking
Участник

Москва. 		# Дата: 15 Мар 2011 23:58


произошло фактическое сокращение времени суток (это мы узнаем в ближайшее время-М.А.) и смещение земной оси,
Mikl47
Смещение земной оси? Это серьёзно!Смещение земной оси (если речь идёт о наклоне в 23*26') легко обнаруживается простыми приборами. Землетрясение в Японии совпало с протонными солнечными вспышками и связанными с ними событиями в околоземном пространстве, а они , как не раз говорил Р.Ф.Усманов,как раз и являются причиной резких скачков скорости вращения Земли в очень малых промежутках времени.

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 16 Мар 2011 00:57


Viking
Абсолютно справедливо. Само землетрясения произошло через несколько дней после того, как было зафиксировано значительное усиление солнечной активности, после продолжительного спокойного состояния. Пятно на Солнце (№1164), выбросило корональную массу, что не наблюдалось более пяти последних лет.

zzann
Участник

Севастополь 		# Дата: 16 Мар 2011 09:36


Mikl47
Несколько вопросов по картинке со спектром давления.
Давление в одной точке или среднее по площади?
Этот спектр посчитан по отрезку ряда длиной 1 год? А если взять другой год, пик на частоте 13.5 суток будет такой же?

roman ashirov
Участник

Казань, Зазеркалье 		# Дата: 16 Мар 2011 11:09


Mikl47
В результате этого явления произошло фактическое сокращение времени суток (это мы узнаем в ближайшее время-М.А.) и смещение земной оси

Это предположение или установленный факт? И ещё интересно, ось сместилась относительно Земли? Угол наклона к эклиптике изменился?

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 16 Мар 2011 12:16


zzann
Давление в одной точки, ряд - 1971 год. За другие года распределение спектра аналогичны с точностью реализации преобразование Фурье, зависящей от степени зашумленности исходной информации - периоды, практически совпадают (для фильтрации шума используется окно Хэминга). Более наглядно устойчивость спектра проявляется в вейвлет преобразование - там можно проследить динамику спектра на фиксированных частотах. В качестве примера посмотрите в этой же ветке вейвлет преобразование вариаций вращения Земли - первый рисунок 1962 год, второй - 1971.

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 16 Мар 2011 12:34


roman ashirov
1. Установленный ли это факт узнаем в ближайшее время по данным "Службы времени".
2. Вы имеете ввиду угол наклона плоскости эклиптики к плоскости небесного экватора? Вообще говоря он достаточно стабилен и определяется выражением ε = 23°26′21,448″ — 46,815″ t — 0,0059″ t² + 0,00181″ t³, где где t — число юлианских столетий, протёкших от начала 2000. На протяжении столетий она работает достаточно хорошо. Если говорить о вариациях угла, то они колеблятся около среднего положения с периодои приблизительно 40000 лет, имеюются и незначительные колебания, связанные с нутацией и пр. Что касается, конкретного землятресения и его следствий относительно рассматриваемого угла, то здесь что-то точно сказать пока затруднительно.

roman ashirov
Участник

Казань, Зазеркалье 		# Дата: 16 Мар 2011 12:48


Mikl47

Заинтересовало смещение земной оси в результате этого землетрясения, как именно сместилась ось, в какой плоскости? Ось сместилась относительно тела Земли, то есть ось стала "пронзать" земной шар в других точках (географические полюса чуть-чуть сместились) или нет? И да, угол наклона плоскости экватора к плоскости эклиптики изменился ли? (Понятно, что крайне незначительно).

zzann
Участник

Севастополь 		# Дата: 16 Мар 2011 13:04


Mikl47
Со спектрами угловой скорости вращения Земли понятно, в них есть полумесячная (13.5) гармоника.

Странно, что такая гармоника есть в давлении. Интересно было бы посмотреть разные годы. Или можно посчитать спектр за много лет, тогда доверительный интервал для спектра уменьшится, и эта гармоника, если она есть, статистически значимо вылезет на фоне "синоптического шума".
Доверительные интервалы нужно рисовать в любом случае.

Какую станцию вы смотрели? Что на других станциях?

Vu Ori
Участник

# Дата: 16 Мар 2011 13:17


roman ashirov
Earth Orientation center
http://hpiers.obspm.fr/eop-pc/

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 16 Мар 2011 15:04


roman ashirov
Vu Ori дал ответ на все Ваши вопросы - очень интересный и нужный сай, огромное спасибо.

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 16 Мар 2011 15:14


zzann
Я в ближайшее время, выполню расчеты, как Вы и рекомендуете. Доверительные границы просто не нанес, они, конечно, рассчитаны - указанные на рисунках периоды отмечены согласно доверительной границы. Все же рекомендую большее внимание уделить анализу вейвлет спектра – его специфика не требует больших выборок для выявления значимых периодов, а сам спектр значительно информативнее спектра Фурье.

roman ashirov
Участник

Казань, Зазеркалье 		# Дата: 16 Мар 2011 17:27


Vu Ori

Спасибо за ссылку.

zzann
Участник

Севастополь 		# Дата: 16 Мар 2011 18:47


Mikl47
Я имел в виду, что на спектре должны быть еще две кривые: спектр плюс/минуc доверительный интервал. Тогда по такой картинке сразу было бы видно, значим данный пик в спектре или нет. Сейчас это не ясно.

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 16 Мар 2011 19:33


zzann
Я имел в виду, что на спектре должны быть еще две кривые...

Я Вас прекрасно понял. Когда я говорю "доверительная граница" я имею ввиду нижний и верхний пределы значимости спектра. Они конечно есть. Просто я их не указал на рисунках, а периоды спектров, показанные на рисунках, естественно, выставлены в соответствии с их значимостью: те которые незначимы – не показаны.

Viking
Участник

Москва. 		# Дата: 16 Мар 2011 21:11 - Поправил: Viking


Ось сместилась относительно тела Земли, то есть ось стала "пронзать" земной шар в других точках (географические полюса чуть-чуть сместились) или нет?
roman ashirov
Вы напомнили мне об еще одной интересной работе посвященной приливам в атмосфере и скорости вращения Земли. Текст этой статьи в интернете отсутствует, потому мне вновь придется воспользоваться сканером.
Статья довольно объёмная, состоит из 15 страниц. Автор Г.В.Ржеплинский.
В работе подробно рассматривается приливообразующая сила в расчете на единицу массы одинаковая для всех сред земного шара в том числе и для атмосферы. Красной нитью проходит рассуждение о перемещении Земли и Луны вокруг некоего центра тяжести Земля-Луна в течение лунного месяца =27,3 суток. Перемещение этого центра тяжести, который находится примерно в 2000 километрах от земной поверхности(!),описывает весьма замысловатые траектории. В работе ничего не сказано о возможной связи подобного явления с тектоникой, но в свете последних событий в Японии это может стать пищей для интересных размышлений. При первой возможности опубликую эту статью, если к ней будет проявлен интерес.
--------------------
Благодарю участников живо заинтересовавшихся темой волн атмосферного давления и вариаций скорости вращения Земли. Как я уже писал,благодаря сделанным здесь на основании статистики выводам, подтвердилась одна из гипотез высказанная А.В.Дьяковым касаемо тропосферных волн с различными временными периодами. Это очень важная деталь в понимании атмосферных процессов,которая может лечь в основу исследований по гелиометеорологии с целью разработки метода долгосрочного и среднесрочного прогноза погоды с учетом солнечной активности.

roman ashirov
Участник

Казань, Зазеркалье 		# Дата: 16 Мар 2011 22:23 - Поправил: roman ashirov


Viking

Насчёт статьи, конечно, выкладывайте, думаю, всем будет интересно!

вокруг некоего центра тяжести Земля-Луна в течение лунного месяца =27,3 суток. Перемещение этого центра тяжести, который находится примерно в 20 километрах от земной поверхности

Это немного непонятно. Барицентр системы Земля-Луна должен находиться на расстоянии 4671 км от центра Земли по направлению к Луне (т. е. на расстоянии 1707 км под поверхностью Земли). Следует из формулы о центре масс двух тел: (m1x1 + m2x2)/(m1+m2), где m - масса, x - координата. (Если взять среднее расстояние между центрами Земли и Луны 384400 км.)

Viking
Участник

Москва. 		# Дата: 17 Мар 2011 10:41 - Поправил: Viking


Это немного непонятно
roman ashirov
Исправлено: находится примерно в 2000км. от земной поверхности...

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 21 Мар 2011 17:48


Привожу Фурье и вейвлет спектры приземного давления, полученные по выборке за 10 лет. Архивы приземного давления специально брались в точках (метеостанциях) расположенных на разных широтах: 10, 25, 45 и 80 гр. с.ш. Спектры Фурье были получены так: для каждой выбранной точки широты (метеостанции) расчитывались 10 спектров (10 -летняя выборка - каждый спектр по периоду в 365 дней). Представленные ниже на рис. спектры Фурье - это средний по 10 спектрам. Использование сразу полного периода выборки (365х10 дней) дает несколько худшие результаты в смысле большей зашумленности, что проявляется, в так называемых, "математических пиках", придставляющих по сути ложные максимумы спектральной плотности. Выполненный мной подход вместе с ипользованием сглаживающего окна Хэминга в значительной степени сглаживает эти ложные экстремумы. Очевидно, вейвлет преобразование, которое неподвежено указанному эффекту, выполнено по всему десятилетнему периоду. Уровень значимости спектра представляет собой односторонний предел значимости, расчитанный по критерию Колмогорова-Смирнова - все что выше этой границы - значимо. К сожалению использованные исходные архивы нельзя назвать однородными по причине в них пропусков. Поэтому пришлось составить специальную программу восстановления пропусков в исходных рядах и тем самым несколько уменьшить эту неоднородность. Однако, достигнув однородности во временном масштабе в результате выполнения процедуры заполнения пропусков (весовая интерполяция), все же однородноыми ряды назвать нельзя из-за ошибок интерполяции.Хотя, как мне представляется, изначальная неоднородность все же была уменьшена.
Я пока воздержусь от интерпретации полученных результатов, несмотря на то, что они прозрачны, просто интересно услышать ваши мнения, не навязывая свое.


Viking
Участник

Москва. 		# Дата: 21 Мар 2011 23:46 - Поправил: Viking


Очень мелкое изображение даже для моего 27'монитора.

Как видно из графика, наиболее распространен 14 суточный цикл давления. Классический 8 суточный цикл ( который по А.В.Дьякову соответствует частоте собственных колебаний атмосферы) в низких широтах малозаметен и проявляется пропорционально увеличению широты. Заметен и 28 суточный цикл = периоду оборота Солнца вокруг своей оси и близкий периоду оборота Луны вокруг Земли. Вместе с тем, 28 суточный цикл на отдельных станциях переходит в более длительный = 33 сут.и более. Это говорит о том, что скорость планетарных волн давления, которые обходят земной шар в среднем за 28 суток, на одной долготе могут замедлять свой бег, соответственно, на другой долготе напротив ускорять. Общий вывод: волны давления в пространстве и во времени имеют разную скорость и частоту в зависимости от широты и долготы. Возможно, есть районы где частоты и длины волн (соответственно и их скорости перемещения в пространстве) определяются какими-то местными факторами(возможно орографией), эти факторы накладываются на общую картину и искажают её. Необходимо провести более детальный анализ на гораздо большем материале для уточнения упомянутых особенностей с нанесением на карту полученных результатов.

zzann
Участник

Севастополь 		# Дата: 22 Мар 2011 08:38


Mikl47
На всех 4 картинках виден пик 14 суток. Про другие периоды трудно что-то определенное сказать.
Из вейвлетов видно, что везде есть годовой период, но это не удивительно.

Со значимостью пиков пока неясно.
Доверительный интервал довольно странный. Почему односторонний и почему одинаковый для всех частот, он же должен зависеть от самого значения спектральной плотности? Какой уровень доверия, в процентах? 95% или 75%? Какой ширины у вас окно Хэмминга?

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 22 Мар 2011 11:26


zzann
Доверительная граница Ia(Sx)=Sср(w)X^2/L,где L=(2N-0.5tmax)/tmax,X^2 - критерий Пирсона, N - степени свободы (число гармоник)tmax - максимальный период. Односторонняя доверительная граница (95%) выбрана, что бы незагромождать рисунок, а ее корректность не вызывает сомнения. Значения критерия для представленных спектров близки друг к другу, но различные. Это прежде всего является показателем степени однородности выборок и относительной устойчивости спектров. В плане более точной оценки значимости спектральной плотности для каждой частоты диапазона, несомненно, является двухсторонняя оценка. Я думаю, что в данной задачи это не столь существенно. Здесь два несомненных вывода: 1. Объективное существование периода в спектре колебаний приземного давления, равного 14 суткам. 2. Закономерное изменение периода колебаний в области средних частот с широтой (от 28 суток для низких широт до 45 суток - высоких). По-видимому, такая закономерность связана с изменением линейной скорости с широтой. На вейвлет спектрах

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 22 Мар 2011 11:29


zzann
На вейвле спектрах помимо годового периода, четко прослеживается динамика 14 суточного и около 35 суточного периодов

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 22 Мар 2011 11:34


zzann
Окно Хэминга выбрано с пятью весами

zzann
Участник

Севастополь 		# Дата: 22 Мар 2011 12:23


Mikl47
У вас же в формуле написано, что доверительный интервал пропорционален спектральной плотности Scp(w), а на картинке он у вас не зависит от частоты. Формула мне не совсем понятна. Число степеней свободы для каждой частоты в вашем случае - это примерно N=10х5х2, 10 - число годовых кусков, 5 - ширина окна Хэмминга, которым сглаживался спектр (на самом деле меньше, 5 будет для прямоугольного окна), 2 - исходное число степеней свободы на данной частоте (синус и косинус). Грубо говоря, 95%доверительный интервал для спектра равен 2*Scp(w)/sqrt(N)

На вейвлетах мелко нарисовано, трудно разобрать, что там на высоких частотах выше годовой

С интерпретацией может быть лучше не спешить. Можно ориентироваться на такую например общепринятую нулевую гипотезу:

"Низкочастотная изменчивость атмосферы - это красный шум со сплошным спектром без выделенных периодичностей"

И попытаться ее опровергнуть. 14 суточный период есть на всех 4 картинках, с него можно и начать. Показать, что он вылезает за доверительный интервал, посмотреть другие годы, другие станции

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 22 Мар 2011 13:42


zzann
1. Да, я не наглядно написал формулу, надо так:
min{Ia(Sx)}=Sср(w)X^2/L,где L=(2N-0.5tmax)/tmax,X^2
2. Что касается вейвлетов, по-видимому, будет нагляднее представить результаты не в виде контурного представления скелетона, а в виде скелограммы.
3. Да, с интерпретаций, по-видимому, таропиться не надо. Высказанное мной предположение - это первое, что пришло в голову, хотя это предположение легко проверить. Что касается "нулевой гипотезы", то, вообще говоря, она опровергнута в работах многих авторов.
Я прежде всего исходил из широтной зависимости. Ентересно было бы проверить, как напмнил Viking работами Дьякова, долготные зависимости. Просто очень мало времени, но постараюсь, все же, с учетом Ваших замечаний и пожеланий довести исследование до логического конца (если он есть).

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 22 Мар 2011 13:56


zzann
Опять формулу не до конца наглядно написал:
min{Ia(Sx)}=Sср(w)X^2/L,где L=(2N-0.5tmax)/tmax,X^2 из области 0<W<=O.192 (365<=P<=5)

Mikl47
Участник

Uzbekistan 		# Дата: 22 Мар 2011 15:09


zzann
Ну, просто не знаю, какой-то ступор: 365>=P>=5

Viking
Участник

Москва. 		# Дата: 22 Мар 2011 16:49 - Поправил: Viking


Mikl47
Итак, на ограниченном материале, не затрачивая большого времени и усилий, мы довольно уверенно обнаруживаем стабильные 8,14,28-суточные периоды волн давления. То что надо! Именно эти периоды использовались А.В.Дьяковым. Были и более длительные продолжительностью до 90 дней. При составлении среднесрочных и долгосрочных прогнозов погоды на эти гармоники Дьяков накладывал колебания солнечной активности и получал резонансы. При резонансе с сигналами от Солнца - амплитуды волн давления возрастали, в случае попадания волн давления в противофазу с солнечной активностью - амплитуды уменьшались. На привычных синоптических картах это выглядело как усиление зональной или меридиональной компоненты планетарной циркуляции. Общий вывод можно сделать такой: в одних и тех же случаях солнечная активность может приводить к совершенно разнородному отклику в тропосфере, всё зависит от частоты короткопериодических колебаний солнечной активности, которые бывают схожи с указанными периодами волн давления. В одних случаях мы будем иметь сплошной западно-восточный перенос, в других всплеск меридиональности.
Остаётся выяснить и плиложить к цепочке одно недостающее звено: каким образом в тропосфере происходит наложение собственных волн давления и волн солнечной активности?

<< . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 


Поддержка: miniBB forum software © 2001-2025