Мониторинг пиковых частот шумановского резонанса и аналемма

Abstract

Сопоставляются многолетние наблюдения сезонных вариаций первой пиковой частоты шумановского резонанса, наблюдаемого в вертикальной электрической компоненте поля, с изменениями среднего солнечного времени (аналеммой). Используются записи вертикальной электрической компоненты поля в венгерской обсерватории Надьченк (47,6° с.ш., 16,7° в.д.). Суточные вариации частоты усреднялись в течение каждого месяца, и по ним определялся диапазон (размах) изменений. Использовались как непосредственно сезонные изменения размаха частоты, так и сумма годовых и полугодовых составляющих этой величины, выделенная с помощью сингулярного спектрального анализа. Показано, что суточно-сезонные изменения воспроизводятся год от года. Проведено сравнение данных глобального электромагнитного резонанса с периодическими изменениями среднего солнечного времени. Последние связаны с эллиптичностью земной орбиты, из-за чего видимый центр солнечного диска в течение года описывает на небе петлеобразную кривую – аналемму. Впервые проводится корреляционный анализ десятилетних непрерывных записей и демонстрируется выдающееся подобие электромагнитных и астрономических данных. Обсуждается, как можно объяснить связь между двумя, на первый взгляд независимыми процессами.

Зіставлено багаторічні спостереження сезонних варіацій першої пікової частоти шуманівського резонансу, що реєструється у вертикальній електричній компоненті поля, зі змінами середнього сонячного часу (аналемма). Використовуються записи угорської обсерваторії Надьченк (47,6° п.ш., 16,7° с.д.). Добові варіації частоти усереднювалися протягом кожного місяця і з них визначали діапазон (розмах) змін. Використовувалися як безпосередньо сезонні зміни розмаху частоти, так і сума річних і піврічних складових цієї величини, виділена за допомогою сингулярного спектрального аналізу. Показано, що добово-сезонні зміни відтворюється рік від року. Проведено порівняння даних глобального електромагнітного резонансу з періодичними змінами середнього сонячного часу. Останні пов’язані з еліптичністю земної орбіти, тому центр сонячного диску, що спостерігається протягом року описує на небі петлеподібну криву – аналемму. Вперше проводиться кореляційний аналіз десятирічних безперервних записів і демонструється видатна подібність електромагнітних то астрономічних даних. Обговорюється, як можна пояснити зв'язок між цими двома, на перший погляд незалежними процесами.

The long-term observations of the seasonal variations of the first Schumann resonance frequency observed in the vertical electric field component are compared with the changes of median solar time (analemma). The records of the Hungarian observatory Nagycenk (47.6° N, 16.7° E) are used. Daily variation of the peak frequency were averaged for each month and thus the diurnal range was determined. We use both the seasonal variations of this range and the sum of its annual and semi-annual components found by means of singular spectrum analysis (SSA). It is demonstrated that the diurnal-seasonal changes are reproduced year after year. A comparison was made between the global electromagnetic resonance data and the periodic changes of the mean solar time. The latter are caused by the ellipticity of the Earth's orbit, which results in displacement of the visible center of the solar disk. It outlines the looped curve in the sky during the year (analemma). For the first time correlation analysis of the continuous ten-yearslong records is performed and an outstanding similarity of electromagnetic and astronomical data is demonstrated. An explanation is suggested for the link of the two seemingly dissimilar processes.