Correlation of yield of grain crops with changes in the index of solar activity

Abstract

Превращенная на поверхности Земли в тепло энергия Солнца является главной составляющей при формировании земного климата. Поэтому климатические процессы существенно зависят от изменения индекса солнечной активности (СА). Это может стать основой для прогнозов урожайности сельскохозяйственных культур. Временной ряд данных об урожайности зерновых культур мы рассматривали как наложение долгосрочного тренда, нескольких циклических составляющих и случайной компоненты. Данные между точками на временной шкале для индекса солнечной активности Sn согласованы с месячными и для урожайностис годовыми интервалами. Динамика изменений кривых урожайности имеет волновой характер. Сглаженные за 47-летний период исследований кривые урожайности выделили общий тренд. На его фоне спектральным анализом выявлены короткие волны урожайности с периодами в 2-3 года и амплитудами для разных культур от 3-5 до 20-25 ц/га. Значение урожая сильнее всего зависят от величины индексов СА в месяцы посева зерновых, выхода в трубу и дозревания. Результаты выполненных расчетов показывают, что высокие значения коэффициентов корреляции достигаются при сравнении хода урожайности выбранных зерновых культур не с 11-летним, а с 22-летним Хейловским магнитным циклом солнечной активности. После его вычитания спектральный анализ с достоверностью 90% указал на существование квазипериодических составляющих со значением периода около 2,134 ± 0,062 года. Поиск возможных периодических процессов в Солнечной системе, которые могли бы стать причиной изменения урожайности с отмеченным значением периода, показал, что такую же периодичность имеет гравитационное взаимодействие планет при противостоянии Земли и Марса. Анализ приведенных в работе данных показывает, что максимальные урожаи бывают в годы, когда на расстояниях менее 0,55 а.е. противостояния планет происходят весной и летом в моменты основной вегетации анализируемых зерновых культур. Ключевые слова: прогноз урожайности; солнечно-атмосферные связи; солнечная активность.