О связи хронологий с солнечной активностью мы уже упоминали применительно к выявленному 100-летнему ритму, присущему всем хронологиям. Еще один ритм солнечной активности, 11-летний, не будучи преобладающим ни в одной из хронологий, ярче всего проявился в хронологиях максимальной плотности, которые лучше других реагируют на летнюю температуру. Отметим, что в дендрохронологических рядах из самых разных районов этот ритм признан доминирующим.
Происхождение 60-летнего ритма, обнаруженного во всех рассмотренных здесь хронологиях, менее очевидно. Цикл такой продолжительности слабо проявляется в рядах солнечной активности (рис. 8.4а-4). Есть также мнение, что 60-летние циклы возникают при взаимодействии океана и атмосферы. Учитывая, что вариации скорости вращения Земли обусловлены процессами, протекающими в атмосфере, гидросфере, лунно-солнечными приливами, и что спектральный анализ этого ряда показал наличие в нем около 60-летнего ритма, можно предположить связь этого параметра с годичными кольцами. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что этот вывод нуждается в дополнительном обосновании с точки зрения возможного механизма воздействия колебаний скорости вращения Земли на прирост древесины.
Рис. 8.1. Результаты спектрального анализа рядов ширины ранней древесины (а) и максимальной ее плотности (б) для региональных хронологий северной части Русской равнины в интервале времени 1714-1990 гг.: 1 — временные ряды, 2 — соответствующие им амплитудные спектры, 3 — СВАН-диаграммы, 4 — графики параметра хаотизации (h), 5 — результаты вейвлет-анализа, 6 — графики структурной функции. Частота опроса 1 год
Использование для изучения ритмической структуры рядов нескольких методов спектрального анализа позволяет увеличить достоверность выделенных ритмов, поэтому ритм с периодом около 100 лет, который мы наблюдаем по результатам разных методов спектрального анализа можно считать уверенно выделенным. Он имеет значительную амплитуду. Кроме него для всех рассмотренных рядов отмечаются ритмы от 10 до 80 лет, причем все они не остаются постоянными как но амплитуде, так и по периоду, образуя широкий спектр ритмов.
Прослеживаемость во времени этих ритмов тоже разная для различных регионов. Для некоторых региональных хронологий (например, для ряда ширины ранней древесины Кольского полуострова) набор ритмов невелик, здесь самый низкий среди рассмотренных региональных хронологий уровень хаотизации ряда, структура ритмов меняется мало. Амплитуды высокочастотных ритмов существенно меньше, чем низкочастотных.
Интересен график структурной функции этого ряда — он имеет гладкую форму, а минимумы структурной функции соответствуют солнечным ритмам (Т — 25 лет и Т — 100 лет) и ритмам скорости вращения Земли (Т — 70 лет). Изрезаппость графика структурной функции для таких же хронологий других регионов возрастает в таком порядке: Карелия, северная часть Русской равнины, Урал. Сходная тенденция просматривается и у параметра хаотизации. В хронологии Урала доля короткопериодных ритмов заметно выше. Ритмы с периодами более 10 лет чаще всего кратны 11 годам, поэтому могут быть связаны с ритмами вариаций солнечной активности.
В рядах плотности древесины уровни длиниопериодных и короткопериодных вариаций соизмеримы, а в случае Урала короткопериодпый компонент даже более выражен. Корреляция ритмической структуры рядов плотности древесины для трех региональных хронологий свидетельствует о том, что структура рядов Кольского полуострова значительно отличается от северной части Русской равнины и Урала, а ряды для двух этих регионов между собой коррелируют с r = 0.5. Отличные от остальных регионов черты наблюдаются в структуре рядов ширины ранней древесины Урала.
Рис. 8.2. Временные ряды (а), СВАН-диаграммы (б), результаты вейвлет-анализа (в) температуры воздуха за май-август, зарегистрированные гмс Санкт-Петербург, Архангельск, Усть-Цильма, Чердынь (1-4) и количества осадков на трех последних метеостанциях за октябрь-апрель 1900-1990 гг. (5-7)
В рядах температуры по данным гмс Усть-Цильма и Чердынь преобладают короткопериодные ритмы. Вместе с тем в ритмической структуре температуры гмс Санкт-Петербург и Архангельск доля длиннопериодных ритмов (Г — 40-60 лет) заметно возрастает.
По результатам вейвлет-анализа видно, что около 1940 г. произошла перестройка ритмической структуры рядов температур по всем рассмотренным гмс, в результате которой возросла доля длиннопериодных составляющих. Для гмс Усть-Цильма и Чердынь этой перестройке предшествовала еще одна примерно около 1920 г. В середине 1970-х годов тенденция сменилась на противоположную -доля длиннопериодных ритмов уменьшилась и снова стали доминировать ритмы с периодами менее 20 лет.