Коэффициент корреляции ряда солнечной активности в окружающей среде

Коэффициент корреляции ряда солнечной активности и числа различных инфекционных заболеваний в Свердловской области (рис. 14.13) в рамках рассмотренного временного интервала достигает высоких значений 0.8-0.95, при этом отмечается кратковременная смена его знака, следующая за всплесками солнечной активности. Тот же коэффициент корреляции числа некоторых инфекционных заболеваний в России за 1913-1996 гг. демонстрируют более общие тенденции вариаций уровня инфекционной заболеваемости, которые включают, помимо влияния на заболеваемость солнечной активности, факторы, не связанные с природными изменениями.

Рис. 14.13. Скользящие коэффициенты взаимной корреляции R рядов чисел Вольфа и числа заболеваний гепатитом в Свердловской области за сентябрь 2001 г. - май 2003 г. с недельным опросом, скользящее временное окно 4 мес, доверительная корреляция при уровне 0.1rкр = 0.44 (а); числа некоторых заболеваний в Свердловской области за июль 2001 г. - апрель 2005 г. с месячным опросом, скользящее окно 1 год, доверительная корреляция при уровне 0.1rкр = 0.5 (б); числа некоторых инфекционных заболеваний в России за 1913 — 1996 гг. с годовом опросом, скользящее окно 11 лет, доверительная корреляция при уровне 0.1гкр = 0.54 (в). Приведены временные ряды чисел Вольфа для названных интервалов времени

Коэффициент корреляции ряда солнечной активности и числа заболеваний гепатитом в Свердловской области в рамках рассмотренного временного интервала достигает 0.75-0.8, но значим он только начиная со второй половины 2002 г. В конце 2001 г. - середине 2002 г. уровень солнечной активности после пика в 2000 г. еще достаточно высок. Кроме того, в июне 2002 г. был резкий скачок солнечной активности, в результате чего числа Вольфа изменились от 65 до 165. В то же время наблюдается и скачок коэффициента корреляции, в результате чего он ненадолго меняет знак, затем снова скачком растет до максимальных своих значений. Несколькими месяцами ранее имел место аналогичный всплеск солнечной активности меньшей амплитуды стой же реакцией коэффициента корреляции.

Тот же коэффициент корреляции числа некоторых инфекционных заболеваний в Свердловской области за июль 2001 г. - апрель 2005 г. достигает 0.65-0.95 для разных заболеваний, по, как и в предыдущем случае, он значим только начиная с 2003 г., когда после пика в 2000 г. снизился уровень солнечной активности. Кроме того, в конце 2002 г. имеет место резкий спад значений числа Вольфа от 110 до 50 в течение 4 мес. В то же время наблюдается и аномальное поведение коэффициента корреляции, в результате чего он меняет знак, затем постепенно растет до максимальных своих значений.

Проследим одновременно процессы изменения ритмической структуры рядов чисел Вольфа и рядов заболеваний, наиболее скоррелированных с солнечной активностью (рис. 14.14). Нетрудно заметить, что в пределах рассматриваемого интервала времени ритмическая структура рядов чисел Вольфа и инфекционных заболеваний трансформируется неслучайным образом. Аналогичная картина наблюдается и в случае рядов инфекционной заболеваемости в Свердловской области с частотой опроса 1 мес (рис. 14.15).

Рис. 14.14. Графики скользящей структурной функции рядов чисел Вольфа и различных инфекционных заболеваний в Свердловской области за сентябрь 2001 г. - май 2003 г. с недельным опросом. Окно анализа 52 недели, шаг - 1 неделя. На вертикальных осях - амплитуды структурной функции, нормированные на максимум в каждом временном окне. Для облегчения визуального восприятия на рисунке структурные функции последовательно смещены друг относительно друга на 0.05

Пакет структурных функций рядов чисел Вольфа в области периодов Т>15 недель распадается на три части - назовем их этапами. Каждая из них относится к своему временному интервалу: первый - 14 недель от начала ряда, второй и третий - следующие 7 и 6 недель соответственно. Это означает, что в течение всего рассматриваемого интервала времени происходила перестройка ритмической структуры ряда чисел Вольфа. На первом этапе преобладал ритм 15 недель (около 4 мес), амплитуда которого на втором этапе существенно уменьшилась, появился ритм 5 мес, а преобладающим в этой области периодов стал полугодовой ритм, на третьем этапе амплитуда полугодового ритма стала соизмеримой с амплитудой ритма с периодом около 5 мес.

Нетрудно заметить, что в пределах рассматриваемого интервала времени трансформируется и ритмическая структура рядов инфекционных заболеваний. Рядам сальмонеллеза и дизентерии присуще большое число ритмов, в течение трех этапов они трансформируются, но при этом ни один из ритмов явно не доминирует. Более характерные особенности свойственны рядам ОКИ и гепатита. На нервом этапе в структуре ряда ОКИ преобладал ритм 17 недель, на втором и третьем этапах он трансформировался в ритм с периодом 15 недель, таким был доминирующий ритм ряда солнечной активности на предыдущем этапе.

Рис. 14.15. Графики скользящей структурной функции рядов чисел Вольфа и различных инфекционных заболеваний в Свердловской области за июль 2001 г. - апрель 2005 г. с месячным опросом. Окно анализа 26 мес., шаг 1 мес. На вертикальных осях - амплитуды структурной функции, нормированные на максимум в каждом временном окне. Для облегчения визуального восприятия на рисунке структурные функции последовательно смещены друг относительно друга на 0.05