Корреляция и возможные связи между динамикой геофизических параметров и динамикой скорости вращения Земли

В ритмической структуре геофизических процессов присутствуют ритмы 0.5, 1, около 13, около 27 сут, 1,2-3,5-6,10-12,18-20 лет и другие; некоторые из них мы обнаружили во временных рядах рассмотренных выше геофизических параметров. Существует множество примеров, свидетельствующих о синхронных изменениях геофизических полей и различных космогенных факторов, многие из них описаны.

Напрашивается вывод, что геофизические процессы синхронизованы какими-то общими внешними факторами, по аналогии с медициной - времядатчиками, только синхронизация выражена гораздо слабее, чем в медицине, и вопрос о наличии или отсутствии причинно-следственных связей остается дискуссионным.

Анализ рассмотренных в работе данных о временных вариациях наклонов и деформаций, а также уровня грунтовых вод в скважинах проводился и ранее. В частности, спектральный анализ рядов, построенных для разных геофизических параметров, определяющих напряженно-деформационное состояние среды, выявил подобие их спектров, на основании чего были сделаны выводы о наличии общих причин, управляющих геофизическими процессами.

Было также высказано предположение, что колебания с периодами 12, 6 и 4 мес, характерные для временных рядов наклонов и деформаций, в основном связаны с циклическими изменениями метеорологических факторов. Здесь мы рассмотрим вопрос о возможном существовании связей динамики этих параметров, а также динамики глубины КФС с динамикой скорости вращения Земли.

Наблюдаемое сходство между динамикой геофизических параметров и динамикой скорости вращения Земли, равно как и геофизических параметров между собой, конечно, не является ответом на вопрос о наличии или отсутствии причинно-следственных связей между ними. Вариации скорости вращения Земли, как известно, обусловлены процессами, протекающими в атмосфере, гидросфере, жидком ядре, а также земными приливами, поэтому изучение упомянутых корреляционных связей может дать представление о синхронности изменения этих параметров, возможно, под влиянием каких-то общих факторов, а также может помочь в понимании механизмов их взаимодействия.

Для выяснения синхронности и коррелированности динамики рассматриваемых рядов была рассчитана нормированная корреляционная функция (R) для двух коррелируемых эквидистантных рядов, первый из которых рассматривался как условно фиксированный, а второй - условно сдвигающийся относительно первого. По результатам корреляционного анализа была построена таблица экстремальных коэффициентов корреляции (табл. 6.2). Все приведенные коэффициенты корреляции значимы при уровне значимости 0.001. Уровень грунтовых вод хорошо коррелирует с деформациями и наклонами дневной поверхности, достигает 0.65.

Коэффициенты корреляции глубины КФС и уровней грунтовых вод составляют 0.44 для Хаита и всего 0.15 для Тавиль-Доры. Коэффициенты корреляции скорости вращения Земли и уровня грунтовых вод и деформаций - 0.4, для наклонов - 0.7, для глубины КФС он не превышает 0.33. Но, для высокочастотной составляющей, с периодами менее 2 лет, коэффициент корреляции скорости вращения Земли и глубины КФС существенно возрастает. Тогда составляют 0.40, 0.45, 0.28 и 0,70 соответственно для Тавиль-Доры, Хаита, Чиль-Доры и Чусала.

	Пункты наблюдений	Уровень грунтовых вод		Глубина КФС
		ТДР	Хаит	ТДР	Хаит	ЧДР	ЧСЛ
Уровень грунтовых вод	ТДР			0.15
	Хаит	0.63			0.44
Вектор деформаций земной коры	ЧДР	0.65				0.44
	ЧСЛ		0.57				0.47
Вектор наклона дневной поверхности	ЧДР	0.59				0.38
	ЧСЛ		0.53				0.34

	Уровень грунтовых вод		Вектор деформаций земной коры		Вектор наклона дневной поверхности		Глубина КФС
Скорость вращения Земли	ТДР	Хаит	ЧДР	ЧСЛ	ЧДР	ЧСЛ	ТДР	Хаит	ЧДР	ЧСЛ
	0.4	0.44	0.41	0.49	0.70	0.71	0.23	0.33	0.25	0.25

Значения скользящего коэффициента взаимной корреляции R рядов глубины КФС и скорости вращения Земли в целом невысоки, причем по данным станций Тавиль-Дора и Чиль-Дора они ниже, чем в Чусале и Хаите (рис. 6.8). Скорее всего, это связано с большей неоднородностью поля поглощения на юге Гармского района, а небольшие по размеру блоки могут реагировать на внешние воздействия по-разному.

Наиболее высокие значения R получены для глубины КФС и деформаций и наклонов земной поверхности. Для всех графиков характерно аномальное поведение коэффициента корреляции в 1982-1984 гг. как геофизических параметров между собой, так и корреляции каждого из них со скоростью вращения Земли. Этот период отмечается также аномально низкими значениями скорости вращения Земли, к этому периоду относятся два наиболее сильных землетрясения Гармского района.

Максимальная скоррелированность уровня грунтовых вод и скорости вращения Земли отмечается в 1983 г. (R - 0.7). Отметим высокие значения R деформаций и скорости вращения в Чиль-Доре.