SlideShare a Scribd company logo
1 of 6
Download to read offline
ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(131)’201248
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
Результаты анализа
Чувствительность рынков пшеницы в средневековой
Англии к космической погоде. Средневековая Англия
представляет собой идеальный полигон для поиска
проявления эффектов космической погоды в ценах на
зерно, поскольку именно этот регион и именно в этот
исторический период удовлетворял всем трем необхо-
димым для реализации такой связи условиям:
• зависимость погодных условий от факторов кос-
мической погоды в зоне облакообразования над
Окончание. Начало см. «ЭиЖ», № 9'2012, с. 58–64.
КОСМИЧЕСКАЯ ПОГОДА
и сельскохозяйственные цены —
от Гершеля до наших дней
Л. Пустильник
Телль-Авивский университет, Израиль
levpust@post.tau.ac.il
Г. Иом Дин (Yom Din)
Открытый Университет, Израиль
gregory@openu.ac.il
49http://www.ecolife.ru
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
Северной Атлантикой, чувствительной к вариациям
космических лучей в ходе изменения солнечной ак-
тивности;
• принадлежность к зоне рискованного земледелия
(в частности для пшеницы), крайне чувствительного
к неблагоприятным погодным аномалиям в период
вегетации;
• сравнительная изолированность от европейских
рынков, усиливающая ценовую реакцию местного
рынка на дефицит зерна.
Еще одним преимуществом в исследовании именно
этого региона является наличие высокодостоверного
архива данных по ценам на зерно с 1259 г. по XVIII век,
созданного в результате подвижнического труда проф.
Роджерса в середине XIX века.* Исходная кривая из-
менений среднегодовых цен на зерно приводится
на рис. 3a.
В первую очередь мы сравнили статистики интерва-
лов между моментами скачков цен на пшеницу и ста-
тистики интервалов между моментами минимумов
солнечной активности, как для распределений этих
интервалов по длительностям (рис. 3b, 3с), так и для
статистических характеристик этих распределений
(см. табл.).
Как видно из таблицы статистических параметров
распределения интервалов, равно как и из их гисто-
грамм (рис. 3b), распределения интервалов для скач-
ков цен на зерно и потребительскую корзину с высо-
ким уровнем достоверности (99%) совпадают с распре-
делением интервалов между минимумами солнечной
активности.
Другим свидетельством влияния космической по-
годы на цены на пшеницу в средневековой Англии
является высокозначимая асимметрия цен в мини-
мальном и максимальном состоянии солнечной ак-
тивности в период минимума Маундера (рис. 3c): для
всех девяти циклов солнечной активности в этот пери-
од характерно систематическое превышение цен на
пшеницу в годы минимума солнечной активности по
сравнению с ценами в годы ближайшего максимума
(в среднем в 2 раза). Уровень значимости и в этом слу-
чае превышает 99%.
Приведенные результаты доказывают реальность
реализации описанной выше причинно-следственной
цепочки между космической погодой и земными рын-
ками зерна для конкретного случая средневековой
Англии. Наблюдаемый тип реакции рынка соответ-
ствует варианту I (зона рискованного земледелия,
чувствительная к возможным похолоданиям и избы-
* Rogers J.E.T., 1887. «Agriculture and Prices in England». Vol. I–VIII,
Clarendon Press: Oxford, Reprinted by Kraus Reprint Ltd, 1963: Vaduz.
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Цены
Годовые цены на пшеницу в средневековой Англии
Годовые цены
Долголетняя
тенденция
1250
1300
1350
1400
1450
1500
1550
1600
1650
1700
Годы
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Количествоинтервалов
<8
8–9
9–10
10–11
11–12
12–13
13–14
14–15
>15
Гистограмма интервалов между скачками цен
Интервалы времени между скачками цен
Гистограмма интервалов между минимумами солнечных пятен
14
12
10
8
6
4
2
0
Количествоинтервалов
<8
8–9
9–10
10–11
11–12
12–13
13–14
14–15
>15
Интервалы времени между минимумами
Относительнаяцена
1,4
1,2
1,0
0,5
0,6
0,4
0,2
0
–0,2
–0,4
–0,6
1588
1599
1610
1621
1632
1643
1654
1665
1676
1687
1698
1709
Годы
a
b
c
Рис. 3: a — цены на пшеницу в средневековой Англии,
сглаженные логистической функцией; b — сравнение
распределений (гистограмм) интервалов между
минимальными состояниями солнечной активности
и интервалов между скачками цен на пшеницу (диапазон
интервалов по оси X: 8–16 лет c шагом год; максимум
для обеих гистограмм приходится на интервал 11 лет);
c — асимметрия цен в моменты минимумов/максимумов
солнечной активности, определенных по уровню Be10
в период минимума Маундера (белые треугольники —
цены в год максимума; белые ромбы — цены, средние
за три года, покрывающие период максимума; черные
треугольники и ромбы — аналогично для годов
минимума солнечной активности).
ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(131)’201250
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
точным осадкам), что хорошо согласуется с ожидае-
мым для этой климатической зоны.
Чувствительность рынков пшеницы в средневековой
Европе к космической погоде. На следующем этапе ана-
лиза мы попытались ответить на вопрос: является ли
обнаруженная чувствительность зерновых рынков
средневековой Англии неким универсальным свой-
ством, общим для всего земного шара (подобно зави-
симости тех же цен от сезонных изменений «зима —
лето»), или же данное свойство рынков реализуется
только в изолированных регионах и в избранные исто-
рические периоды, когда в этих зонах в большей или
меньшей степени выполняются все три условия, не-
обходимые для реализации причинно-следственной
связи «космическая погода — земные цены»?
Для поиска ответа на этот вопрос мы провели ре-
грессионный анализ данных по 22 европейским рын-
кам зерна, имевшим относительно полные данные.
Для нашего анализа мы использовали исторический
период 1590–1702 гг. с наложившимся на него Маун-
деровским минимумом (периодом резкого падения
солнечной активности). Выбор именно этого времен-
ного интервала для нашего анализа определялся двумя
обстоятельствами:
• в избранный период климат значительной части
Европы переживал «малый ледниковый период» с пе-
реходом значительных зон земледелия в состояние
«рискованного земледелия» и соответственно с повы-
шением роли погодных аномалий в производстве
зерна;
• по этому периоду (и только по нему) имеются
специально проведенные измерения содержания изо-
топов Be
10
, наиболее прямо отражающих вклад косми-
ческих лучей (одного из вероятных факторов влияния
на погодные условия*).
На рис. 4 на карте Европы с распределением клима-
тических зон мы приводим уровни достоверности от-
клика цен на пшеницу на минимальные и максималь-
ные состояния солнечной активности для ряда рын-
ков, где эта реакция оказалось высоко значимой. Как
можно видеть из приведенного рисунка, все зерновые
рынки Англии в этот период показали высокую чув-
ствительность к состояниям космической погоды,
связанным как с минимумами, так и с максимумами
солнечной активности (с очень высоким уровнем до-
верия, достигающим 99% и выше). Кроме них, значи-
мый уровень реакции (> 95%) на минимумы солнеч-
ной активности показал рынок пшеницы в Лейдене
(Нидерланды), находящийся в сходных климатиче-
ских условиях. В то же время некоторые рынки в Бель-
гии, Франции и особенно в Италии (Неаполь, Басса-
но) показали высокую чувствительность к максималь-
ному состоянию солнечной активности.
Используемые
выборки
Медиана Средняя
величина
Стандартное
отклонение
Интервалы (Min — Min)
для солнечных пятен
10,7 11,02 1,53
Интервалы между
скачками цен на зерно
11,00 11,14 1,44
Интервалы между
скачками цен
на потребительскую
корзину*
11,00 10,5 1,28
* Совпадение результатов, полученных по ценам на пшеницу и по ценам
на потребительскую корзину, отражает тривиальный для данного
исторического периода факт, что основу расходов на потребительскую
корзину того времени составляли расходы на питание, в которых хлеб
и хлебопродукты составляли очень существенную долю.
* Дополнительный анализ для других временных интервалов, ко-
торый мы в данной статье не приводим, показал наличие значимой
связи между экстремумами солнечной активности и ценами на пше-
ницу для Англии в период вплоть до 1840-х годов. Ослабление чув-
ствительности рынков к фактору космической погоды после этого
периода мы объясняем резким увеличением вклада импорта зерна—
от 5–8% в течение 1801–1840 гг. до 17–78% начиная с 1841 г. Этот
рост импорта разорвал причинно-следственную цепочку в звене
«чувствительность изолированного рынка к дефициту поставок».
Сравнение статистических параметров для двух
выборок интервалов между скачками цен
и для выборки интервалов между минимальными
состояниями солнечной активности
Рис. 4. Карта Европы с распределением ежегодной
нормы осадков.
Указаны локализация зерновых рынков, показавших
значимую чувствительность к условиям космической
погоды, и уровни достоверности такой
чувствительности. Красные кружки указывают рынки,
наиболее чувствительные к состоянию минимума
солнечной активности (Лондон, Экзетер — Англия,
Лейден — Нидерланды), желтые соответствуют рынкам,
чувствительным к фазам максимума солнечной
активности (Неаполь, Бассано — Италия). Размер
звездочек соответствует уровню значимости.
51http://www.ecolife.ru
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
Поскольку одним из каналов возможного воздей-
ствия космической погоды на земную является моду-
ляция облачности в Северной Атлантике потоком
космических лучей, можно ожидать, что в минимумах
солнечной активности возможно избыточное количе-
ство осадков и дефицит солнечной радиации (неблаго-
приятные для сельского хозяйства в холодных и влаж-
ных регионах). В то же время в состоянии максималь-
ной солнечной активности поток космических лучей
и связанное с ним облакообразование падают, и воз-
можны состояния засухи, неблагоприятные для сель-
ского хозяйства в южных регионах Европы, в первую
очередь в Италии и Испании, находящихся под влия-
нием жаркого и сухого климата Северной Африки.
Приведенные результаты показывают, что наблю-
даемая чувствительность рынков пшеницы к фактору
космической погоды/солнечной активности не явля-
ется универсальным свойством, неизменным для всех
регионов и исторических периодов. Напротив, в за-
висимости от выполнения (полного или частичного)
сформулированных выше необходимых условий имеет
место либо отсутствие реакции на фактор космиче-
ской погоды/солнечной активности (для большинства
рынков Центральной Европы), либо высоко значимая
чувствительность к минимальным состояниям сол-
нечной активности (Англия и граничащие с ней рынки
Европы), либо значимые реакции на максимальное
состояние солнечной активности в зонах, чувстви-
тельных к засухе (в частности, Италия, находящаяся
частично под влиянием сухого и жаркого климата Се-
верной Африки). Таким образом, как наблюдаемое
распределение зон чувствительности к космической
погоде, так и знак этой чувствительности хорошо со-
гласуются с описанной выше схемой возможных
причинно-следственных связей между космической
погодой и земными зерновыми рынками.
Чувствительность к космической погоде рынка пше-
ницы в США в XX веке. Все предыдущее рассмотрение
относилось к рынкам зерна в период Средневековья
или самого начала Нового времени. Естественно воз-
никает вопрос, реализуется ли где-либо на планете
описанный выше сценарий влияния космической по-
годы на земные рынки в Новейшее время.
На первый взгляд, повсеместное внедрение совре-
менных методов агротехники, повышающих рези-
стентность растений к неблагоприятным погодным
условиям, должно нарушить выполнение второго усло-
вия (принадлежность в зоне рискованного земледе-
лия), необходимого для реализации данного сценария.
Другим фактором подавления возможной чувстви-
тельности зерновых рынков к внешним аномалиям
является глобализация мировой экономики в XX веке,
резко облегчившая доступ испытывающих дефицит
рынков к внешним поставщикам. Тем не менее мы
сочли возможным провести анализ зернового рынка
США в современный период на предмет поиска воз-
можных проявлений зависимости цен на зерно от
космической погоды. Для анализа мы использовали
цены на пшеницу за 1908–1993 гг. На рис. 5 показана
вариация цен на пшеницу в указанный период.
Очевидно, что малый объем выборки, включающий
только 8 циклов солнечной активности, не позволяет
исследоватьстатистическиесвойстваинтерваловмежду
скачками цен, как это было сделано для средневековой
Англии на 500-летней статистике. В этой ситуации мы
можем надеяться только на проявление фазовой асим-
1913
1917
1923
1928
19331933
1937 1944
1947 1954
1957
1964 1968
19761976
1980
1986
19891989
4 400
3 900
3 400
2 900
2 400
1 9 0
1 40
,
,
,
,
,
, 0
, 0
0,900
0,400
–0,100
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
1980
1990
Рис. 5. Изменение цен на пшеницу твердых сортов
(дурум) в США в 1908–1993 гг. Синие точки и линии —
динамика цен, желтые треугольники указывают годы
максимума солнечной активности, черные квадраты —
годы минимума, синие двойные стрелки показывают
изменение цен от минимума солнечной активности
к следующему максимуму.
ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(131)’201252
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
метрии цен, создающей систематическое и значимое
различие между ценами на зерно в состояниях макси-
мумов и минимумов солнечной активности. Как видно
из рис. 5, для используемой выборки действительно на-
блюдается значимая систематическая асимметрия цен
в периоды минимумов-максимумов солнечной актив-
ности: цены в состояниях максимума солнечной ак-
тивности систематически выше цен в предшествую-
щий минимум солнечной активности. Таким образом,
для исследованной выборки цен на пшеницу в США
можно утверждать, что даже в новейший период сохра-
няется значимое влияние космической погоды на сель-
скохозяйственные рынки США, хотя уровень такого
влияния несколько ниже, чем наблюдавшийся в пери-
од минимума Маундера (рис. 3с). Этот неожиданный
результат, возможно, объясняется аномально высокой
концентрацией посевов дурума в одной, очень ком-
пактной области: около 70% всех его посевов локализо-
ваны на 3% площади США в штате Северная Дакота на
границе с Канадой в зоне, подверженной сильному
влиянию северно-атлантической осцилляции (NAO),
чувствительной, в свою очередь, к эффектам космиче-
ской погоды.
Возможное проявление неблагоприятных условий кос-
мической погоды в явлениях массового голода и вызван-
ных им скачков смертности. Одним из наиболее траги-
ческих проявлений резкого повышения цен на зерно,
вызванного неурожаями из-за неблагоприятных по-
годных условий, является массовый голод и вызванная
им смертность. Описанный выше эффект влияния
космической погоды на земную с проявлением в виде
неурожаев и скачков цен на зерно также должен был
бы оставить свой след в этой печальной статистике.
Очевидно, что такое проявление космической пого-
ды может иметь место только в тех регионах и в те пе-
риоды, для которых выполняются все три упомянутых
условия связи «космическая погода — цены на сель-
скохозяйственную продукцию». В качестве возможно-
го региона для поиска подобных проявлений мы вы-
брали Исландию XVIII–XIX веков. Причинами для
выбора именно этого региона и этого периода были:
а) местоположение Исландии в регионе, подвер-
женном погодным вариациям, чувствительным к фак-
торам космической погоды (NAO);
б) принадлежность Исландии к зоне рискованного
земледелия из-за специфики тогдашнего сельского
хозяйства, крайне чувствительного к погоде *;
в) очевидная изолированность Исландии в иссле-
дуемые периоды от основных продовольственных
рынков, поставки из которых могли бы смягчить по-
следствия неурожаев.
Ключевым источником данных о неурожаях кормов
и вызванных ими случаев снижения численности на-
селения является работа американского исследователя
D.A.Vasey «A quantative assessment of buffer among
temperature variations, livestock, and Human Population
of Iceland, 1784 to 1900». Как показано в этой рабо-
те, все периоды снижения численности населения
Исландии совпадают с падением численности поголо-
вья скота, вызванного сокращением урожая кормов.
На рис. 6 соответствующие «голодные» периоды от-
мечены желтыми треугольниками. Бросается в глаза,
что периоды «голодных лет» всегда либо совпадают,
либо близки к экстремумам солнечной активности
(минимумам или максимумам).
* Напомним, что в исследуемый период основным источником
продуктов питания являлось не прибрежное рыболовство, как
в более позднее время, а животноводство, полностью зависевшее
тогда от урожая травы на местных пастбищах. Травы Исландии счи-
таются одними из лучших в Европе благодаря долгому солнечному
дню в короткий период прохладного лета. Таким образом, сельское
хозяйство страны было в этих условиях крайне чувствительным
к погодным условиям (облачности, осадкам), и через них к космиче-
ской погоде. Подчеркнем, что в ситуации с Исландией к падению
урожая кормов мог привести как избыток осадков и дефицит сол-
нечной радиации, так и дефицит осадков и засуха.
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1774 1779 1824 1849 1874 1899
1784
18041804
1813
18671867
18831883
18881888
Количествосолнечныхпятен
Годы
Количество солнечных пятен и голод в Исландии
Рис. 6. Связь между солнечной активностью
и периодами голода/сокращения населения
в Исландии конца XVIII—XIX веков.
53http://www.ecolife.ru
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
Для проверки этой гипотезы мы выделили периоды
циклов вокруг «голодных лет», выделяемых от мини-
мума до минимума, для событий, произошедших
в период максимума цикла, и, наоборот, от максимума
до максимума для событий, имевших место в период
минимума. Для сведения данных из разных циклов,
отличающихся и длительностями, и амплитудами,
в единую однородную выборку, абсолютные числа
солнечных пятен были нормированы в относительные
амплитуды, а моменты времени были перенормирова-
ны в относительные фазы цикла. Обнаруженная фазо-
вая привязка периодов голода из-за неурожаев, вы-
званных погодными аномалиями в Исландии, к экс-
тремумам солнечной активности позволяет утверждать
о высокодостоверном проявлении негативного влия-
ния космической погоды/солнечной активности на
состояние сельскохозяйственного рынка в данном ре-
гионе в исследуемый период.
О возможном влиянии эффектов глобального изменения
климата. Постоянное развитие сельскохозяйственных
технологий с использованием достижений генной ин-
женерии, биотехнологии, искусственного орошения
и активного внедрения агрохимии и методов защиты
растений должно приводить к повышению устойчиво-
сти сельскохозяйственных культур к погодным анома-
лиям. Этот процесс должен автоматически разрывать
причинно-следственную связь «космическая пого-
да — цены на сельскохозяйственную продукцию», по-
давляя в этой цепочке ключевое звено «погода — уро-
жай». Соответственно в ближайшем будущем можно
предположить постепенное ослабление чувствитель-
ности цен на зерно и другие сельскохозяйственные
товары к фактору космической погоды.
К сожалению, наблюдающееся в последние годы
глобальное и резкое повсеместное изменение климата
может привести к прямо противоположным результа-
там. Главной особенностью этого изменения является
резкое нарастание количества и амплитуды погодных
аномалий, особенно сдвиги традиционных временных
границ сезонных состояний погоды. В этих условиях
в большом количестве регионов многолетняя (и даже
многовековая) селекция сортов сельскохозяйственных
культур, наиболее подходящих для «стандартной по-
годы» данного региона, может оказаться в лучшем
случае неоптимальной.
Резкое отклонение локальных погодных условий
от «стандартных» может привести к тому, что в значи-
тельном числе регионов сельскохозяйственное произ-
водство окажется в состоянии «рискованного земледе-
лия», высокочувствительного к погодным аномалиям.
Если такой переход произойдет в зоне, где погода
в свою очередь чувствительна к состоянию солнечной
активности (космической погоды), а поставки сель-
скохозяйственной продукции извне по тем или иным
причинам ограничены, то причинно-следственная
цепочка «космическая погода — цены», описанная
в данной работе, может иметь шанс для реализации
даже в современных условиях технологического про-
гресса и глобализации.
Для определения конкретных регионов, где этот
негативный процесс может иметь место в ближай-
шем будущем, необходим прогресс в понимании
физики процессов глобального изменения климата
и их последствий для локальных погодных условий,
знание порогов устойчивости районированных сель-
скохозяйственных культур и прогресс в раскрытии
механизмов солнечно-земных связей в контексте их
влияния на погодные условия в исследуемых регио-
нах. Эта задача требует объединения усилий специали-
стов из различных областей: от аграриев и метеороло-
гов до астрофизиков и специалистов по космической
погоде.

More Related Content

More from Ecolife Journal

оценка урбанизированых территоий. фрагмент
оценка урбанизированых территоий. фрагментоценка урбанизированых территоий. фрагмент
оценка урбанизированых территоий. фрагментEcolife Journal
 
тээмп суперконденсаторы, брошюра
тээмп   суперконденсаторы, брошюратээмп   суперконденсаторы, брошюра
тээмп суперконденсаторы, брошюраEcolife Journal
 
Eco route alexander ivanov sgem 2016 1
Eco route alexander ivanov sgem 2016 1Eco route alexander ivanov sgem 2016 1
Eco route alexander ivanov sgem 2016 1Ecolife Journal
 
алексадр иванов мониторинг на маршруте
алексадр иванов мониторинг на маршрутеалексадр иванов мониторинг на маршруте
алексадр иванов мониторинг на маршрутеEcolife Journal
 
программа круглого стола в совете федерации
программа круглого стола в совете федерациипрограмма круглого стола в совете федерации
программа круглого стола в совете федерацииEcolife Journal
 
ревич жара и здоровье 3 2011-подписной
ревич жара и здоровье 3 2011-подписнойревич жара и здоровье 3 2011-подписной
ревич жара и здоровье 3 2011-подписнойEcolife Journal
 
1603 visit to switzerland haefeli rus
1603 visit to switzerland haefeli rus1603 visit to switzerland haefeli rus
1603 visit to switzerland haefeli rusEcolife Journal
 
презентация йорга Last js landfillmanagement rus
презентация йорга   Last js landfillmanagement rusпрезентация йорга   Last js landfillmanagement rus
презентация йорга Last js landfillmanagement rusEcolife Journal
 
заявление гд чернобыль1
заявление гд чернобыль1заявление гд чернобыль1
заявление гд чернобыль1Ecolife Journal
 
доклад юнеско наука на пути к 2030
доклад юнеско   наука на пути к 2030доклад юнеско   наука на пути к 2030
доклад юнеско наука на пути к 2030Ecolife Journal
 
самсонов от космической погоды до малых доз
самсонов   от космической погоды до  малых дозсамсонов   от космической погоды до  малых доз
самсонов от космической погоды до малых дозEcolife Journal
 
глобус откр письмо
глобус откр письмоглобус откр письмо
глобус откр письмоEcolife Journal
 
открытая экспедиция. проект. (1)
открытая экспедиция. проект. (1)открытая экспедиция. проект. (1)
открытая экспедиция. проект. (1)Ecolife Journal
 
импортозамещение в It
импортозамещение в Itимпортозамещение в It
импортозамещение в ItEcolife Journal
 
о технической политике в нефтеговой отрасли 2014 8 (бетелин вб)
о технической политике в нефтеговой отрасли 2014 8 (бетелин вб)о технической политике в нефтеговой отрасли 2014 8 (бетелин вб)
о технической политике в нефтеговой отрасли 2014 8 (бетелин вб)Ecolife Journal
 
The global-risks-report-2016
The global-risks-report-2016The global-risks-report-2016
The global-risks-report-2016Ecolife Journal
 

More from Ecolife Journal (20)

оценка урбанизированых территоий. фрагмент
оценка урбанизированых территоий. фрагментоценка урбанизированых территоий. фрагмент
оценка урбанизированых территоий. фрагмент
 
Vtb 2016 3_12
Vtb 2016 3_12Vtb 2016 3_12
Vtb 2016 3_12
 
Vtb 16 2_11(1)
Vtb 16 2_11(1)Vtb 16 2_11(1)
Vtb 16 2_11(1)
 
Didgest ecolife 6 8
Didgest ecolife 6 8Didgest ecolife 6 8
Didgest ecolife 6 8
 
Digest ecolife n 9-10_z
Digest ecolife n 9-10_zDigest ecolife n 9-10_z
Digest ecolife n 9-10_z
 
тээмп суперконденсаторы, брошюра
тээмп   суперконденсаторы, брошюратээмп   суперконденсаторы, брошюра
тээмп суперконденсаторы, брошюра
 
Eco route alexander ivanov sgem 2016 1
Eco route alexander ivanov sgem 2016 1Eco route alexander ivanov sgem 2016 1
Eco route alexander ivanov sgem 2016 1
 
алексадр иванов мониторинг на маршруте
алексадр иванов мониторинг на маршрутеалексадр иванов мониторинг на маршруте
алексадр иванов мониторинг на маршруте
 
программа круглого стола в совете федерации
программа круглого стола в совете федерациипрограмма круглого стола в совете федерации
программа круглого стола в совете федерации
 
ревич жара и здоровье 3 2011-подписной
ревич жара и здоровье 3 2011-подписнойревич жара и здоровье 3 2011-подписной
ревич жара и здоровье 3 2011-подписной
 
1603 visit to switzerland haefeli rus
1603 visit to switzerland haefeli rus1603 visit to switzerland haefeli rus
1603 visit to switzerland haefeli rus
 
презентация йорга Last js landfillmanagement rus
презентация йорга   Last js landfillmanagement rusпрезентация йорга   Last js landfillmanagement rus
презентация йорга Last js landfillmanagement rus
 
заявление гд чернобыль1
заявление гд чернобыль1заявление гд чернобыль1
заявление гд чернобыль1
 
доклад юнеско наука на пути к 2030
доклад юнеско   наука на пути к 2030доклад юнеско   наука на пути к 2030
доклад юнеско наука на пути к 2030
 
самсонов от космической погоды до малых доз
самсонов   от космической погоды до  малых дозсамсонов   от космической погоды до  малых доз
самсонов от космической погоды до малых доз
 
глобус откр письмо
глобус откр письмоглобус откр письмо
глобус откр письмо
 
открытая экспедиция. проект. (1)
открытая экспедиция. проект. (1)открытая экспедиция. проект. (1)
открытая экспедиция. проект. (1)
 
импортозамещение в It
импортозамещение в Itимпортозамещение в It
импортозамещение в It
 
о технической политике в нефтеговой отрасли 2014 8 (бетелин вб)
о технической политике в нефтеговой отрасли 2014 8 (бетелин вб)о технической политике в нефтеговой отрасли 2014 8 (бетелин вб)
о технической политике в нефтеговой отрасли 2014 8 (бетелин вб)
 
The global-risks-report-2016
The global-risks-report-2016The global-risks-report-2016
The global-risks-report-2016
 

лев пустильник продолжение Pages from 10 2012-2

  • 1. ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(131)’201248 ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ Результаты анализа Чувствительность рынков пшеницы в средневековой Англии к космической погоде. Средневековая Англия представляет собой идеальный полигон для поиска проявления эффектов космической погоды в ценах на зерно, поскольку именно этот регион и именно в этот исторический период удовлетворял всем трем необхо- димым для реализации такой связи условиям: • зависимость погодных условий от факторов кос- мической погоды в зоне облакообразования над Окончание. Начало см. «ЭиЖ», № 9'2012, с. 58–64. КОСМИЧЕСКАЯ ПОГОДА и сельскохозяйственные цены — от Гершеля до наших дней Л. Пустильник Телль-Авивский университет, Израиль levpust@post.tau.ac.il Г. Иом Дин (Yom Din) Открытый Университет, Израиль gregory@openu.ac.il
  • 2. 49http://www.ecolife.ru ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ Северной Атлантикой, чувствительной к вариациям космических лучей в ходе изменения солнечной ак- тивности; • принадлежность к зоне рискованного земледелия (в частности для пшеницы), крайне чувствительного к неблагоприятным погодным аномалиям в период вегетации; • сравнительная изолированность от европейских рынков, усиливающая ценовую реакцию местного рынка на дефицит зерна. Еще одним преимуществом в исследовании именно этого региона является наличие высокодостоверного архива данных по ценам на зерно с 1259 г. по XVIII век, созданного в результате подвижнического труда проф. Роджерса в середине XIX века.* Исходная кривая из- менений среднегодовых цен на зерно приводится на рис. 3a. В первую очередь мы сравнили статистики интерва- лов между моментами скачков цен на пшеницу и ста- тистики интервалов между моментами минимумов солнечной активности, как для распределений этих интервалов по длительностям (рис. 3b, 3с), так и для статистических характеристик этих распределений (см. табл.). Как видно из таблицы статистических параметров распределения интервалов, равно как и из их гисто- грамм (рис. 3b), распределения интервалов для скач- ков цен на зерно и потребительскую корзину с высо- ким уровнем достоверности (99%) совпадают с распре- делением интервалов между минимумами солнечной активности. Другим свидетельством влияния космической по- годы на цены на пшеницу в средневековой Англии является высокозначимая асимметрия цен в мини- мальном и максимальном состоянии солнечной ак- тивности в период минимума Маундера (рис. 3c): для всех девяти циклов солнечной активности в этот пери- од характерно систематическое превышение цен на пшеницу в годы минимума солнечной активности по сравнению с ценами в годы ближайшего максимума (в среднем в 2 раза). Уровень значимости и в этом слу- чае превышает 99%. Приведенные результаты доказывают реальность реализации описанной выше причинно-следственной цепочки между космической погодой и земными рын- ками зерна для конкретного случая средневековой Англии. Наблюдаемый тип реакции рынка соответ- ствует варианту I (зона рискованного земледелия, чувствительная к возможным похолоданиям и избы- * Rogers J.E.T., 1887. «Agriculture and Prices in England». Vol. I–VIII, Clarendon Press: Oxford, Reprinted by Kraus Reprint Ltd, 1963: Vaduz. 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Цены Годовые цены на пшеницу в средневековой Англии Годовые цены Долголетняя тенденция 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 Годы 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Количествоинтервалов <8 8–9 9–10 10–11 11–12 12–13 13–14 14–15 >15 Гистограмма интервалов между скачками цен Интервалы времени между скачками цен Гистограмма интервалов между минимумами солнечных пятен 14 12 10 8 6 4 2 0 Количествоинтервалов <8 8–9 9–10 10–11 11–12 12–13 13–14 14–15 >15 Интервалы времени между минимумами Относительнаяцена 1,4 1,2 1,0 0,5 0,6 0,4 0,2 0 –0,2 –0,4 –0,6 1588 1599 1610 1621 1632 1643 1654 1665 1676 1687 1698 1709 Годы a b c Рис. 3: a — цены на пшеницу в средневековой Англии, сглаженные логистической функцией; b — сравнение распределений (гистограмм) интервалов между минимальными состояниями солнечной активности и интервалов между скачками цен на пшеницу (диапазон интервалов по оси X: 8–16 лет c шагом год; максимум для обеих гистограмм приходится на интервал 11 лет); c — асимметрия цен в моменты минимумов/максимумов солнечной активности, определенных по уровню Be10 в период минимума Маундера (белые треугольники — цены в год максимума; белые ромбы — цены, средние за три года, покрывающие период максимума; черные треугольники и ромбы — аналогично для годов минимума солнечной активности).
  • 3. ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(131)’201250 ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ точным осадкам), что хорошо согласуется с ожидае- мым для этой климатической зоны. Чувствительность рынков пшеницы в средневековой Европе к космической погоде. На следующем этапе ана- лиза мы попытались ответить на вопрос: является ли обнаруженная чувствительность зерновых рынков средневековой Англии неким универсальным свой- ством, общим для всего земного шара (подобно зави- симости тех же цен от сезонных изменений «зима — лето»), или же данное свойство рынков реализуется только в изолированных регионах и в избранные исто- рические периоды, когда в этих зонах в большей или меньшей степени выполняются все три условия, не- обходимые для реализации причинно-следственной связи «космическая погода — земные цены»? Для поиска ответа на этот вопрос мы провели ре- грессионный анализ данных по 22 европейским рын- кам зерна, имевшим относительно полные данные. Для нашего анализа мы использовали исторический период 1590–1702 гг. с наложившимся на него Маун- деровским минимумом (периодом резкого падения солнечной активности). Выбор именно этого времен- ного интервала для нашего анализа определялся двумя обстоятельствами: • в избранный период климат значительной части Европы переживал «малый ледниковый период» с пе- реходом значительных зон земледелия в состояние «рискованного земледелия» и соответственно с повы- шением роли погодных аномалий в производстве зерна; • по этому периоду (и только по нему) имеются специально проведенные измерения содержания изо- топов Be 10 , наиболее прямо отражающих вклад косми- ческих лучей (одного из вероятных факторов влияния на погодные условия*). На рис. 4 на карте Европы с распределением клима- тических зон мы приводим уровни достоверности от- клика цен на пшеницу на минимальные и максималь- ные состояния солнечной активности для ряда рын- ков, где эта реакция оказалось высоко значимой. Как можно видеть из приведенного рисунка, все зерновые рынки Англии в этот период показали высокую чув- ствительность к состояниям космической погоды, связанным как с минимумами, так и с максимумами солнечной активности (с очень высоким уровнем до- верия, достигающим 99% и выше). Кроме них, значи- мый уровень реакции (> 95%) на минимумы солнеч- ной активности показал рынок пшеницы в Лейдене (Нидерланды), находящийся в сходных климатиче- ских условиях. В то же время некоторые рынки в Бель- гии, Франции и особенно в Италии (Неаполь, Басса- но) показали высокую чувствительность к максималь- ному состоянию солнечной активности. Используемые выборки Медиана Средняя величина Стандартное отклонение Интервалы (Min — Min) для солнечных пятен 10,7 11,02 1,53 Интервалы между скачками цен на зерно 11,00 11,14 1,44 Интервалы между скачками цен на потребительскую корзину* 11,00 10,5 1,28 * Совпадение результатов, полученных по ценам на пшеницу и по ценам на потребительскую корзину, отражает тривиальный для данного исторического периода факт, что основу расходов на потребительскую корзину того времени составляли расходы на питание, в которых хлеб и хлебопродукты составляли очень существенную долю. * Дополнительный анализ для других временных интервалов, ко- торый мы в данной статье не приводим, показал наличие значимой связи между экстремумами солнечной активности и ценами на пше- ницу для Англии в период вплоть до 1840-х годов. Ослабление чув- ствительности рынков к фактору космической погоды после этого периода мы объясняем резким увеличением вклада импорта зерна— от 5–8% в течение 1801–1840 гг. до 17–78% начиная с 1841 г. Этот рост импорта разорвал причинно-следственную цепочку в звене «чувствительность изолированного рынка к дефициту поставок». Сравнение статистических параметров для двух выборок интервалов между скачками цен и для выборки интервалов между минимальными состояниями солнечной активности Рис. 4. Карта Европы с распределением ежегодной нормы осадков. Указаны локализация зерновых рынков, показавших значимую чувствительность к условиям космической погоды, и уровни достоверности такой чувствительности. Красные кружки указывают рынки, наиболее чувствительные к состоянию минимума солнечной активности (Лондон, Экзетер — Англия, Лейден — Нидерланды), желтые соответствуют рынкам, чувствительным к фазам максимума солнечной активности (Неаполь, Бассано — Италия). Размер звездочек соответствует уровню значимости.
  • 4. 51http://www.ecolife.ru ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ Поскольку одним из каналов возможного воздей- ствия космической погоды на земную является моду- ляция облачности в Северной Атлантике потоком космических лучей, можно ожидать, что в минимумах солнечной активности возможно избыточное количе- ство осадков и дефицит солнечной радиации (неблаго- приятные для сельского хозяйства в холодных и влаж- ных регионах). В то же время в состоянии максималь- ной солнечной активности поток космических лучей и связанное с ним облакообразование падают, и воз- можны состояния засухи, неблагоприятные для сель- ского хозяйства в южных регионах Европы, в первую очередь в Италии и Испании, находящихся под влия- нием жаркого и сухого климата Северной Африки. Приведенные результаты показывают, что наблю- даемая чувствительность рынков пшеницы к фактору космической погоды/солнечной активности не явля- ется универсальным свойством, неизменным для всех регионов и исторических периодов. Напротив, в за- висимости от выполнения (полного или частичного) сформулированных выше необходимых условий имеет место либо отсутствие реакции на фактор космиче- ской погоды/солнечной активности (для большинства рынков Центральной Европы), либо высоко значимая чувствительность к минимальным состояниям сол- нечной активности (Англия и граничащие с ней рынки Европы), либо значимые реакции на максимальное состояние солнечной активности в зонах, чувстви- тельных к засухе (в частности, Италия, находящаяся частично под влиянием сухого и жаркого климата Се- верной Африки). Таким образом, как наблюдаемое распределение зон чувствительности к космической погоде, так и знак этой чувствительности хорошо со- гласуются с описанной выше схемой возможных причинно-следственных связей между космической погодой и земными зерновыми рынками. Чувствительность к космической погоде рынка пше- ницы в США в XX веке. Все предыдущее рассмотрение относилось к рынкам зерна в период Средневековья или самого начала Нового времени. Естественно воз- никает вопрос, реализуется ли где-либо на планете описанный выше сценарий влияния космической по- годы на земные рынки в Новейшее время. На первый взгляд, повсеместное внедрение совре- менных методов агротехники, повышающих рези- стентность растений к неблагоприятным погодным условиям, должно нарушить выполнение второго усло- вия (принадлежность в зоне рискованного земледе- лия), необходимого для реализации данного сценария. Другим фактором подавления возможной чувстви- тельности зерновых рынков к внешним аномалиям является глобализация мировой экономики в XX веке, резко облегчившая доступ испытывающих дефицит рынков к внешним поставщикам. Тем не менее мы сочли возможным провести анализ зернового рынка США в современный период на предмет поиска воз- можных проявлений зависимости цен на зерно от космической погоды. Для анализа мы использовали цены на пшеницу за 1908–1993 гг. На рис. 5 показана вариация цен на пшеницу в указанный период. Очевидно, что малый объем выборки, включающий только 8 циклов солнечной активности, не позволяет исследоватьстатистическиесвойстваинтерваловмежду скачками цен, как это было сделано для средневековой Англии на 500-летней статистике. В этой ситуации мы можем надеяться только на проявление фазовой асим- 1913 1917 1923 1928 19331933 1937 1944 1947 1954 1957 1964 1968 19761976 1980 1986 19891989 4 400 3 900 3 400 2 900 2 400 1 9 0 1 40 , , , , , , 0 , 0 0,900 0,400 –0,100 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 Рис. 5. Изменение цен на пшеницу твердых сортов (дурум) в США в 1908–1993 гг. Синие точки и линии — динамика цен, желтые треугольники указывают годы максимума солнечной активности, черные квадраты — годы минимума, синие двойные стрелки показывают изменение цен от минимума солнечной активности к следующему максимуму.
  • 5. ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(131)’201252 ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ метрии цен, создающей систематическое и значимое различие между ценами на зерно в состояниях макси- мумов и минимумов солнечной активности. Как видно из рис. 5, для используемой выборки действительно на- блюдается значимая систематическая асимметрия цен в периоды минимумов-максимумов солнечной актив- ности: цены в состояниях максимума солнечной ак- тивности систематически выше цен в предшествую- щий минимум солнечной активности. Таким образом, для исследованной выборки цен на пшеницу в США можно утверждать, что даже в новейший период сохра- няется значимое влияние космической погоды на сель- скохозяйственные рынки США, хотя уровень такого влияния несколько ниже, чем наблюдавшийся в пери- од минимума Маундера (рис. 3с). Этот неожиданный результат, возможно, объясняется аномально высокой концентрацией посевов дурума в одной, очень ком- пактной области: около 70% всех его посевов локализо- ваны на 3% площади США в штате Северная Дакота на границе с Канадой в зоне, подверженной сильному влиянию северно-атлантической осцилляции (NAO), чувствительной, в свою очередь, к эффектам космиче- ской погоды. Возможное проявление неблагоприятных условий кос- мической погоды в явлениях массового голода и вызван- ных им скачков смертности. Одним из наиболее траги- ческих проявлений резкого повышения цен на зерно, вызванного неурожаями из-за неблагоприятных по- годных условий, является массовый голод и вызванная им смертность. Описанный выше эффект влияния космической погоды на земную с проявлением в виде неурожаев и скачков цен на зерно также должен был бы оставить свой след в этой печальной статистике. Очевидно, что такое проявление космической пого- ды может иметь место только в тех регионах и в те пе- риоды, для которых выполняются все три упомянутых условия связи «космическая погода — цены на сель- скохозяйственную продукцию». В качестве возможно- го региона для поиска подобных проявлений мы вы- брали Исландию XVIII–XIX веков. Причинами для выбора именно этого региона и этого периода были: а) местоположение Исландии в регионе, подвер- женном погодным вариациям, чувствительным к фак- торам космической погоды (NAO); б) принадлежность Исландии к зоне рискованного земледелия из-за специфики тогдашнего сельского хозяйства, крайне чувствительного к погоде *; в) очевидная изолированность Исландии в иссле- дуемые периоды от основных продовольственных рынков, поставки из которых могли бы смягчить по- следствия неурожаев. Ключевым источником данных о неурожаях кормов и вызванных ими случаев снижения численности на- селения является работа американского исследователя D.A.Vasey «A quantative assessment of buffer among temperature variations, livestock, and Human Population of Iceland, 1784 to 1900». Как показано в этой рабо- те, все периоды снижения численности населения Исландии совпадают с падением численности поголо- вья скота, вызванного сокращением урожая кормов. На рис. 6 соответствующие «голодные» периоды от- мечены желтыми треугольниками. Бросается в глаза, что периоды «голодных лет» всегда либо совпадают, либо близки к экстремумам солнечной активности (минимумам или максимумам). * Напомним, что в исследуемый период основным источником продуктов питания являлось не прибрежное рыболовство, как в более позднее время, а животноводство, полностью зависевшее тогда от урожая травы на местных пастбищах. Травы Исландии счи- таются одними из лучших в Европе благодаря долгому солнечному дню в короткий период прохладного лета. Таким образом, сельское хозяйство страны было в этих условиях крайне чувствительным к погодным условиям (облачности, осадкам), и через них к космиче- ской погоде. Подчеркнем, что в ситуации с Исландией к падению урожая кормов мог привести как избыток осадков и дефицит сол- нечной радиации, так и дефицит осадков и засуха. 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1774 1779 1824 1849 1874 1899 1784 18041804 1813 18671867 18831883 18881888 Количествосолнечныхпятен Годы Количество солнечных пятен и голод в Исландии Рис. 6. Связь между солнечной активностью и периодами голода/сокращения населения в Исландии конца XVIII—XIX веков.
  • 6. 53http://www.ecolife.ru ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ Для проверки этой гипотезы мы выделили периоды циклов вокруг «голодных лет», выделяемых от мини- мума до минимума, для событий, произошедших в период максимума цикла, и, наоборот, от максимума до максимума для событий, имевших место в период минимума. Для сведения данных из разных циклов, отличающихся и длительностями, и амплитудами, в единую однородную выборку, абсолютные числа солнечных пятен были нормированы в относительные амплитуды, а моменты времени были перенормирова- ны в относительные фазы цикла. Обнаруженная фазо- вая привязка периодов голода из-за неурожаев, вы- званных погодными аномалиями в Исландии, к экс- тремумам солнечной активности позволяет утверждать о высокодостоверном проявлении негативного влия- ния космической погоды/солнечной активности на состояние сельскохозяйственного рынка в данном ре- гионе в исследуемый период. О возможном влиянии эффектов глобального изменения климата. Постоянное развитие сельскохозяйственных технологий с использованием достижений генной ин- женерии, биотехнологии, искусственного орошения и активного внедрения агрохимии и методов защиты растений должно приводить к повышению устойчиво- сти сельскохозяйственных культур к погодным анома- лиям. Этот процесс должен автоматически разрывать причинно-следственную связь «космическая пого- да — цены на сельскохозяйственную продукцию», по- давляя в этой цепочке ключевое звено «погода — уро- жай». Соответственно в ближайшем будущем можно предположить постепенное ослабление чувствитель- ности цен на зерно и другие сельскохозяйственные товары к фактору космической погоды. К сожалению, наблюдающееся в последние годы глобальное и резкое повсеместное изменение климата может привести к прямо противоположным результа- там. Главной особенностью этого изменения является резкое нарастание количества и амплитуды погодных аномалий, особенно сдвиги традиционных временных границ сезонных состояний погоды. В этих условиях в большом количестве регионов многолетняя (и даже многовековая) селекция сортов сельскохозяйственных культур, наиболее подходящих для «стандартной по- годы» данного региона, может оказаться в лучшем случае неоптимальной. Резкое отклонение локальных погодных условий от «стандартных» может привести к тому, что в значи- тельном числе регионов сельскохозяйственное произ- водство окажется в состоянии «рискованного земледе- лия», высокочувствительного к погодным аномалиям. Если такой переход произойдет в зоне, где погода в свою очередь чувствительна к состоянию солнечной активности (космической погоды), а поставки сель- скохозяйственной продукции извне по тем или иным причинам ограничены, то причинно-следственная цепочка «космическая погода — цены», описанная в данной работе, может иметь шанс для реализации даже в современных условиях технологического про- гресса и глобализации. Для определения конкретных регионов, где этот негативный процесс может иметь место в ближай- шем будущем, необходим прогресс в понимании физики процессов глобального изменения климата и их последствий для локальных погодных условий, знание порогов устойчивости районированных сель- скохозяйственных культур и прогресс в раскрытии механизмов солнечно-земных связей в контексте их влияния на погодные условия в исследуемых регио- нах. Эта задача требует объединения усилий специали- стов из различных областей: от аграриев и метеороло- гов до астрофизиков и специалистов по космической погоде.