Yugra State University BulletinYugra State University BulletinВестник Югорского государственного университета1816-92282078-9114Yugra State University5962310.17816/byusu202037-35MATHEMATICAL MODELING AND INFORMATION TECHNOLOGIESМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИResearch ArticleApplication of the wavelet phase method of signal study to the analysis of asymmetric barycentric motions of the Sun and changes in processes occurring on the Sun, near-earth space and in the interior of the EarthПрименение вейвлетного фазового метода исследования сигналов к анализу асимметричных барицентрических движений солнца и изменений процессов, происходящих на солнце, околоземном пространстве и в недрах землиAlekseevValeriy I.АлексеевВалерий Иванович
Russian Federation

Doctor of Technical Sciences, Professor of the Institute of Digital Economy

доктор технических наук, профессор Института цифровой экономики

v_alekseev@ugrasu.ruYugra State UniversityЮгорский государственный университет2810202016373528012021Copyright ©; 2020, Alekseev V.I.Copyright ©; 2020, Алексеев В.И.2020Alekseev V.I.Алексеев В.И.http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0https://vestnikugrasu.org/byusu/article/view/59623

A set of studies has been carried out, indicating that solar activity and processes associated with the activity of the Sun: changes in the main magnetic fluxes, areas of polar spots, the number of polar torches at the poles of the Sun; -index of geomagnetic activity and -index of the ratio of plasma pressure to magnetic solar wind (SW), slow and high-speed flows of SW, cosmic ray intensity (CR); average annual values of the interplanetary magnetic field vector and its components; the temperature, density, and flow rate of the SW plasma, the synodic period of the revolution of the Sun as a star, and the radius of the Sun in relative units; the distance of the Earth’s geographic pole from the conventional international origin, the rate of change of the position of the Earth’s north magnetic pole, the main ionospheric parameters; the angle of the Earth's axis of rotation and volcanic eruptions; asymmetric movement of the Sun around the solar system of the solar system (in fractions of the solar radius); the distances from the solar system’s CM to the Sun in km, the distances from the solar system’s CM to the Earth, with high accuracy, are consistent with the movement of the Sun relative to the barycenter. The research is based on the wavelet transformation of the observations listed above variables in various time intervals with the subsequent calculation of their phase-frequency and phase-time characteristics, correlation matrices between characteristics. The studied variables are divided into groups, which include the barycentric movement of the Sun and changes in solar activity. The calculated two correlation matrices of the wavelet characteristics of the group of variables and the graphs of these characteristics in two coordinate systems reflect the consistency of changes in the group.

The studies carried out indicate that the thermonuclear reaction occurring in the interior of the Sun, the external manifestation of which is solar activity, is controlled by the movements of the large planets of the Solar System relative to the Sun.

Выполнен комплекс исследований, указывающих на то, что солнечная активность и процессы, связанные с нею, с высокой достоверностью согласованы с движением Солнца относительно барицентра, обусловленным воздействием сил гравитации между Солнцем, Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном как системы взаимодействий многих тел. В качестве процессов, связанных с активностью Солнца, исследованы: изменения основных магнитных потоков, площадей полярных пятен, количество полярных факелов на полюсах Солнца; индекса геомагнитной активности и индекса отношения плазменного давления к магнитному солнечному ветру (СВ), медленных и высокоскоростных потоков СВ, интенсивности космических лучей (КЛ); среднегодовых значений вектора межпланетного магнитного поля и его составляющих; температуры, плотности и скорости потока плазмы СВ, синодического периода обращения Солнца как звезды, радиуса Солнца в относительных единицах; дальности географического полюса Земли от условного международного начала координат, скорости изменения положения северного магнитного полюса Земли, основных ионосферных параметров и угла наклона оси вращения Земли и вулканических извержений; асимметричного движения Солнца вокруг ЦМ Солнечной системы (в долях солнечного радиуса); расстояния от ЦМ Солнечной системы до Солнца в км, расстояния от ЦМ Солнечной системы до Земли. В основу исследований положено математическое вейвлетное преобразование наблюдений перечисленных выше переменных в тех или иных интервалах времени с последующим вычислением их фазочастотных и фазовременных характеристик, матриц корреляций между характеристиками. Исследуемые переменные разбиваются на группы, в которые входят барицентрическое движение Солнца и изменения солнечной активности. Вычисленные две матрицы корреляций вейвлетных характеристик группы переменных и графики этих характеристик в двух системах координат и отражают согласованность изменений группы переменных. Выполненные исследования указывают на то, что термоядерная реакция, происходящая в недрах Солнца, внешним проявлением которого является солнечная активность, управляется движениями крупных планет Солнечной системы относительно Солнца.

barycentric motions of the Sunprocesses on the Suncomplex waveletone-dimensional wavelet transformwavelet phase-frequencyphase-time characteristics of signalscorrelation matrix of wavelet characteristicsбарицентрические движения Солнцапроцессы на Солнцекомплексный вейвлетодномерное вейвлет-преобразованиевейвлетные фазочастотныефазовременные характеристики сигналовматрицы корреляций вейвлетных характеристикКокоуров, В. Д. Многолетние изменения в системе Солнце – Земля / В. Д. Кокоуров. – Текст : электронный // Солнечно-земная физика. ИСЗФ СО РАН. – URL:http://rcrc2016.msu.ru/irkutsk/kok/changes.htm (Дата обращения: 10.04.2020).Joze, P. D. Sun’s motion and sunspots / P. D. Joze // Aston Journal. – 1965. – Vol. 70, № 3. – P. 193–200.Khlystov, A. I. Barycentric movement of the Sun and Solar-Terrestrial rotation / A. I. Khlystov, V. P. Dolgachev, L. M. Domozhilova // Biophisics. – 1992. – Vol. 37, № 3. – P. 455–460.Хлыстов, А. И. Когда просыпаются вулканы Марса? / А. И. Хлыстов. – Текст : непосредственный // Техника – молодежи. – 2004. – № 4. – С. 10–14.Хлыстов, А. И. Резонанс третьего рода в Солнечной системе / А. И. Хлыстов, Р. К. Клиге, Н. С. Сидоренко. – Текст : непосредственный // Современные глобальные изменения природной среды : Т. 3. Факторы глобальных изменений. – Москва : Научный мир, 2012. – С. 147–160.Хлыстов, А. И. Нелинейный метод прогноза 24-го солнечного цикла / А. И. Хлыстов, Б. В. Сомов. – Текст : непосредственный // Современные глобальные изменения природной среды : Т. 3. Факторы глобальных изменений. – Москва : Научный мир, 2012. – С. 137–146.Прокудина, В. С. Анализ возможных причин продолжительного минимума 24 цикла / В. С. Прокудина. – Текст : непосредственный // Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца. Солнечная и солнечно-земная физика (Пулково, 3 – 7 октября). – Санкт-Петербург, 2011. – С. 81–84.Вильсон Ян Р. Г. Изменение во вращении Земли относительно барицентра и климатический эффект / Р. Г. Вильсон Ян. – Текст : непосредственный // Современные глобальные изменения природной среды : Т. 3. Факторы глобальных изменений. – Москва : Научный мир. – 2012. – C. 78–102.Perryman, M. A. C. The barycentric motin of exoplanet host stars. Tests of solar spin-orbit coupling / M. A. C. Perryman, T. Schulze-Hartung // Astronomy and. Astrophyscs manuscript. – 2010. – October 6. – Р. 15668–15674.Javaraiah, J. Sun’s retrograde motion and violation of even–odd cycle rule in sunspot activity / J. Javaraiah // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. – 2005. – Vol. 362. – P. 1311–1318.Mackey, R. Rhodes Fairbridge and the idea that the solar system regulates the Earrth’s climate / R. Macke // Journal of Coastel Research. – 2007. – Issue 50. – P. 955–968.Landscheidt, T. Beziehungen zwischen der Sonnenaktivität und dem Massenzentrum des Sonnensystems // Nachr. D. Olbersgesellschaft Bremen. – 1976. – Vol. 100. – P. 3–19.Landscheidt, T. Solar oscillations, sunspot cycles, and climatic change / T. Landscheidt // Weather and climate responses to solar variations / editor B. M. McCormac. – Boulder : Associated Univ. Press, 1983. – P. 293–308.Landscheidt, T. Klimavorhersage mit astronomischen Mitteln? / T. Landscheidt // Aus Fusion. – 1997. Vol. 1. – P. 58.Landscheidt Cycles Research. – URL: http://landscheidt.wordpress.com (Date of request: 15.09.2020).Charvatova, I. On the relation between solar motion and the solaractivity in the yers 1700-80 and 191–60 a.d. / I. Charvatova // Bulletin of the Astronomical Institutes of Czechoslovakia. – 1990. – Vol.4, № 3. – P. 200–204.Лукьянов, Л. Г. Лекции по небесной механике : учебное пособие для вузов / Л. Г. Лукьянов, Г. И. Ширмин. – Алматы, 2009. – 227 с. – Текст : непосредственный.Mahmoud, E. Yousif. The Solar Flare Mechanism / E. Mahmoud // Physics Department - The University of Nairobi. – 2011. – URL: https://www.researchgate.net/publication/215870630 (Дата обращения: 20.03.2020).Федоров, В. М. Тенденции и причины изменений глобального климата Земли в современную эпоху / В. М. Федоров. – Москва : КДУ : Добросвет, 2018. – URL: https://bookonlime.ru/product/tendencii-i-prichiny-izmeneniy-globalnogo-klimata-zemli-v-sovremennuyu-epohu (Дата обращения: 15.07.2020). – Текст : электронный.Гусева, С. А. К описанию крупномасштабного полярного магнитного потока Солнца / С. А. Гусева, Ю. А. Наговицин. – Текст : непосредственный // Труды XI Пулковской Международной конференции по физике Солнца, 2-7 июля 2007 г. Пулково. – Санкт-Петербург, 2007. – С. 127–130.Жеребцов, Г. А. Комплекс гелиогеофизических инструментов нового поколения / Г. А. Жеребцов. – DOI:10.12737/szf-62202001. – Текст : непосредственный // Солнечно-земная физика. – 2020. – Т. 6, № 2. – С. 6–18.Алексеев, В. И. Исследование изменений глобального климата как сложной системы с использованием вейвлетных фазочастотных функций, фазочастотных и фазовременных характеристик гелиокосмических и климатических переменных. Часть 1. / В. И. Алексеев. – Текст : непосредственный // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Т. 331, № 7. – С. 238–250.Алексеев, В. И. Программный комплекс для вейвлетной обработки временных рядов (сигналов) и визуализации результатов в Matlab и Surfer : свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ : № 2019663399 : дата государственной регистрации в Реестре программ для ЭВМ 16.10.2019. – Москва, 2019. – Текст : непосредственный.Дьяконов, В. П. Вейвлеты. От теории к практике / В. П. Дьяконов. – Москва : СОЛОН-Пресс, 2004. – 400 с. – ISBN 5-93455-150-7. – Текст : непосредственный.Абдусаматов, Х. И. Солнце диктует климат Земли / Х. И. Абдусаматов. – Санкт-Петербург : Logos, 2009. – 197 c. – ISBN 978-5-87278-386-9. – Текст : непосредственный.Кремер, Н. Ш. Математическая статистика : учебник и практикум / Н. Ш. Кремер. – Москва : ЮРАЙТ, 2018. – 259 с. – ISBN 978-5-534-01654-3. – Текст : непосредственный.Зотов, О. Д. Влияние параметра β солнечного ветра на статистические характеристики Ap-индекса в цикле солнечной активности / О. Д. Зотов, Б. И. Клейн, Н. А. Куражковский. – DOI:10.12737/szf-54201906. – Текст : непосредственный // Солнечно-земная физика. – 2019. – Т. 5, № 4. – C. 55–63.Федулов, К. В. Структура климатических изменений (по палеоданным и данным инструментальной эпохи) / К. В. Федулов, Н. М. Астафьева. – Москва : ИКИ РАН, 2008. – 60 с. – Текст : непосредственный.Бадалян, О. Г. Скорость вращения Солнца как звезды на большом интервале времени / О. Г. Бадалян. – Текст : непосредственный // Труды всероссийской конференции по физике Земли. Солнечная и солнечно-земная физика, Пулково, 3 – 7 октября 2011. – Санкт-Петербург, 2011. – С. 15–18.Volkano eruptions of 2014 and all eruptions since 1600 to present // The Big Wobble. – 18 June 2016. – URL: http://www.thebigwobble.org/2016/06/volcano-eruptions- of-2014-and-all.html (Date of request: 20.11.2019).Ерофеев, Д. В. Влияние крупномасштабной неоднородности скорости солнечного ветра на распределение направлений вектора межпланетного магнитного поля / Д. В. Ерофеев. – Текст : непосредственный // Солнечно-земная физика. – 2019. – Т. 5, № 3. – С. 50–63.Филиппов, Б. П. Эруптивные процессы на Солнце / Б. П. Филиппов. – Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2007. – 216 с. – Текст : непосредственный.