مطالعه ارتباط بین شاخص های اقلیمی جهانی در مقیاس های زمانی مختلف

در این تحقیق ارتباط احتمالی بین تعدادی از شاخص های مهم اقلیمی با استفاده از چندین روش آماری مورد  بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با بررسی سری های زمانی و استفاده از روش تحلیل طیفی، محتوای طیفی داده ها و شدت آنها در بسامدهای مختلف به دست آمد. سپس روش همبستگی بین سیگنال ها برای بررسی میزان ارتباط خطی آنها در لگ های زمانی مختلف استفاده شد. در نهایت با به کارگیری روش همخوانی موجک، میزان همبستگی شاخص ها در بسامدها و زمان های مختلف تحلیل شد. علاوه بر این، با استفاده از نقشه های پراکنش، ارتباط احتمالی داده ها بررسی شد. شاخص های انتخابی شامل تعداد لکه های خورشیدی (SN)، شاخص نوسان جنوبی (SOI)، نوسان شبه دوسالانه (QBO)، نوسان اطلس شمالی (NAO) و نوسان مدیترانه (MO) می باشند که مقادیر ماهانه آنها در دوره آماری 1979 تا 2021 مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس تحلیل های انجام شده شواهدی مبنی بر تاثیر چرخه 11 ساله لکه های خورشیدی بر سیگنال SOI یافت شد. نتایج نشان می دهد، که اگر سیگنال SN به مثابه علت و سیگنال SOI به مثابه معلول در نظر گرفته شود، مقدار کمینه مولفه 11 ساله در سیگنال SOI در حدود 3 سال بعد از مقدار بیشینه همین مولفه در سیگنال SN رخ می دهد. روش همبستگی تاخیری و نمودار پراکنش نیز موید افزایش رابطه خطی این لکه ها با شاخص SOI در لگ زمانی 33 تا 36 ماه است. بیشترین همبستگی در لگ زمانی صفر در ارتباط با سیگنال های NAO و MO وجود دارد، که با توجه به تحلیل همخوانی موجک، به دلیل نوسان هم فاز مشترک دهه ای بین این دو سیگنال است. به علاوه نوسان های مشترک با فاز سازگار در مقاطعی از زمان در مقیاس بین سالی بین سیگنال ها مشاهده شد. نمودارهای پراکنش نیز جزییات بیشتری از ارتباط احتمالی بین داده ها را نشان داد.