Study of the mean monthly air temperatures during the successive sunspot cycles

  • John Xanthakis
Article

Abstract

In the first part of this paper (I–III) the mean monthly air temperatures during successive sunspot cycles are examined for six stations of Central and Northwestern Europe. Based upon the observed data the variations between two consecutive 11-year periods of solar activity are studied for the following elements:
  1. a)

    The differenceTh−Tc between the mean temperatures of the four warmer (May–August) and the four colder (November–February) months of the year.

     
  2. b)

    The differencesR=T7T1 andR′=T6T12 between the mean temperatures of the month couples July–January and June–December.

     
  3. c)

    The differenceT eq Teq between the mean temperatures of the months of the equinoxes, whereT eq =1/2(T9+T10),Teq=1/2(T3+T4).

     
  4. d)

    The quantitiesRR′ andX=(T eq Teq)−1/2(RR′).

     

All the above differences are expressed in terms of the six constantsA, C, V, P, e, W each of which has a special physical signification. Also as functions of the same constants are expressed the corresponding mean monthly air temperaturesTi,i=1, 2, ... 12.

In the second part (IV–VII) is demonstrated that only the constantse,P and their functionse0=A·P·e andQ0=A(P−1) present a correlation with the mean annual sunspot numbersN, if the time scale corresponding toe0 andQ0 is shifted a whole sunspot period to the left. Then we show that:
  1. 1)

    There exists a close correlation between the mean annual sunspot numberN and the average\(\bar X\) of the corresponding values ofX for 13 stations of Europe and Near East, if the time scale corresponding to\(\bar X\) is shifted a whole period to the left.

     
  2. 2)

    There exists a close correlation betweenN and the average\(\bar X\) of the corresponding values ofX for 13 stations of the United States.

     
  3. 3)

    The corresponding values of\(\bar X\) and\(T'_{eq} - T_{eq} \) for Europe and the United States show a phase difference amounting to one 11-year period.

     

Keywords

Annual Sunspot Seconde Partie Sunspot Period 

Zusammenfassung

Im ersten Abschnitt dieser Arbeit werden die den aufeinander folgenden Sonnenfleckenzyklen entsprechenden Monatsmittel der Lufttemperatur für sechs Stationen Mittel- und Nordwesteuropas untersucht. Im besonderen werden die Änderungen der folgenden Größen zwischen zwei aufeinander folgenden Sonnenfleckenzyklen geprüft:
  1. a)

    DifferenzTh−Tc der Mitteltemperaturen der 4 wärmeren (Mai–August) und der 4 kälteren (November–Februar) Monate des Jahres.

     
  2. b)

    DifferenzenR=T7−T1 undR′=T6−T12der Mitteltemperaturen der Monatspaare Juli–Januar und Juni–Dezember.

     
  3. c)

    DifferenzT′eq−Teq der Mitteltemperaturen der Monate der Äquinoktien, woT′eq=1/2(T9+T10) undTeq=1/2(T3+T4).

     
  4. d)

    Die GrößenR−R′ undX=(T′eq−Teq)−1/2(R−R′).

     

Alle diese Größen werden als Funktionen von 6 KonstantenA, C, V, P, e, W, deren jede eine eigene physikalische Bedeutung hat, ausgedrückt. Als Funktionen derselben Konstanten werden auch die entsprechenden MonatsmitteltemperaturenTi,i=1, 2, ... 12, dargestellt.

Im zweiten Abschnitt wird zunächst gezeigt, daß von den obigen 6 Konstanten nur die Konstantene undP und ihre Funktionene0=A·P·e undQ0=A(P−1) mit den entsprechenden JahresmittelnN der Sonnenfleckenrelativzahlen eine Korrelation zeigen, und zwar nur, wenn der Zeitmaßstab füre0 undQ0 um eine ganze 11jährige Sonnenfleckenperiode nach links verschoben wird.

Sodann werden die folgenden Zusammenhänge dargelegt:
  1. 1.

    Es besteht eine enge Korrelation zwischen den den aufeinander folgenden Sonnenfleckenzyklen entsprechenden JahresmittelnN der Sonnenfleckenrelativzahlen und den entsprechenden Mittelwerten\(\bar X\) der GrößeX für 13 Stationen von Europa und dem Nahen Osten, wenn der Zeitmaßstab für\(\bar X\) um eine ganze 11jährige Periode nach links verschoben wird.

     
  2. 2.

    Es besteht eine enge Korrelation zwischenN und den Mittelwerten\(\bar X\) der GrößeX für 13 Stationen der Vereinigten Staaten von Amerika.

     
  3. 3.

    Die entsprechenden Werte der Größen\(\bar X\) und\(T'_{eq} - T_{eq} \) zeigen für Europa und für die Vereinigten Staaten eine Phasendifferenz von einer ganzen 11jährigen Sonnenfleckenperiode.

     

Résumé

Dans la première partie de cet ouvrage on étudie les températures moyennes mensuelles de l'air correspondant aux cycles successifs de l'activité solaire pour 6 stations de l'Europe Centrale et du Nord-Ouest. On étudie notamment les variations, d'une période à l'autre de l'activité solaire, des quantités suivantes:
  1. a)

    La différenceTh−Tc des températures moyennes mensuelles des 4 mois les plus chauds de l'année (Mai à Août) et des 4 mois les plus froids (Novembre à Février).

     
  2. b)

    Les différencesR=T7−T1 etR′=T6−T12 des températures moyennes mensuelles des couples de mois Juillet–Janvier et Juin–Décembre.

     
  3. c)

    La différenceT′eq−Teq des températures moyennes des mois des équinoxes, oùT′eq=1/2(T9+T10),Teq=1/2(T3+T4).

     
  4. d)

    Les quantitésR−R′ etX=(T′eq−Teq)−1/2(R−R′).

     

Toutes ces quantités sont exprimées en fonction des six constantesA, C, V, P, e, W, qui ont chacune une signification physique spéciale. En fonction des mêmes constantes s'expriment également les températures moyennes mensuelles correspondantesTi,i=1, 2, ... 12.

Dans la seconde partie de l'ouvrage, on démontre que seules les constantese etP ainsi que leurs fonctionse0=A·P·e etQ0=A(P−1)x présentent une corrélation avec le nombre moyen annuelN des taches solaires, et seulement lorsque l'échelle du temps poure0 etQ0 est déplacée d'une période complète de 11 ans vers la gauche par rapport à celle desN.

En plus, l'on peut tirer les conséquences suivantes verifiées par les observations:
  1. 1.

    Il existe une corrélation étroite entreN et\(\bar X\) des cycles consécutifs des taches solaires où\(\bar X\) est la valeur moyenne de la quantitéX qui correspond à 13 stations de l'Europe et du Proche-Orient; l'échelle du temps pour\(\bar X\) doit également être déplacée d'une période vers la gauche par rapport à celle desN.

     
  2. 2.

    Il existe aussi une corrélation étroite entreN et\(\bar X\), où\(\bar X\) est la valeur moyenne deX qui correspond à 13 stations des Etats-Unis.

     
  3. 3.

    Les valeurs des quantités\(\bar X\) et\(T'_{eq} - T_{eq} \) qui correspondent aux stations en question de l'Europe et des Etats-Unis présentent une différence de phase s'élevant à une période entière des taches solaires.

     

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References

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Copyright information

© Springer-Verlag 1956

Authors and Affiliations

  • John Xanthakis
    • 1
  1. 1.University of ThessalonikiGreece

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