Cercetarile efectuate in ultimul timp au aratat, de exemplu, ca atunci cand ne referim la prognoza vremeii – timpul probabil – este absolut incorect a lua in cosiderare numai cauzele terestre. Singura cunoasterea desfasurarii fenomenelor naturale terestre nu este suficient pentru prevederea  vremii pe o perioada mai indelungata. Aici trebuie luati in considerare si o serie de factori cosmici care au o influenta directa asupra Pamantului si asupra atmosferei sale.

O problema deosebit de importanta in studiile de prognoza o are ciclicitatea observata a unor fenomene terestre. In legatura cu cauzele acesteia exista pareri diferite: unii sustin ca ciclicitatea observata este cauzata de factori cosmici – factori extraterestri, alti considera ca la baza ciclicitatii se gasesc cauze pur terestre, iat altii sunt de parere ca ciclicitatea respectiva ar fi de natura intamplatoare. Prin urmare, din enumerarea acestor pareri contradictorii se vede ca aici lipsesc studiile sistematice ale acestor fenomene, lipsesc consideratiile teoretice care sa explice in mod analitic caracteristicile ciclice rezultate din anumite date observationale.

Indiferent de natura care sta la baza periodicitatii anumitor fenomene terestre, punerea acestora in corelatie cu anumiti factori cosmici este deosebit de importanta pentru problemele de prognoza. Pe Pamant exista periodicitati observate care nu se pot contesta: succesiunea zilelor si noptilor ca o consecinta a miscarii Pamantului, succesiunea anotipurilor ca o consecinta a miscarii Pamantului pe orbita sa circumsolara, dezvoltarea planetelor in functie de energia primita de la Soare, grosimea inelelor de crestere anuala a copacilor in functie de perioada dupa care se succed anii secetosi sau ploiosi etc.

In paragraful 1.3 am aratat ca prognoza vremii pe termen lung se bazeaza pe calcule cu privire la desfasurarea proceselor hidrodinamice care au loc in atmosfera terestra. Aici se pune accent pe incalzirea straturilor superioare ale atmosferei si transmiterea acesteia la straturile inferioare. Dar aceasta incalzire se datoreste Soarelui, iar modul de desfasurare a acestui fenomen a devenit cunoscut abia de curand in urma cercetarilor efectuate cu ajutorul satelitilor atrificiali ai Pamantului.

In mod analog se prezinta si problemele privind climatologia, hidrologia, glacialogia, seismologia, aeronomia, biologia, medicina si multe altele. Studiile acestora trebuie sa fie bazate pe regularitatile multianulale observate: revarsarea raurilor, existenta recoltelor bogate, boli epidemice etc.

Dupa cum se stie, energia tuturor fenomenelor terestre provin din micro si macrocosmos. Tocmai de aceea, pentru cercetarea prognozei acestora, este nevoie de cunoasterea conditiilor cosmice care joaca un rol determinant in dinamica respectiva.

Din factorii cosmici mai importanti in problemele care intereseaza aici amintim: petele solare, protuberantele, eruptiile cromosferice si vantul solar.

- Petele solare prezinta cel mai cunsocut mod de manifestare a activitatii solare. Ele au fost observate din timpuri stravechi, iar prin luneta au fost privite prima data de catre Galileo Galilei in anul 1610.

O pata solara este o formatiune de culoare „intunecata” care apare printre granulele fotosferice. La inceput ea apare ca un por care apoi se dezvolta si poate sa se mentina o saptamana sau chiar mai mult.

Din studiile statistice s-a constatat ca activitatea petelor solare, adica numarul acestora si aria ocupata de ele, variaza ciclic cu o perioada de circa 11 ani. Aceasta „periodicitate” este cunoscuta sub denumirea de ciclul activitatii solare si este foarte importanta deoarece odata cu modificarea petelor solare au loc si alte variati in modul de manifestare a activitatii solare si este in stransa corelatie cu desfasurarea unor fenomene de pe suprafata terestra.

Activitatea petelor solare este periodica, si prin urmare, intensitatea acesteia va avea valori maxime si minime, de aceste valori extreme fiind legat si modul de manifestare a anumitor fenomene terestre. Iata de ce, atunci cand vorbim de prognoza, in mod direct sau indirect suntem nevoiti a ne referi la activitatea solara si evident la factorii cosmici.

- Protuberantele sunt formatiuni de materie gazoasa care se pot observa sub forma de tasnituri in atmosfera solara. Ele au forma unor suvoaie de apa care tasnesc din fantanile arteziene sau pot aparea ca niste limbi de foc care se inalta deasupra cromosferei, sunt mai putin stralucitoare decat fotosfera si se pot observa numai in timpul eclipselor totale de Soare sau cu un aparat special numit spectroscop de protuberante.

- Eruptiile cromosferice sunt un fel de explozii foarte rapide care au loc in cromosfera solara. Ele se caracterizeaza prin aparitia unor „pete” foarte luminoase, evolueaza rapid si au o durata de circa 20 – 40 minute. In acest timp, in cromosfera apare o proeminenta mica (inaltimea maxima este de circa 30 000km) in straturile superioare ale cromosferei. Atat durata cat si inaltimea mica ne ajuta ca sa nu confundam aceste proeminente cu protuberantele.

In general, eruptiile cosmosferice sunt legate de grupurile de pete solare. S-a observat ca o data cu aparitia eruptiilor cromosferice creste brusc campul magnetic al petelor solare situate in vecinatatea punctelor in care se produc eruptiile respective. De asemena, eruptiile cromosferice sunt insotite de perturbatii in ionosfera terestra precum si de o crestere a intensitatii razelor cosmice inregistrate pe suprafata Pamantului.

Eruptiile cromosferice se manifesta atat prin radiatia electromagnetica din domeniul ultraviolet al spectrului cat si prin radiatia corpusculara care consta din particule (corpuscule) ca atomi, ioni si electroni, care prin eruptie, sunt aruncati din Soare cu viteze de ordinul miilor de kilometrii pe secunda. Toate aceste particule constitue un „front” care se deplaseaza de la Soare in toate directiile spatiului cosmic, unele dintre ele ajungand la suprafata Pamantului.

Eruptiile cromosferice, ca si protuberantele, se pot observa cu ajutorul spectroscopului de protuberante in domeniul spectral definit de linia Hα a hidrogenului, observatiile fiind efectuate de catre astronomi. Dar, in acelasi timp, o eruptie cromosferica isi tradeaza existenta si prin modul in care ea influenteaza anumite fenomene terestre. Astfel, o eruptie cromosferica cauzeaza o intrerupere brutala a comunicatiilor radio pe unde scurte, mareste intensitatea parazitilor atmosferici pe undele lungi si perturba campul magnetic terestru. Toate acestea se cunosc sub denumirea de perturbatii ionosferice.

Influenta unei eruptii asupra fenomenelor terestre s-a pus in evidenta prin stabilirea unei corelatii intre perturbatiile ionosferice si momentele la care au fost observate eruptiile respective.

O eruptie cromosferica poate elibera o cantitate de energie de 10¹⁶ - 10¹⁷ kWh (kilowatore) care se propaga in spatiu, iar in atmosfera terestra ajunge sub forma de radiatii ultraviolete, raze X si chiar raze γ. Aceste radiatii deplaseaza spre sol straturile ionizate ale ionosferei, fapt care se simte prin intreruperea comunicatiilor radio normale.

Roiurile de particule solare cu energii mari sunt cauza aureolelor polare in care s-au pus in evidenta prezenta elementelor: azot si oxigen care ar fi componentele obisnuite ale aerului precum si prezenta hidrogenului ai carui atomi trebuie sa fie de origine solara.

Este interesant faptul ca furtunile magnetice, perturbatiile radio si aureolele polare sunt in corelatie stransa cu numarul de pete solare.

- Vantul solar. Observatiile au aratat ca de la Soare, in toate directiile, se misca curenti de particule cu viteze de ordinul zecilor de kilometrii pe secunda, iar pe masura ce distanta de la Soare creste, creste si viteza particulelor respective. In vecinatatea orbitei terestre viteza corespunzatoare atinge marimea de cateva sute de kilometrii pe secunda. Aceasta accelerare se exprima prin diferenta de presiune care exista in plasma din vecinatatea Soarelui si aceea din spatiul interstelar. Dupa propunerea astronomului american Parker, acesti curenti de corpuscule se numesc vant solar.

Fenomenele amintite mai sus in legatura cu activitatea Solara au o influenta considerabila asupra atmosferei terestre si asupra modului de comportare a acesteia. Asupra interactiunilor dintre fenomenele solare si conditiile determinate de acestea pe suprafata Pamantului exista o serie de cercetari teoretice si practice. Aceasta interactiune este cunoscuta sub denumirea de relatii Soare-Pamant.

In prezent dispunem de foarte multe date observationale obtinute in domeniul spectral de la lungimile de unde scurte (radiatia X si γ) si pana la lungimile de unde lungi (radiatia radio). Cu toate acestea, inca nu exista o teorie completa care sa poata raspunde la o serie de intrebari: Cum apar petele solare? De ce este ciclica activitatea solara? In ce masura planetele influenteaza activitatea solara? etc.

Meteorologia moderna trebuie sa tina seama de activitatea solara. Exista cercetari care au pus in evidenta existenta unei corelatii intre caderile de precipitatii si activitatea solara. Perioada precipitatiile atmosferice este egala cu dublul ciclului activitatii solare, maximul de ploi corespunde la un ciclu, iar minimul corespunde altui cilcu al activitatii solare.

In prezent se incearca a se stabili o legatura intre circulatia materiei solare (rotatia diferitelor straturi, formarea petelor, etc.) si actiunea momentului unghiular al planetelor gigante: Jupiter, Saturn, Uranius si Neptun. In acest sens se poate aminti faptul ca s-a stabilit deja o corelatie intre pozitia plenetei Jupiter si maximele de activitate solara, aceste maxime avand loc atunci cand planeta Jupiter se afla  in punctul de intersectie al orbitei sale cu planul ecuatorial galactic. Din aceasta corelatie a rezultat faptul ca maximul activitatii solare depinde de miscarea sistemului solar prin Galaxie. Prin urmare, factorii galactici influenteaza modul de desfasurare a activitatii solare si, prin aceasta, in mod indirect au o infulenta asupra fenomenelor terestre. De aceea, in cadrul elaborarii unei prognoze, va trebui sa tinem seama de cat mai putini factori cosmici, putand distinge in acest sens prognoza pe termen lung si prognoza pe termen scurt.

Prognoza pe termen lung este legata de cercetarile ciclurilor lungi periodice al activitatii solare, in timp ce prognoza pe termen scurt este legata de examinarea ciclurilor cu perioada scurta cum sunt, de exemplu, eruptiile cromosferice.

Daca ne intereseaza prognoza pe termen de ordinul secolelor, atunci conditiile astrofizice ale Soarelui nu se modifica esential. De asemenea, nici miscarea sistemului solar prin Galaxie nu influenteaza acest mod de prognoza a activitatii solare, iar pozitiile planetelor uriase fata de ecuatorialul galactic se poate cunoaste dinainte. Prin urmare, sistemul solar il putem considera izolat, iar conditiile care modifica activitatea solara trebuie cautate in interiorul acestuia. In acest sens se ia in considerare modul de distributie al planetelor in raport cu planul eclipticii si configuratia pe care ele o formeaza in jurul Soarelui.

Din datele observationale distribuite pe un intreval de 200 de ani, s-a constatat ca modificarea distributiei planetelor mari in jurul Soarelui duce la schimbarea pozitiei centrului de greutate corespunzatoare. Din aceasta cauza se schimba si momentul unghiular al planetelor, iar Soarele sufera variatii observabile. Se presupune ca, in acest mod, pe suprafata Soarelui apar forte perturbatoare care favoreaza cresterea numarului de pete solare. Ca exemplu se poate arata ca atunci cand doua planete se afla pe o dreapta care trece prin Soare si sunt situate pe directii opuse, fortele care perturba sunt minime si minim este numarul de pete solare. Cand planetele respective sunt situate coliniar cu Soarele si de aceeasi partea a Soarelui, perturbatia este maxima si maxima va fi si activitatea solara.

Cele doua coliniaritati amintite mai sus depind de perioadele planetelor considerate si, prin acestea, se poate explica o periodicitate observata in activitatea solara.

Daca consideram patru planete: Jupiter, Saturn, Uranus si Neptun, atunci va exista o perioada de 178 de ani in care exista 9 conjunctii (planetele fiind situate pe „dreapta” care trece prin Soare si in directie opusa fata de Soare) ale lui Saturn si Jupiter, 4 conjunctii ale lui Uranus si Neptun si o conjunctie a lui Uranus si Neptun. Dealtfel, o serie de cercetari au aratat deja ca in analiza activitatii solare se poate stabili si o periodicitate de 178 de ani. In mod analog s-au stabilit cicluri de 500 si 1900 ani, cicluri de care trebuie sa se tina sema atunci cand se elaboreaza prognoza pe termen lung.

Sa ne referim acum la legatura dintre pozitia relativa a planetelor fata de Soare si prognoza pe termen scurt – ciclurile de cateva luni sau ani. In acest caz este deosebit de importanta forta mareica a planetelor care actioneaza asupra suprafetei solare.

Sub actiunea fortelor de atractie a unei planete asupra suprafetei solare, in straturile fotosferice apare o unda mareica mica, inalta de circa 1mm de la fiecare dintre cele patru planete: Mercur, Venus, Pamant si Jupiter. Din aceste consideratii a fost exclusa planeta Marte deoarece este prea putin masiva si este situata departe de Soare, iar celelalte planete, care se gasesc dincolo de Jupiter, sunt prea putin importante in astfel de situatii.

In cazul amintit aici, unda mareica rezultata va fi o functie de modul in care sunt distribuite planetele respective in jurul Soarelui, ea va avea mai multe valori maxime si minime, iar in analiza lor se vor determina mai multe periodicitati.

Pe de alta parte, mediul interplanetar omogen se misca cu o viteza supersonica si ajunge la planete, asteroizi sau curenti de meteori de care se lovesc si, prin aceasta, apare o unda de soc ce se misca in spatiu odata cu corpul solid corespunzator. De unda de soc este legata perturbarea parametrilor fizici ai mediului interplanetar, se schimba densitatea particulelor din mediul respectiv, iar intensitatea campului magnetic sufera variatii. In legatura cu aceasta s-a observat deja ca numarul de pete solare este in corelatie cu procesele furtunoase care perturba mediul interplanetar.

Dupa modul cum sunt distribuite planetele in jurul Soarelui, undele de soc ale mai multor planete pot interfera si pot forma anumite coridoare prin care razele cosmice pot patrunde cu mai mare usurinta pana la atmosfera terestra si cauza o serie de perturbatii neprevazute prin alte considerente. In modul acesta, dintr-o serie de lucrari  s-a ajuns la concluzia ca atunci cand Pamantul si una dintre planetele: Mercur, Venus, Marte si Jupiter sunt colineare si situate in directiile opuse fata de Soare, se observa o reducere a activitatii geomognetice care se inregistreaza la statiile terestre.

Astfel de coridoare pot aparea si atunci cand Pamantul se afla in conjunctie cu unele roiuri de meteoriti sau vreo planeta mica, fapt care ne atrage atentia asupra unei consideratii mai riguroase a factorilor cosmici si influentei lor asupra prognozei derularii unor fenomene terestre.

Din punct de vedere observational, in nenumarate randuri s-a atras atentia asupra corelatiei existente intre curentii de meteori si mersul vremii (innourari si precipitatii).

Dupa cum se stie cele mai puternice unde de soc  apar in jurul panetelor care au un camp magnetic puternic: Pamantul, Jupiter si probabil Saturn, de aceea pozitia acestora pot avea un rol destul de mare in problemele de prognoza.

Evident, in astfel de situatii nu se poate exlude Luna, satelitul natural al Pamantului, care, desi nu are atmosfera si nici camp magnetic, provoaca perturbatii destul de importante in mediul interplanetar. Aceste perturbatii au fost puse in evidenta prin detectarea unor corelatii ce exista intre  pozitia Lunii si determinarile efectuate de navele cosmice supra intensitatii campului magnetic existent in mediul interplanetar. Se considera ca aceste corelatii sunt determinate de modul de patrundere a razelor cosmice pana la atomsfera terestra unde provoaca perturbatii in circulatia straturilor atmosferice. Numai in acest mod s-ar putea explica multiplele legaturi observate intre pozitiile Lunii si mersul vremii.

Am amintit mai sus despre acele coridoare care se formeaza prin suprapunerea mai multor unde de soc prin care razele cosmice pot ajunge pana la atmosfera terestra. De aceea, consideram necesar sa aduncem inca o mica completare cu privire la modul in care protonii de energie inalta si probabil particulele α (nucleele de heliu), ar putea sa actioneze asupra circulatiei atmosferei si, prin aceasta, se pune problema cu privire la transformarea energiei potentiale a atmosferei terestre in energie cinetica.

In urma unor cercetari efectuate asupra conditiilor fizice care exista in spatiul cosmic, s-a ajuns la concluzia ca de acolo, spre atmosfera terestra, vin protoni, particlue α si nucleele ale atomilor mai grei. Dar, avand in vedere faptul ca aceste particule pot fi de origine galactica sau proveni de la eruptii cromosferice, in functie de activitatea solara, spre Pamant poate sa vina un flux mai mic sau mai mare de particule a caror energie este de ordinul 3 · 10⁸ – 3 · 10⁹ electonovolti.

Dupa trecerea prin magnetosfera, fluxurile de protoni pot fi condensate de sute de ori si pot stimula trecerea energiei potentiale a atmosferei in energie cinetica care sa contribuie la circulatia meridiana, si , prin aceasta, devine un suport pentru formarea vanturilor. Ca exemplu de acest fel poate fi amintit cazul generarii de energie cinetica care s-a produs in troposfera in luna ianuarie 1963. In acest timp s-a observat o crestere considerabila a temperaturii in stratosfera. In a doua si a treia decada a lunii respective s-a observat o intesificare a activitatii solare.

La 15-26 ianuarie 1963, pe meridianul central al Soarelui au trecut doua pete mari. La 14 ianuarie s-a inregistrat o furtuna magnetica (perturbatii magnetice) si a crescut intensitatea curentilor de particule in centura de radiatie intensa care se scurge spre Pamant.

Din consideratiile prezentate mai sus deducem faptul ca intre mersul vremii si spatiul cosmic exista o corelatie puternica si, prin aceasta, intre mersul vremii, activitatea solara si proprietatile fizice ale mediului interplanetar exista o corelatie importanta.

Pentru prognoza pe termen lung trebuie sa luam in considerare si particularitatile campului magnetic interplanetar si fluxurile de particule cosmice care vin spre Pamant. Prin urmare, factorii cosmici sunt de mare importanta in  prognoza si, de aceea, nesocotirea lor poate duce la erori considerabile.