Разработка алгоритмов и анализ согласованности природно-климатических процессов по данным инструментальных измерений и изотопной биоиндикации (промежуточный)

Цель проекта - разработка и реализация алгоритмов для анализа согласованности природно-климатических процессов по данным инструментальных измерений и изотопной биоиндикации природных объектов, оценка устойчивости временной и пространственной структуры полей параметров климата различного временного разрешения на фоне глобальных климатических изменений. Путем введения новой оценки для исследуемой проблемы подтверждено синхронизирующее влияние солнечной активности на поле температуры Северного полушария. Эта оценка, солнечный эффект, имеет монотонно аппроксимируемую зависимость от среднемесячной температуры, линейно изменяется в интервале ±1,5°C и асимптотически насыщается около уровней ±0,77. Вне интервала ±15°C реализуется максимальная согласованность рядов среднемесячной температуры с рядом чисел Вольфа. Пространственное распределение солнечного эффекта отражает географию климата. Описание изменений температуры как модулированных колебаний и применение нового алгоритма выделения климатических кластеров на основе свойства синхронности позволило классифицировать поля температуры Северного полушария для периодов, соответствующих глобальным климатическим тенденциям. Выявлены региональные различия в степени согласованности климатической системы в разные интервалы лет, исходное 818-мерное пространство температурных сигналов удалось сократить до 18 климатических классов по фазе и до 19 - по амплитуде. Получены годовые и сезонные траектории полей температуры и давления для территории азиатской части России по инструментальным данным за 1955 - 2010 гг., выявлены области, обладающие одинаковыми годовыми траекториями. Впервые для Западной Сибири проведено широкомасштабное исследование значений δ13С олиготрофных сфагновых мхов, определены медианные значения и пределы их варьирования по зонам/подзонам, выявлен чёткий отклик величин δ13С на изменения локальных условий, что подтверждает возможность использования их для мониторинга изменений климата и функционального состояния болот, а также для палеореконструкций. Показано, что факторами, имеющими определяющее влияние на δ13С сфагновых мхов, являются характеристики водного режима, а температурный режим менее значим. Выявлено, что в условиях южно-таежной подзоны Западно-Сибирской равнины изменения значений δ13C и δ18O в целлюлозе годичных колец деревьев отражают колебания относительной влажности воздуха и количество выпадающих над этой территорией атмосферных осадков в июле и августе.