Оценка пространственно-временной структуры климатической компоненты и метеорологических рисков геосистемы Алтайского региона

• Автор: Чередько, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 192 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗМЕНЕНИЯ ГЛОБАЛЬНОГО КЛИМАТА И КЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ АЛТАЙСКОГО РЕГИОНА

1.1 Глобальные климатические тенденции и их пространственно-временные особенности

1.2 Причины изменений климата и цикличность природно-климатических процессов

1.3 Современное состояние исследований тепло-влажностного режима и цикличности природно-климатических изменений в Алтайском регионе

1.4 Климатические риски и проблемы адаптации

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Физико-географические особенности Алтайского региона

2.2 Характеристика исходного материала. Оценка достоверности и ошибки восстановления полей значений

2.3 Основные методы исследования

2.3.1 Алгоритм комплексной оценки пространственно-временной структуры полей климатических характеристик
2.3.2 Разложение рядов на составляющие по признаку временного масштаба
2.3.3 Компонентный анализ как способ выявления пространственно-временной общности характеристик поля
2.3.4 Метод классификации полей климатических параметров
2.3.5 Применение цепей Маркова для оценки климатических рисков территории
3 ХАРАКТЕРИСТИКА КЛИМАТИЧЕСКИХ ТЕНДЕНЦИЙ В АЛТАЙСКОМ РЕГИОНЕ С УЧЕТОМ НОВЕЙШИХ ДАННЫХ И СИНХРОННОСТЬ ИХ ПРОЯВЛЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ И ПО ТЕРРИТОРИИ

3.1 Оценка степени синхронности изменения климатических характеристик на территории Алтайского региона
3.1.1 Сопряженность исходных полей температуры и осадков и их составляющих
3.1.2 Классификация тепло-влажностных полей Алтайского
региона по синхронности изменений их режима
3.2 Зависимость амплитуды годового хода от изменения среднего значения характеристики и структура долговременных трендов
3.3 Зависимость средней температуры от высоты станции в регионе исследования
4 РАЗНОМАСШТАБНАЯ ЦИКЛИЧНОСТЬ КАК КОНТРОЛИРУЮЩИЙ ФАКТОР В ДИНАМИКЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОСАДКОВ НА СТАНЦИЯХ АЛТАЙСКОГО РЕГИОНА
4.1 Исследование малопериодической цикличности в рядах температуры и осадков на примере Барнаула
4.2 Внутривековая цикличность климатических параметров в Алтайском регионе
5 ОЦЕНКА МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ В АЛТАЙСКОМ РЕГИОНЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЦЕПЕЙ МАРКОВА
5.1 Исследование характеристик температурных рисков
5.2 Исследование структуры периодов с осадками и без осадков и
оценка вероятности их возникновения в Алтайском регионе
5.3 Оценка степени подверженности территории метеорологическим рискам
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Существования и развития современной цивилизации подчинены свойствам среды обитания, экологическое состояние которой характеризуется состоянием отдельных компонент экосистемы планеты. Задача диагноза, генезиса и прогноза изменений климатической компоненты геосистем различного масштаба - важнейшая глобальная экологическая проблема, так как природные ресурсы каждого региона зависят в той или иной определяющей степени от состояния климата. Несмотря на технический прогресс и развитие знаний об окружающем нас мире, до сих пор не получено общепринятой оценки климатических тенденций и причин, их вызывающих. В надежной информации по состоянию и прогнозу климатических ресурсов регионов, количественным оценкам рисков и степени метеорологической уязвимости территории заинтересованы потребители всех уровней и отраслей социально-экономической сферы для выработки методов адаптации и способов управления климатически обусловленными рисками, без учета природных опасностей и степени риска невозможно современное экономическое планирование. Это согласуется с положением Климатической доктрины РФ о том, что эффективная политика в области климата является важным фактором и катализатором динамичной технологической модернизации экономики страны и регионов.
Учет и обоснование естественных циклических составляющих в динамике эколого-климатических процессов в связи с внешними факторами, прогнозирование которых возможно на достаточно длительные периоды с большой точностью, позволит решать проблему предела предсказуемости численных прогнозов. Поиск путей повышения эффективности прогнозирования климата, как известно, - не теряющая актуальности научная проблема. Наблюдаемые колебания климата не исключение, а, скорее, тенденция, которую необходимо предсказывать и соответственно этому пересматривать строительные, хозяйственные и др. нормы. Необходим учет

значительный за этот период минимум осадков в Барнауле отмечен в конце 1850-х начале 1860-х годов, позже, до максимума в 1908-1911 гг., отмечался рост осадков, а затем, до минимума в 1977-1978 гг. - их уменьшение [26].
По оценкам Харламовой Н.Ф. [26, 350-352] для станции Барнаул, чья репрезентативность для внутриконтинентальных районов Азии подтверждена в работах этого же автора [26, 350], наиболее значительным потепление было в зимние и весенние месяцы года. В последние годы автор отмечает некоторое снижение положительного тренда температуры в Барнауле [351] за счет отрицательных тенденций в зимний и летний сезоны. Увеличение суровости зим в последние годы, по мнению Харламовой Н.Ф., не противоречит концепции потепления климата [351, 352], а оказывает влияние только на замедление роста температуры. Отметим, что в более ранней работе [26], за 2002 год, автор прогнозировала дальнейшее потепление «... за счет более мягкого режима холодного периода». Неоправдавшийся прогноз подчеркивает огромную сложность проблемы климатического прогнозирования. Харламовой
Н.Ф. с соавторами [27] показано, что на современном этапе развития к юго-западу территории увеличивается степень континентальности региона. Значительный положительный тренд температуры высокой обеспеченности, главным образом за счет зимних и весенних месяцев, выявлен в работах [331-333] для станций Кызыл-Озек, Усть-Кан, Кош-Агач по периоду 1961-2005 гг., с 2002 года авторами отмечается начало возрастания суровости зим [331, 332].
Анализ динамики осадков в Алтайском регионе в работе [333] показал их уменьшение в период 1980-1995 гг., увеличение в 1996-2001 гг. и уменьшение с 2001 года. В последние годы уменьшение сумм осадков в регионе выявлены, также, и в [331, 332, 351], в основном за счет холодного периода года, отмечаются тенденция аридизации региона и ее усиление [352], а также уменьшение запасов влаги в почве [271]. В работе группы авторов [145] говорится об отсутствии на юге Западной Сибири (куда относится исследуемая территория) достоверного климатического тренда увлажненности и о наличии естественных колебаний в режиме осадков. Увеличению осадков на юге