Анализируется сезонная изменчивость эмиссии метана с поверхности олиготрофного антропогенно нарушенного болота в Западной Сибири (юг Томской области). Измерения потоков метана проводились камерностатическим методом. Результаты исследований показали , что эмиссия метана сильно варьировалась ( -0,07- 4,40 мг/(м.ч), а рассчитанный общий поток метана с поверхности болота для каждого года вегетации изменялся от 0,99 до 2,94 г. м . Сезонная динамика потоков метана характеризуется летним максимумом и тесно связана с температурой торфа. Корреляция между эмиссией метана и температурой торфа, изменяющаяся с глубиной по экспоненциальному закону, составляет 81-95 %. В целом результаты наших исследований демонстрируют важность изучения эмиссии метана с поверхности болот, подвергающихся техногенной нагрузке. Проведение комплексных мониторинговых исследований позволит внести больше ясности в оценку вклада болот подобного типа в глобальные процессы.

Многолетние исследования динамики лесных экосистем в разных ландшафтно-геоморфологических условиях показали их пространственную неоднородность, господство лесов, находящихся на разных стадиях восстановления. Отмечена тесная связь с почвообразованием в восстановительных циклах лесной экосистемы: деградация почв в фазу климаксного хвойного древостоя и восстановление в фазу производных лиственных лесов. Отмечено, что продолжительность сукцессии является основным фактором устойчивости лесных экосистем. Время восстановления определяется условиями эдафотопа, биологическими особенностями лесообразующей породы и варьирует от 150 до 600 лет, что превышает длительность региональных (вековых и внутривековых) климатических циклов. В то же время сложное строение гумусового профиля почв свидетельствует об изменении ландшафтных условий, связанных с глобальными изменениями климата в тысячелетних циклах. антропогенные трансформации выводят экосистему из равновесия. что существенно затягивает ее восстановление или делает его недостижимым.

Для выявления причин активизации процессов криогенного оползания на территории Юго-Восточного Алтая выполнен детальный анализ временных изменений гидротермического режима естественных сезонов с 1936 по 2016 г. Анализ климатических условий лет пиковой оползневой активности, установленной при обработке данных космической съемки сверхвысокого разрешения, и сопоставление их с показателями, рассчитанными за период до начала устойчивого глобального изменения климата ( 1936-1970 гг.), свидетельствуют о выраженном потеплении климата и его активном влиянии на высокогорные криогенные системы. Периоды интенсификации оползнеобразования, вызванные экстремальным протаиванием деятельного слоя криолитозоны в 1998, 2012, 2016 гг., надежно коррелируются с аномалиями показателей гидротермического режима естественных сезонов года и их структурных единиц.

Мониторинговые исследования на базовом полигоне - горно-ледниковом бассейне Актру ( Северо- Чуйский центр оледенения, Центральный Алтай) - продолжаются на протяжении 22 лет и соответствуют общемировой направленности научных усилий на исследование горных экосистем. Предложены основные подходы к мониторингу горных экосистем и их климатическому отклику, основывающиеся на ведущей роли их автотрофного блока, в особенности эдификаторов лесных экосистем Алтая - лиственницы сибирской, кедра сибирского. Изложены основные результаты мониторинга в старовозрастных лесах, лесотундровом экотоне и формирующихся экосистемах на молодых моренах долинных ледников. Приводится информация о жизненных формах кедра и лиственницы, структуре древостоев, видовом разнообразии сообществ. Рассмотрено образование генераций деревьев в ходе сверхвековых циклов потеплений/ похолоданий, а также связи прироста деревьев с вековыми и внутривековыми климатическими изменениями; проведен сравнительный анализ семеношения в лесах и экотоне. Показано современное положение границ деревьев ( групп и одиночных, репродуктивных) в лесотундровом экотоне и выявлено их продвижение вверх по склонам как отклик на изменение климата. Описан ход первичных сукцессий на молодых моренах ледников Малый Актру и Левый Большой Актру.

Рассматриваются вопросы методологического сопровождения и методического обеспечения анализа рискоформирующих ситуаций в природопользовании на уровне региона. Представлены принципы и критерии оценки природных опасностей и рисков с учетом геосистемной ситуации, природно-климатических и социально-экономических условий территории. Приводятся сведения о разработке и применении методических подходов в комплексной оценке состояния природной среды и вероятности экологических и социально-экономических рисков. На примере таежных территорий Западной Сибири в границах Томской области выявляются динамика опасных ситуаций, их классификация, пространственная дифференциация и вероятности возникновения. Определяются особенности отраслевого подхода ( лесопользование, сельское хозяйство ) к оценке рисков природопользования, связанных с изменением природно-климатических условий территории. Представлен опыт ГИС-анализа и зонирования, примеры оценочного картографирования, в которых учитывается влияние опасных и неблагоприятных процессов на различные отрасли природопользования. Сделан вывод о том, что степень природно-климатического риска Томской области является повышенной.

На природных и экспериментальных ( клоновые архивы, испытательные культуры ) объектах изучена структура репродуктивной функции у четырех видов и многих географических экотипов кедровых сосен. У кедра сибирского на юге лесной зоны в Западной Сибири динамика плодоношения определяется погодными условиями в год опыления. Семенная продуктивность снижается из-за поздних весенних заморозков и повышенных температур в сентябре. В течение последних 30 лет направленное изменение этих факторов определило существенное снижение плодоношения. Продуктивность и устойчивость видов и географических экотипов кедровых сосен определяются соответствием их потребности в тепле климату места испытания. В условиях изменения климата местный экотип по росту и плодоношению нередко уступает более теплолюбивым видам и экотипам.

Изучены изменения климатических характеристик, таких как температура воздуха, атмосферное давление, количество осадков, и их связь с крупномасштабной атмосферной циркуляцией над территорией Сибири, ограниченной 50-70 град с.ш. и 60-110 град. в.д., за климатически значимый временной интервал 1976-2018 гг. При расчете рядов усредненных по территории значений приповерхностной температуры воздуха, атмосферного давления и средних сумм осадков использовались ежесуточные данные наблюдений по данным NOAA-GSOD. Определение характеристик барических образований, циклонов и антициклонов, производилось на основе приземных синоптических карт за стандартные метеорологические сроки. Установлено, что к концу исследуемого периода тренды приповерхностной температуры воздуха и количества осадков положительные, тренд атмосферного давления отрицательный. Тренд таких характеристик барических образований, как число циклонов и антициклонов, положительный, как и тренд давления в центрах антициклонов. Напротив, тренд давления в центрах циклонов отрицательный, как и тренд продолжительности воздействия циклонов и антициклонов. Показано, что наиболее резкие изменения эти тенденции претерпели в 2012-2018 гг., тогда же произошла смена знака тренда для давления в центрах антициклонов. Учитывая тесную связь между климатическими характеристиками и крупномасштабной атмосферной циркуляцией, можно утверждать, что потепление на территории Сибири до 2012 г. было обусловлено ослаблением антициклонической деятельности, а после 2012 г.- усилением циклонической.

Оценка корректности использования автоматических термографов DS 1922L- F5 и термогигрографов DS 1923-F5 для мониторинга температуры и относительной влажности воздуха в горно-котловинных ландшафтах проведена путем сравнения данных, полученных при использовании логгеров и стандартных психрометрических термометров, установленных на метеорологической станции Тунка ( Республика Бурятия). Анализ выполнен с помощью стандартных статистических методов. Различия между показаниями приборов не превышают инструментальную погрешность измерения срочных температур воздуха ( 0,1 град С ) в 75% случаев, погрешность измерений относительной влажности ( 5%)- в 98%. При анализе средних суточных характеристик эти диапазоны увеличиваются до 80 и 100% случаев соответственно. Коэффициенты корреляции между рядами данных измерения стандартными метеорологическими приборами и логгерами во всех случаях выше 95%. В результате исследования сделан вывод о корректности использования указанных приборов при микроклиматическом мониторинге. Измерения температуры и влажности воздуха проводятся на 56 модельных площадках начиная с 2007 г. синхронно с наблюдениями на метеорологических станциях Росгидромета. На основе полученных данных описаны особенности температурного режима и режима относительной влажности в горно-котловинных ландшафтах Юго-Западного Прибайкалья ( Тункинская и Мондинская котловины). Показаны статистически значимые различия температур воздуха и влажности на склонах и днище каждой из котловин в отдельные месяцы и за год, а также различия температурного режима между котловинами, обусловленные строением, площадью, относительной высотой и коэффициентом котловинности. В средних годовых значениях разности температур между аналогичными формами рельефа в двух котловинах составляют около 2 град.С. Такой же порядок микроклиматических разностей между склонами в каждой из котловин.

На основе полевых экспедиционных исследований и анализа полихронных данных космической съемки высокого разрешения, выполненного в ГИС-среде Al Wa Res, получены новейшие данные о современном состоянии озерно-ледниковых ресурсов хр. Цамбагарав ( Западная Монголия, Монгольский Алтай ) и их изменении с максимума малой ледниковой эпохи, с учетом эпохи ХVII - ХIХ вв. Установлено, что в максимум трансгрессивной стадии малой ледниковой эпохи, с учетом 3D- топографии горно-ледниковых бассейнов, оледенение хребта охватывало 99,1 км2, суммарный объем ледников достигал 4,72 км3. Выявлено, что последующая перестройка климата в постмаксимальную фазу малой ледниковой эпохи повлекла за собой пространственную трансформацию нивально-гляциального пояса хребта, выраженную в прогрессирующем сокращении размеров оледенения и аплифтинге его нижних вертикальных пределов. К августу 2020 г. суммарная площадь оледенения хр. Цамбагарав сократилась до 65,21 км2, а запасы льда уменьшились до 2,98 км3. Статистический анализ среднегодовой температуры воздуха северных регионов Западной Монголии, выполненный за полувековой период, показал ее устойчивый положительный тренд. На фоне увеличения среднегодовой температуры воздуха отмечается и рост температуры периода абляции ( июнь-август ). В поясе современной дегляциации хребта отмечено появление восьми приледниковых озер с суммарной площадью акватории в 0,34 км2 и водозапасом в 1,26 млн.т. Анализ материалов космической съемки с 1966 по 2020 г. показывает, что большая часть из них образовалась за последний полувековой период и приурочена к предпольям современных ледников. По зависимостям, разработанным в ходе выполнения исследований, рассчитаны показатели внутриструктурного перераспределения водозапасов из гляциальных систем в лимнические системы за период с максимума малой ледниковой эпохи до 2020 г.