По данным автоматического мониторинга с 1 июля 2013 г. по 30 июня 2017 г. на территории Тункинской котловины изучена внутригодовая динамика температуры грубогумусовых криозёмов, оценены последствия сведения леса и агрогенной трансформации гумусового горизонта на режим промерзания и протаивания почв, приведшее к деградации многолетнемёрзлого слоя.

Дополнительные наблюдения на водосборных бассейнах с высокой паводковой опасностью позволяют заблаговременно предупредить о возможном развитии чрезвычайной ситуации, а также принять меры для уменьшения ущерба региону. В связи с этим в бассейне р. Маймы была установлена система автономного мониторинга состояния окружающей среды, разработанная в Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, получившая название Автономный комплекс "Майма". На основе синхронных наблюдений в нескольких точках водосбора он позволяет осуществлять непрерывный дистанционный мониторинг гидрометеорологической ситуации в реальном времени с любой заданной периодичностью измерений в любой заданной точке водосбора и моментально проводить ее оценку. В данной статье показано, как проходило половодье 2016 года и каковы различия внутригодовой динамики измеряемых параметров в двух пунктах наблюдений, расположенных на территории бассейна реки всего 30 км друг от друга. Также затронута проблема пропускной способности почвы и грунтов во взаимодействии с метеорологическими характеристиками в период весеннего половодья. Выявлено, что синхронные наблюдения в нескольких точках водосбора позволяют уменьшить ущерб от чрезвычайной ситуации гидрологического характера в бассейне реки.

Проанализированы производные среднегодовой температуры по данным 927 метеостанций Северного полушария за период 1955-2016 гг. Изменения производных рассматриваются как проявления эмерджентного свойства целостной климатической системы. Введена мера этих проявлений. Она имеет вид функционала, который включает усреднение положительных и отрицательных производных и вычисление их коэффициентов корреляции. Установлено, что выборочное распределение сумм противоположенных экстремумов производных среднегодовой температуры симметрично и имеет больший эксцесс, нежели нормальное. В исследуемый период значения меры уже находятся вблизи своих предельных значений, поэтому необходима ежегодная оценка изменений меры эмерджентных свойств в системе многоканального мониторинга.

Развивается оригинальный метод объективной классификации климата на основе идеи об универсальности принципа согласованности природно-климатических процессов. Он позволяет исследовать реакцию структуры климатической системы на различные внешние факторы с учетом региональных особенностей. Созданный под эту задачу уникальный программный комплекс с интерактивным доступом позволяет выделять, исследовать и моделировать климатические кластеры по данным природно-климатических характеристик любого пространственного и временного масштабов. Приведены примеры реализации метода.

С целью выявления особенностей динамики температурного режима почв при послепожарном восстановлении подтаежных светлохвойных геосистем Тункинской котловины рассмотрены процессы демутации в сосновых лесах урочища Бадары после прошедших в 2010 г. пожаров. В ходе мониторинговых наблюдений 2011-2020 гг. на участке горелого леса рассмотрена специфика восстановления древесного подроста, а также кустарникового яруса и живого напочвенного покрова. Отмечен период появления первых всходов подроста подлеска, установлено проективное покрытие видов всех лесорастительных ярусов. При сравнении доминирующего состава биоценозов вторичных сукцессий с естественными растительными сообществами выявлены индикаторы перспективности успешного лесовосстановления. На выбранных площадках проведен анализ 10-летних данных наблюдения за температурным режимом почв от поверхности до глубины 3,2 м. Измерения проводились круглосуточно в автоматическом режиме с помощью атмосферно-почвенных измерительных комплексов. В результате анализа полученных данных выявлены разности между температурами почвы на нарушенном и естественном участках. Открытые почвы на площадке, подвергшейся пожару, больше прогреваются в летнее время и больше промерзают в зимнее. Снежный покров, выступая в роли теплоизолятора на обеих площадках, уменьшает различия, однако при позднем его установлении контрасты увеличиваются. За период наблюдения отмечено уменьшение микроклиматических разностей по мере восстановления растительного покрова, что указывает на восстановление температурного режима на пирогенно-нарушенном участке. Полученные результаты применимы при анализе пирогенной трансформации подтаежных светлохвойных геосистем юга Восточной Сибири и прогнозе послепожарного восстановления светлохвойных лесов Тункинской котловины с учетом региональной специфики. Продолжение комплексного мониторинга позволит более детально оценить восстановление ландшафтно-климатических условий территории.

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.

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.