В книге представлены материалы лекций по проблеме взаимодействия атмосферы и гидросферы, прочитанных во время Школы молодых ученых - международной конференции по вычислительно-информационным технологиям для наук об окружающей среде, проведенной в г. Петрозаводске с 25 августа по 5 сентября 2013 г. Лекции оформлены в виде отдельных глав учебного пособия, в которых рассматриваются такие проблемы, как роль океана в наблюдающейся и возможной климатической изменчивости; модели и методы, используемые в задачах крупномасштабного взаимодействия атмосферы и океана; проблема усвоения данных наблюдений в моделях циркуляции океана и морей; региональные и локальные аспекты взаимодействия атмосферы и гидросферы; вычислительно-информационные технологии для анализа климатических изменений. В заключительной главе представлены результаты, полученные участниками школы при выполнении практикума по моделированию изменений климата. Для специалистов в области наук о Земле, информатики и прикладной математики, аспирантов и студентов соответствующих вузов.

Выбор информативных критериев и объективных методов классификации остается актуальной задачей климатологии. Исследуются изменения температуры по данным 818 станций Северного полушария за 1955-2011 гг. Приведены результаты климатической кластеризации для разных временных периодов, соответствующих основным тенденциям изменения глобальной температуры, на основе алгоритма, использующего для классификации согласованность изменений фазы колебаний приземной температуры. Степень согласованности оценивалась коэффициентом корреляции между фазами исходных температурных рядов. Выявлено, что на фоне роста глобальной температуры происходит перестройка в структуре согласованности температурных колебаний, наблюдается переход многих станций более северных классов в более южные. Районами Северного полушария, где метеостанции изменили свою структурную принадлежность в разные периоды, что может служить показателем чувствительности к глобальным климатическим трендам, являются территории Фенноскандии, Британских островов, Центральноевропейской географической области и Среднеевропейской равнины, Гренландии, Российской горно-островной Арктики и Субарктики, п-ва Флорида, а также станции, расположенные в районах горного рельефа Евразии и в зонах влияния основных центров действия атмосферы.