В монографии изложены новые данные по изучению четвертичного периода юга Западной и Средней Сибири. Представлена детальная климатостратиграфичес-кая шкала лессово-почвенной последовательности неоплейстоцена региона и обосновано сопоставление с глобальными климатостратиграфическими шкалами. Приведена характеристика строения четвертичных субаэральных отложений, условий их залегания и особенностей распространения в основных страторегионах Сибири. Всесторонне охарактеризованы ископаемые почвы, объединенные в педокомплексы, предложены методы для их изучения. Детально рассмотрена зональность почвенного покрова для оптимума голоцена и последнего межледниковья. Установлено соответствие структуры лессово-почвенной последовательности Западной Сибири строению лессовой толщи различных регионов Евразии. Приведена характеристика теплых и холодных эпох неоплейстоцена Сибири. Показано, что лессово-поч-венная последовательность Западной Сибири дает наиболее полную наземную запись климатических изменений в четвертичном периоде Северной Азии. Доказано, что строение педокомплексов в лессово-почвенной последовательности Сибири в пределах эпохи Брюнес отчетливо отражает структуру теплых нечетных стадий непрерывных глобальных летописей климата, что подтверждает глобальность, общность хода и единый механизм эволюции климата. Книга рассчитана на специалистов, занимающихся проблемами палеоклиматологии, геологии, палеопедологии, палеогеографии, стратиграфии, археологии, экологии, и может быть использована в качестве учебного пособия для преподавателей и студентов вузов.

В сборнике представлены материалы международного совещания «Развитие природной среды Востока Азии в плейстоцене-голоцене (рубежи, факторы, этапы освоения человеком)», которое состоялось 14-18 сентября 2009 года в г. Владивостоке. На совещании рассматривался широкий круг вопросов о развитии природной среды и климата Востока Азии. Современное состояние природной среды в зоне перехода суша-океан во многом определяется ходом естественного развития, связанного, в первую очередь, с климатическими изменениями в плейстоцене-голоцене, на которые накладывается воздействие факторов антропогенного происхождения. Появились новые данные по реакции природной среды и отдельных представителей флоры и фауны на климатические изменения, основанные на реконструкциях высокого разрешения. Обсуждение результатов междисциплинарных исследований очень важно для проведения корреляции событий плейстоцена - голоцена на широтном профиле от внутренних частей континента к приокеаническим областям и районам окраинных морей. На основе реконструкций условий обитания первобытного человека выделены различные этапы освоения территории Востока Азии человеком, направление и масштабы антропогенной деятельности, приводившие к изменению природной среды. Рассматривается роль катастрофических процессов в становлении и развитии ландшафтов зоны перехода «континент-океан» в плейстоцене-голоцене на фоне глобальных климатических изменений.

В работе рассмотрены вопросы изменения климата в Малый ледниковый период (1550-1850 гг.). Ход природных процессов реконструирован по свидетельствам очевидцев, зафиксированных в исторических документах, косвенным показателям (изотопным, спорово-пыльцевым, дендрологическим, гляциологическим данным), что позволяет использовать МЛП как природную модель условий прошлых и будущих изменений природы планеты в условиях похолодания.

Обсуждается системно-эволюционный подход к описанию и анализу природно-климатических изменений по результатам обработки данных мониторинга. Предложены графоаналитические методики анализа пространственно-временных изменений природно-климатических систем по их отображениям в пространстве оценочных функций. Приведены примеры анализа современных климатических изменений в Западной Сибири для отдельных участков эволюционной траектории (кратковременное похолодание 1966-1972 гг., аномалия температурных изменений весной 1999 г.).

Рассмотрены особенности пространственного размещения, структуры и возобновления лесов в связи с рельефом; ход роста древостоев; роль пожаров и болотообразовательных процессов в лесовосстановлении, а также устойчивость культур сосны и защитных лесных полос к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям.Сборник рассчитан на широкий круг специалистов: лесоводов, геоботаников, почвоведов, агролесомелиораторов.

В работе на обширном фактическом материале проведен системный анализ эколого-геохимического воздействия нефтегазодобывающего комплекса на природную среду Западной Сибири. Рассмотрены основные геохимические характеристики природных ландшафтов тундровой и таежной зон, выполнена оценка микроэлементного сотава почвообразующих пород и почв. Проанализированы виды техногенного загрязнения на стадиях геолого-разведочных работ и эксплуатации месторождений, отражены закономерности миграции различных загрязнителей. Обобщены данные гидрохимического мониторинга на месторождениях Ханты-Мансийскогго автономного округа. Доказано формирование гидрохимических аномалий при нарушении принципов безопасного природопользования. Отмечена тенденция к постепенному снижению солевого и нефтяного загрязнения. Издание рассчитано на специалистов в области геоэкологии и охраны природы.

Анализируются эмпирические данные, касающиеся роли таких региональных климаторегулирующих факторов в Западной Сибири, как орографический и арктический, факторы Сибирского максимума (антициклона) и болотных систем. Влияние орографического фактора, обусловленного наличием Уральских гор с запада и Среднесибирского плоскогорья с востока. а также прилегающими реками Обь и Енисей с их поймами, приводит к воздействию на воздушные потоки в нижней тропосфере, вследствие чего в зимние месяцы широтная зональность изотерм приближается к меридиональной. Влияние арктического фактора в Западной Сибири связано преимущественно с Карским морем, ледовое покрытие которого обусловлено режимом атмосферной циркуляции и океанических течений в Северном ледовитом океане. Влияние Сибирского максимума с центром в Горном Алтае, включая Монгольский Алтай, вызвано блокированием зонального переноса в Западной Сибири и даже за ее пределами. В частности, не исключается, что наблюдаемые в последние годы в Карском море тренды к потеплению связаны не только с изменениями океанической циркуляции, но и с влиянием Сибирского максимума, изменяющего меридиональный температурный градиент и режим атмосферной циркуляции в нижней тропосфере. Роль болотных систем зависит от особенностей изменения температурного режима на их территории за счет теплофизических свойств торфяных залежей и гидрологического режима, что определяет уменьшение амплитуды колебаний среднемесячных температур на 7% по сравнению с таковой для прилегающих территорий. Особая роль фактора болотных систем состоит также в регулировании углеродного баланса вследствие стока и эмиссии таких парниковых газов, как углекислый газ и метан. Результаты анализа позволяют обосновать необходимость учета этих факторов при мониторинге и моделировании глобальных и региональных климатических или экосистемных изменений.

Книга посвящена анализу закономерностей изменения окружающей среды России в прошлом столетии, главном образом четырем основным аспектам этой проблемы. В первой главе рассматриваются изменения ландшафтной структуры территории страны - агроландшафтов, лесных и застроенных земель, малонарушенных северных регионов, динамика почвенного покрова, флористического разнообразия и др. Вторая глава посвящена одной из важнейших экологических проблем страны - загрязнению ее территории. Рассматривается загрязнение атмосферы, природных вод, особое внимание уделено радиоактивному загрязнению и загрязнению тяжелыми металлами. В третьей главе анализируется различные региональные проблемы, связанные с негативными изменениями в них природной среды. Четвертая глава включает в себя несколько среднесрочных прогнозов изменения природной среды и ресурсного потенциала России. Книга предназначена для специалистов в области физической и экономической географии, ландшафтвоведения, геохимии, ресурсопользования и экологии, научных сотрудников, преподавателей высшей школы.

Проблемы экосистемных изменений и организации цикла средообразующих климатообразующих процессов исследованы в рамках системно-эволюционной методологии на основе совместного анализа сопряженных изменений сред, компонентов геосферы и межсистемных отношений в региональной природно-климатической системе. Выявлена климатические значимая роль подвижных циклонов и получены количественные оценки их вклада в изменение характеристик климата Западной Сибири. Условно обратимые преобразования экосистема вызывают межгодовые и условно обратимые многолетние изменения характеристик регионального климата.Направленность и характер эволюционно значимых изменений биосистем, в том числе и биоценозов, определяются их отношениями в рамках многоуровневой иерархии природно-хозяйственных и биоклиматических отношений. Сокращение биомассы и продуктивности биоценозов, уменьшение биоразнообразия свидетельствуют о нарушении естественных процессов экстенсивного развития сообществ организмов в биосфере.

Представлены результаты анализа динамики показателей экстремальности климата на территории Западной Сибири. Для вычисления индексов использованы суточные данные 75 метеорологических станций Западной Сибири за период 1961-2013 гг., который для оценки тенденций был разделен на два интервала: 1961-1980 и 1991-2013 гг.Выявлены уменьшение частоты холодных дней и ночей за период 1991-2013 гг. по сравнению с периодом 1961-1990 гг., значимое лишь на нескольких станциях. и увеличение теплых экстремальных температурных показателей, значимое на большей части территории. Изменения от периода к периоду индексов экстремальности осадков неравнозначны и разнонаправлены в различных частях Западной Сибири. В северной части рассматриваемой территории произошло уменьшение числа дней с осадками различной интенсивности на 1-2 дня. Южная территория характеризуется ростом на 1-2 дня числа дней с осадками различной интенсивности. Изменения в динамике индексов экстремальности осадков в среднем от периода к периоду в большинстве случаев незначимы. что может быть связано отчасти с редкой наблюдательной сетью, особенно севернее 60-го градуса широты, и что подтверждает необходимость ее оптимизации. Наиболее успешно эта проблема может быть решена за счет использования автоматических автономных измерительных установокПрименение компонентного анализа для оценки синхронности изменения температурных критериев по территории показало их высокую пространственную согласованность, что может быть обусловлено вкладом крупномасштабных процессов в динамику показателей экстремальности температурного режима. Компонентный анализ динамики экстремальных осадков показал несогласованность его изменений в пределах территории исследования. что подтверждает существенное влияние местных факторов на режим осадков.

Монография является крупным обобщением по комплексному всестороннему изучению стратиграфической последовательности верхнего кайнозоя Западно-Сибирской равнины и примыкающих к ней горных сооружений Алтая и Казахского мелкосопочника, основанным на тщательном изучении геологических разрезов, их биостратиграфических характеристик и обстановок осадконакопления, позволившим выявить взаимоотношения между конкретными геологическими телами и составить наиболее полную последовательность осадконакопления этих обширных регионов. В результате ревизии стратиграфических последовательностей на рубежах основных общих стратиграфических подразделений во внутриконтинентальных районах Северной и Центральной Азии достаточно точно обозначены границы эоцена и олигоцена, олигоцена и миоцена, миоцена и плиоцена, плиоцена и четвертичной системы в конкретных разрезах; выделены их региональные стратотипы и прослежены эти границы на значительных площадях. Приведены данные о систематическом составе позднекайнозойских пресноводных моллюсков Западной Сибири и их стратиграфическом и пространственном распространении. Реконструируемая последовательность климатических, биотических и геологических событий на юге Западной Сибири отчетливо отражает глобальные изменения природной среды и климата. Для специалистов, занимающихся проблемами геологии, стратиграфии, палеогеографии, археологии, палеоклиматологии, экологии и охраны окружающей среды. Может быть использована в качестве учебного пособия для преподавателей и студентов вузов.

Приведены основные результаты исследований авторов на территории Северного Забайкалья за 20-летний период работы, а также данные комплексного изучения кернового материала скважины 126, пробуренной в Чарской впадине (восточная часть Байкало-Станового нагорья). Во вскрытой толще мощностью 1180 м установлены: верхнеплейстоценовые отложения (0-173,1 м) с двумя уровнями ленточных алевритов, синхронных оледенениям вюрма: два среднеплейстоценовых ледниковых горизонта на глубинах 180,0-263,5 м и 337,0-424,7 м; отложения эоплейстоцена (424,7-550,0 м), плиоцена (550-1036 м) и миоцена (1036-1180 м). На основании палинологического анализа отложений, содержащих запись климатических изменений за последние 20 млн лет (с двумя значительными перерывами), восстановлена динамика растительности позднего кайнозоя и построена климатическая кривая среднегодовой температуры воздуха.Работа представляет интерес для геологов, геоморфологов, плинологов и биостратиграфов.

В монографии излагаются теоретические основы внетропического лесного почвообразования, развивающие современные представления о генезисе, географии, истории и эволюции почв лесных биогеоценозов России. Проанализирована генетическая соподчиненность лесной растительности и почв. Раскрываются основные общие факторные и процессно-генетические отличительные особенности, а также пространственно-временные закономерности формирования почв и почвенного покрова. Сформировано представление о научной биогеоценотической природе лесного почвообразованияДля почвоведов, биогеоценологов, лесоводов, экологов, биологов, географов и специалистов. занимающихся проблемами окружающей среды и рационального природопользования.

Монография содержит материалы по характеристике почвенного покрова тундры, лесотундры и северотаежных редколесий западной Сибири. В работе обсуждаются данные по морфологии, химическому составу, минералогии основных типов почв (тундровых глеевых, элювиально-глеевых, подзолистых, болотных), а также по сезонной динамике ряда свойств и процессов. Представлены сведения о биологических ресурсах региона и возможностях создания местной продовольственной базы. Уделено внимание вопросам структуры почвенного покрова. эволюции почв севера Западной Сибири в голоцене, проблемам нарушения почвенного покрова и общей экологической обстановки в процесс строительства линейных сооружений. Разработана классификация нарушений почвенного покрова Субарктики.Для почвоведов, географов, биологов, экологов и других специалистов, участвующих в освоении природных ресурсов Западно-Сибирского территориально-производственного комплекса.

В статье рассматривается такое базовое понятие как лесовозобновительный период на примере сплошных вырубок с предварительным и последующим возобновлением целевых пород в южной подзоне тайги Томской области. Приводится обзор источников по тематике и их аналитический разбор. Обосновывается и дается определение термина и его суть. Показывается необходимость нормативного закрепления понятия в действующем лесном законодательстве.

Приведены результаты комплексного палеоэкологического исследования грядово-мочажинного болотного комплекса на территории южной тайги Западной Сибири на примере двух разрезов "Мочажина" и "Гряда". Особое внимание уделено обнаружению климатических воздействий на формирование торфяных залежей в голоцене.

В результате статистического анализа накопленных в мировой сети инструментальных данных выявлены закономерности наблюдаемых климатических и экосистемных изменений в Сибирском регионе. Показано, что потепление в Сибири за последний климатический (30-летний) период характеризуется неоднородной субрегиональной структурой с мезомасштабными очагами ускоренных темпов потепления до 0,5С/10 лет. Тренды приземного атмосферного давления за тот же период имеют менее контрастную субрегиональную структуру с уменьшением среднегодового давления до 0,2-0,4 Гпа/10 лет.Во временной изменчивости климатических параметров за прошедшее столетие по результатам вейвлет-анализа выделены масштабы периодичностей в 10-12 и в 30-50 лет. По вейвлет-спектрам для приземной температуры Западной Сибири и индекса Северо-Атлантического колебания выявлена их корреляционная связь в 1940-1990 гг. с временным сдвигом до семи лет в отдельные годы. Этот климатический феномен объясняется возможными инерционными механизмами океанического переноса тепла.По результатам анализа наземных и аэрокосмических инструментальных наблюдений обсуждаются климатические эффекты сибирских болот (на примере Большого Васюганского болота).

Изучено влияние температуры и осадков на радиальный прирост деревьев сосны (Pinus sylvestris L) в суходольных сосняках юга Томской области. При среднемноголетнем распределении осадков по сезонам года наибольшая ширина годичного кольца формируется при более низких температурах вегетационного периода и более высоких температурах зимы и весны и большем количестве садков лета (в основном июня) текущего гидрологического года. В период малоснежных зим усиливается положительная роль выпадающих весной и летом осадков текущего гидрологического года. В целом за столетний период (1900-2000 гг.) радиальный прирост деревьев сосны обыкновенной значимо зависит от температур апреля и сентября и осадков июня во всех обследованных суходольных сосняках и хорошо объясняется сезонными особенностями ее физиологической и ростовой активности и сезонными изменениями почвенного климата на юге Западно-Сибирской равнины.

Детально изучены два торфяных разреза олиготрофного грядово-озерного комплекса южнотаежного болота Иксинского. Выполнены анализы ботанического состава, степени разложения, зольности и плотности торфа, численности диатомовых водорослей. Датированы 14 проб торфа. Проведена реконструкция фитоценозов и водных режимов. Предложена методика повышения качества хронологии торфонакопления с учетом его перерывов, использованием скорости аккумуляции торф соседних слоев-аналогов, радиоуглеродных дат-аналогов, синхронизации торфяных разрезов по сходным стадиям водного режима. На основе системно-эволюционного методического подхода и индикаторов палеокриогенных процессов обнаружены многочисленные нарушения эндогенного развития, обусловленные совместным влиянием континентального климата и значительной дифференциации микрорельефа минерального дна, сложенного карбонатными суглинками. Выявлено формирование комплексности и гетеротрофности уже на стадии заболачивания; частые (вековые и внутривековые) резкие смены растительных сообществ и водного режима, значительные колебания уровней болотных вод; псевдоинверсии на более минеротрофную стадия развития; длительное сохранение комплексности; типовое и фитоценотическое разнообразие комплексов; преобладание топяных и топяно-озерных комплексов; блоковый характер торфонакопления, неоднократные перерывы в аккумуляции торфа из-за формирования вторичных озер во влажные потепления, многолетнемерзлых бугров пучения в сухие похолодания, вторичных термокарстовых озер в периоды последующих потеплений. Отмечено преобладание климатические обусловленных стадий развития, многократное влияние палеокриогенных процессов, максимальное влияние на функциональное состояние болот холодных сухих и влажных периодов. Это подтверждает наличие в лесной зоне Западной Сибири, наряду с эндогенным типом болотообразовательного процесса, регионального, климатически обусловленного типа. Чуткий отклик изученного типа комплекса позволяет создавать высокоразрешающие реконструкции и прогнозы как функционального состояния болот, так и климата.

Получены оценки пространственно-временной изменчивости климатических характеристик на территории Западной Сибири за 1976-2014 гг. Установлено влияние на эту изменчивость параметров циркуляции атмосферы, таких как составляющие скорости ветра, относительная завихренность, индексы крупномасштабной циркуляции. Выявлено, что в зимние месяцы процесс потепления сменился процессом похолодания, что связано, в первую очередь, с изменением процессов атмосферной циркуляции, описываемых индексом SCAND.

Рассмотрена структура информационно-моделирующей системы, предназначенной для изучения климатических изменений и динамики геокриологических процессов на территории мерзлоты, включающая в качестве основных составляющих базу данных и подсистему имитационного моделирования полей термокарстовых озер. Предложенная геоимитационная модель основана на экспериментально установленных свойствах реальных полей термокарстовых озер в зоне многолетней мерзлоты Западной Сибири.

На основе экспериментальных данных спутника Envisat исследована территориальная распространенность водяного пара для различных природно-климатических зон юга западной Сибири в летние сезоны 2008-2011 гг. Анализ коррелированности временных рядов содержания водяного пара в атмосфере по данным спутника Envisat W и радиозондовых наблюдений w для территории аэрологической станции г. Омске показал, что абсолютные величины W и w линейно связаны между собой. Коэффициент корреляции равен 0.77 (уровень значимости р = 0.05). Рассчитаны функции распределения количества водяного пара по числу случаев его измерений со спутника Envisat для безоблачного неба для трех зон с разными физическими параметрами подстилающей поверхности: степной, Большого Васюганского болот (БВБ) и лесной зоны. Функции распределения носят бимодальный характер, причем каждя отдельная мода подчиняется нормальной логарифмическому закону. Приведены параметры этих распределений.

Для территории Западной Сибири проводился расчет и анализ оценок температуры и давления, а также таких характеристик их временных рядов, как трендоустойчивость, квазицикличность, долговременная память, с помощью стандартных статистических методов и по методам фрактального и кратно-масштабного анализов. Оценка коэффициентов линейной регрессии в зимний сезон показали, что изменения климатических величин с начала XXI в. являются статистически значимыми, при этом наблюдается согласованность между выявленными периодичностями временных рядов (коэффициент когерентности - 0.9). Полученные результаты говорят о возможности использования данных методов анализа в прогностических целях.

По данным наблюдений за 1976-2014 гг. выполнен анализ полей температуры воздуха и атмосферного давления на территории Западной Сибири, проведено сравнение изменчивости температуры и давления на двух временных интервалах: 1976-2005 гг. и 1985-2014 гг. Для этих же интервалов проведена оценка вкладов климатообразующих факторов, радиационных и циркуляционных. Установлено, что на исследуемой территории Западной Сибири в период 1985-2014 гг. по-прежнему наблюдается повышение среднегодовой температуры приземного воздуха, однако процесс потепления протекает менее интенсивно по сравнению с периодом 1976-2005 гг. Большую роль в уменьшении темпов роста температуры играют зимние месяцы, в которые во втором временном интервале происходит смена процесса потепления процессом похолодания. Показано, что преобладающий вклад в период с 1985 по 2014 гг. оказали циркуляционные факторы, т.е. механизмы, описываемые индексами глобальной циркуляции.

Рассмотрены вопросы применения данных дистанционного зондирования в задачах мониторинга состояния многолетнемерзлых грунтов Западной Сибири в контексте климатических изменений. В качестве геокриологических индикаторов динамики состояния мерзлотных ландшафтов использованы термокарстовые озера. Сформированная коллекция разновременных космических снимков (1973 - 2005 гг.) территорий в сплошной и островной зонах многолетней мерзлоты позволила исследовать динамику изменений состояния многолетнемерзлых пород в условиях глобального потепления последних десятилетий. Установлено, что суммарная площадь озер в зоне слпошной вечной мерзлоты увеличивается, а в зоне прерывистой вечной мезлоты, наоборот, уменьшается.

В монографии приводятся 22 новые спорово-пыльцевые диаграммы для территории Западной Сибири и прилегающих районов, снабженные радиоуглеродными датами. На основе этих данных сделаны палеореконструкции динамики растительного покрова и климата изучаемого региона с позднеледникового времени до современности по шести ключевым участкам. Кроме того, в начале работы проводится исследование соответствия состава современных спорово-пыльцевых спектров составу окружающей растительности отдельно для юго-востока Западно-Сибирской равнины и для Алтае-Саянской горной области. Выявленные закономерности современных спектров используются при интерпретации ископаемых спорово-пыльцевых спектров и реконструкции палеорастительности и климата. Корреляция опорных спорово-пыльцевых диаграмм по меридиональному трансекту через Западную Сибирь от лесотундры до высокогорий Тувы, проведенная на единой равномерной временной шкале, выявила пять основных относительно стабильных биоклиматических периодов в развитии растительности и климата региона, существовавших с поздне-ледниковья до современности. Для специалистов, занимающихся изучением динамики растительного покрова и климата четвертичного периода, палинологов, преподавателей палеогеографических и ботанических дисциплин в вузах, а также природоохранных организаций.

С использованием космических снимков и геоинформационных технологий осуществляется выявление, картографирование и оценка изменения техногенно нарушенных территорий в районах размещения нефтегазового сектора Западной Сибири. В статье представлено применение продуктов MODIS, космических снимков Landsat с 2000 по 2012 гг. и геоинформационных систем ERDAS Imagine, ArcGIS, ArcView для оценки экологического состояния территорий с нефтепроводами с целью предотвращения риска неблагоприятных воздействий на компоненты окружающей природной среды.

В монографии рассмотрен современный уровень состояния вычислительно-информационных технологий мониторинга и моделирования климатических изменений и их последствий для окружающей среды. Подробно описана вычислительно-геоинформационная веб-платформа для работы с геопривязанными климатическими данными. Представлен обзор современных и ожидаемых в будущем климатических изменений и их последствий. Показана сложившаяся ситуация в области вычислительно-информационного обеспечения мониторинга и моделирования климатических процессов. Детально проанализированы современные вычислительно-информационные технологии для работы с геопривязанными данными. Приведены первые результаты исследований климатических изменений и их последствий на территории Сибири, полученные с помощью системы "Климат". Книга рассчитана на специалистов в области метеорологии, климатологии, информатики и прикладной математики.