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 книге представлены избранные работы доктора географических наук профессора А.А. Величко, опубликованные на протяжении его научной деятельности в ведущих отечественных и зарубежных журналах, в ряде сборников и монографий. В книге после краткого раздела, посвященного теоретическим аспектам эволюционной географии, дается подробный разбор закономерностей разномасштабных изменений ландшафтов и климата Земли, происходивших в течение кайнозоя, сопряженности между собой колебаний, имевших различную амплитуду и период; рассмотрены также вопросы устойчивости компонентов ландшафтной оболочки в меняющихся условиях. Использованный автором ретроспективный подход позволяет на основе знаний о прошлых изменениях ландшафта (особенно подробно исследованных для последнего - четвертичного - этапа развития ландшафтной оболочки) провести оценку предстоящих изменений климата и ожидаемой реакции ландшафтов на эти изменения. Этим проблемам также посвящен отдельный раздел. Наконец, заключительная часть данного сборника содержит статьи, рассматривающие взаимоотношения человека и окружающей среды на ранних этапах становления человеческого общества. Книга представляет интерес для широкого круга специалистов в области наук о Земле, включая географов, гляциологов, геологов, биологов и других, а также для студентов и преподавателей высших учебных заведений.

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.

Климат на нашей планете меняется, причем весьма интенсивно. С этим уже не поспоришь... Растет число природных катастроф, и эти изменения касаются каждого жителя Земли, лишая его возможности занять удобную позицию стороннего наблюдателя. А потому как никогда актуальна задача разобраться в причинах происходящего: ведь если установить механизмы, определяющие поведение климатической системы Земли, мы сможем прогнозировать будущие изменения климата, а со временем и направлять их в желаемое русло.

В монографии рассмотрены вопросы геоимитационного моделирования динамики термокарстовых процессов на территории многолетней мерзлоты в условиях глобального потепления. Разработана модель полей термокарстовых озер, основанная на экспериментально определенных существенных свойствах пространственно-временной структуры полей. Описан программный комплекс геоимитационного моделирования, созданный на основе разработанных алгоритмов моделирования, созданный на основе разработанных алгоритмов моделирования, учитывающих выявленную путем регрессионного анализа взаимосвязь термокарстовых и климатических изменений. Приведены результаты исследования адекватности модели с использованием экспериментальных данных о площадях термокарстовых озер. Даны примеры практического применения компьютерных экспериментов с моделью, в том числе для прогноза динамики полей термокарстовых озер в условиях современного глобального потепления. Данная монография может быть полезна геоэкологам, климатологам, географам, мерзлотоведам, изучающим последствия климатических изменений, специалистам, деятельность которых связана с моделированием природных объектов с пространственной структурой, а также студентам и аспирантам вузов.

Сборник включает тезисы докладов XXI Рабочей группы "Аэрозоли Сибири". Обсуждаются результаты теоретических и экспериментальных исследований по следующим направлениям: оптические и микрофизические свойства аэрозоля; химия окружающей среды, аэрозольно-газовые связи, биота и её влияние на атмосферные процессы; генерация, трансформация и сток аэрозоля; моделирование атмосферных процессов; аэрозоль и климат; антропогенный аэрозоль; методы и средства исследования аэрозоля. Для специалистов в области физики и оптики атмосферы, экологии и исследования загрязнений.

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.

Проанализирована динамика температуры по актуальным данным со станций Алтайского региона. Проведенное исследование показало, что изменения климатических характеристик в регионе происходят синхронно. Синхронность в изменении составляющих температурных рядов на всех рассмотренных станциях характеризуется высокой связностью каждой из составляющих с соответствующим типовым полем. Выявлено, что часть изменчивости рядов температуры, описываемая скрытыми периодичностями, составляет в среднем 1,3%, что гораздо больше влияния трендов, которое для большинства станций не превышает 0,3%. Наибольший вклад в изменения температуры в Алтайском регионе вносят гармоники с периодом 20 лет (средние годовые), 40 и 9 лет (зимние), 18 лет (летние), 5-8 лет (осень, весна). Получен долгосрочный прогноз изменения температуры воздуха в регионе до 2030-х гг.

Анализ рядов температуры приземного слоя атмосферы, полученных на метеостанциях Евразии, выполненный с использованием аналитического сигнала, является предметом данной статьи. Климатические классы выделяются путем сравнения фазы температурного ряда с оценкой типовой фазы в итерационном процессе. данная вычислительная технология впервые применена для изучения климатических процессов. Новы подход является информативным и соответствует известным представлениям о географии климата. Подтверждается, что фазировка и синхронность являются существенными особенностями климатических процессов на Земле.

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 статье рассмотрено влияние повышенных доз биологически активной УФ-В радиации на наземные и водные экосистемы. Показано, что ускорение роста СО2 в атмосфере в 80-90-х гг. XX в. до 1,6 млн-1 в год произошло при систематическом росте в этот период УФ-В радиации из-за длительной вулканогенной депрессии озоносферы вследствие аномально высокой частоты извержений вулканов, выбрасывающих продукты в стратосферу. Ускорению роста атмосферного СО2 способствовало не только подавление фотосинтетической активности в наземных и водных экосистемах, но и снижение поглотительных свойств Мирового океана из-за существенного повышения температуры его поверхности в этот период примерно на 0,7С за счет интенсивного поглощения увеличивающейся УФ-В радиации растворенным органическим веществом.

Обзорная статья по материалам конференции освещает современное состояние дел в вопросах изучения изменений климата и ландшафтов Евразии в послеледниковое время с помощью разнообразных палеолимнологических методов, анализа слоев спелеотерм и древесно-кольцевых серий традиционными и новейшими палеогеографическими методами.

Атлантическое долгопериодное колебание (АДК), связанное с изменением океанического переноса тепла в Северной Атлантике и Атлантическом секторе Арктики, оказывает значительное влияние на климат Северного полушария (СП). С 1970-х по начало 2000-х гг. наблюдался рост индекса АДК, совпадающий с трендом глобального потепления. Для оценки вклада АДК в сезонные изменения температуры в СП проанализированы численные эксперименты с совместной моделью общей циркуляции атмосферы ECHAM5 и термодинамической моделью верхнего перемешанного слоя океана с использгван6ием аномальных потоков океанической конвергенции тепла, связанных с АДК. При этом исследовался относительный вклад аномальных потоков тепла в Атлантике и в Арктике. Показано, что АДК может объяснять около 40% наблюденных температурных изменений в последние 30 лет в зимний и летний сезоны. Вертикальная структура температурных изменений, связанных с АДК, также имеет много общего с эмпирическими оценками, в частности воспроизводит арктическое усиление с максимальными трендами у поверхности в высоких широтах СП. АДК в модели приводит к увеличению вероятности формирования аномально холодных температурных режимов в феврале на территории России, несмотря на рост средней температуры для февраля. Также отмечено увеличение вероятности формирования аномально жарких июлей, в том числе на европейской территории России. Показано, что важный вклад в сезонные изменения вносят аномальные потоки тепла в Арктике, которые обычно не учитываются при моделировании эффекта долгопериодных колебаний в Северной Атлантике. Полученные результаты указывают на важную роль АДК в формировании погодно-климатических аномалий.

В книге рассмотрены содержание проблемы хронобиологического анализа растений, методологическая основа и опыт первых исследований в период изменения климата на крупной территории экологически весьма разнообразной Республики Казахстан; разработаны основные концептуальные подходы к решению проблемы для равнинных и горных территорий. Изложенные здесь результаты - только начало дальнейших исследований, которые должные быть развернуты в области хронобиологического анализа растительных систем. И потому выполненная работа была бы вполне оправданна, если послужит их развитию.Книга предназначена для широкого круга специалистов - биологов, метеорологов, программистов - математиков, ученых экологов, педагогов, практиков сельского и лесного хозяйства.

Рассмотрена проблема применения хронобиологического анализа растений для оптимизации природопользования при колебаниях климата.

Предложена методика числовой оценки скорости, направления и величины смещения характеристик растений при изменении климата.

Рассмотрены вопросы индикации уязвимости растений при изменении климата.

Рассмотрены вопросы адаптации растений при изменении климата.

В Центральном Алтае для ороклиматических условий Северо-Чуйского хребта впервые детально описано современное состояние верхней границы леса. Показано, что в этом районе выделяются следующие категории верхней границы леса: 1) сомкнутых лесов (до 2300 м над ур. м.), 2) групп деревьев (от 2235 до 2370 м) и 3) отдельных деревьев (от 2240 до 2475 м на восточном и от 2240 до 2390 м на западном склоне соответственно). Граница сомкнутых лесов неоднородна и представлена старовозрастными кедровыми, лиственнично-кедровыми лесами, а также более молодыми лиственничными, кедрово-лиственничными лесами послепожарного происхождения. Границы групп деревьев и отдельных деревьев образует преимущественно кедр сибирский (Pinus sibirics) с незначительным участием лиственницы сибирской (Larix sibirica). Все границы извилисты; их абсолютная высота на отдельных участках значительно (до 150 м) снижена за счет выхода каменистых осыпей и/или лавинно-селевых конусов. В современный период на обследованных границах самоподдержание популяций кедра и лиственницы осуществляется за счет семян лесных экосистем на верхней границе сомкнутых лесов. репродуктивная граница кедра проходит на высоте 2350-2390 м, лиственницы - 2350-2420 м.

Представлен новый подход к изучению развития структуры снежного покрова на основе его кристалломорфологии, а также фундаментальных законов природной симметрии и эволюционной биологии. Разработаны детерминированные и стохастические эмпирические модели, описывающие сублимационно-метаморфический цикл сезонного снежного покрова как эволюционный биосферный процесс. Выявлены стадийность форм роста кристаллов и саморазвитие снежных горизонтов в различных полиморфных вариантах метаморфического цикла. На этой основе разработана новая кристалломорфологическая классификация сезонного снега, по которой описаны региональные и локальные типы снежных структур. Вероятностные закономерности эволюции выявлены моделями авторегуляции метаморфизма двух типов: саморегуляции снежных горизонтов и регулирования их извне. Эволюционные модели призваны совершенствовать методы долгосрочного прогнозирования лавинной опасности. Проведена также количественная оценка структурно-эволюционного полиморфизма снежного покрова. Для специалистов в области изучения эволюционных биосферныхъ процессов. структурного снеговедения и прогнозирования снежных лавин.

Излагаются результаты исследований энергетики барических образований умеренных широт, а также представлена методика климатического обоснования использования энергии ветра. Рассматриваются вопросы объективного анализа облачности и опасных явлений погоды по данным дистанционного зондирования атмосферы и станционных наблюдений. Обсуждаются различные аспекты моделирования и прогноза атмосферных процессов и явлений с широким привлечением для решения данных задач гидродинамической модели WRF.Монография рассчитана на научных работников, аспирантов и студентов гидрометеорологических специальностей.

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.

Для региона Сибири (50-70 с.ш., 60-110 в.д.) по данным 163 метеорологических станций определены временные ряды усредненных по территории температуры, приземного давления и облачности в зимний период (декабрь-февраль) за 1976-2011 гг. Для этого же временного промежутка по данным приземных синоптических карт сформированы ряды характеристик зимних циклонов: общего числа и давления в центрах. Установлено, что изменчивость климатических характеристик и характеристик циклонической активности различается в двух временных интервалах: 1976-1990 и 1991-2011 гг. В первом их них температура и облачность возрастают, а приземное давление падает. При этом уменьшается число циклонов и происходит их интенсификация. т.е. углубление. Во втором временном интервале происходят изменения противоположного знака. Анализ корреляций между характеристиками климата и циклонической активности позволил непротиворечиво объяснить влияние циклонов на приземное давление и облачность.

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.

Методом вейвлет-анализа исследованы колебательные структуры в межгодовой изменчивости температурных рядов гг. Омска, Томска, Красноярска, Иркутска, Благовещенска и Петропавловска-Камчатского. Масштабы выявленных колебаний приблизительно составляют 5, 11, 22, 30 и 50 лет. Аналогичному анализу подвергнуты временные ряды индекса Южного Колебания SOI, чисел Вольфа W и геомагнитного индекса Ap. Исследованы корреляции как между исходными рядами T, SOI, W, Ap, так и между периодичностями отдельных масштабов. Значимая по уровню 99% корреляция имеет место только между температурными рядами для городов, расположенных в континентальной зоне. Между отдельными периодичностями в колебаниях SOI и в температурных рядах найдена значимая отрицательная корреляция. а в рядах W, Ap и температуры значимая положительная корреляция для масштаба 30 и 50 лет.