Пространственно-временная изменчивость климата Азиатской территории России тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Логинов, Сергей Владимирович

• Логинов, Сергей Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Логинов, Сергей Владимирович

Введение.

1 Современное состояние вопроса.

1.1 Характеристики глобальных изменений климата в XX столетии. Особенности изменений на территории России.

1.2 Колебания в рядах метеорологических величин: возможная обусловленность солнечным воздействием.

1.3 Колебания в рядах метеорологических величин, обусловленные крупномасштабной циркуляцией атмосферы и океана.

2 Исходные данные и математические методы их обработки.

2.1 Базы данных наблюдений и реанализов.

2.2 Анализ колебательной структуры некоторых геофизических индексов.

3 Структура и динамика метеорологических полей над азиатской территорией России во второй половине XX столетия.

3.1 Изменения температуры на АТР в период интенсивного глобального потепления 1975-2005гг.

3.2 Изменение давления на АТР в период интенсивного глобального потепления 1975-2005 гг.

3.3 Изменения общего количества осадков на АТР в период интенсивного глобального потепления 1975-2005 гг.

4 Применение вейвлет-спектров для анализа рядов климатообразующих величин и выявления дальних связей в региональной климатической системе.

4.1 Периодичности в рядах наблюдений температуры приземного воздуха для отдельных станций на территории АТР.

4.2 Периодичность приземных температур, давления, осадков на территории СНГ и Балтии.

4.3 Прогностические оценки изменения температуры приземного воздуха с использованием метода вейвлет-преобразования.

5 Исследование полей метеорологических величин и циркуляции в отдельных регионах Северного полушария по данным реанализов КСЕР/ИСАЯ, ЖА-25.

5.1 Изменчивость составляющих радиационного баланса на ВГА над азиатской территорией России в период 1979-2008гг.

5.2 Изменчивость субтропического струйного течения в тропосфере Северного полушария во второй половине XX века.

5.3 Анализ связи между изменчивостями метеорологических величин с характеристиками радиационного баланса на верхней границе атмосферы и субтропического струйного течения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пространственно-временная изменчивость климата Азиатской территории России»

Актуальность работы.

Проблема глобального потепления является центральной проблемой современной климатологии. Оценки, выполненные Межправительственной группой экспертов по проблеме изменений климата (МГЭИК, [1]) показали, что в XX столетии произошло среднеглобальное потепление климата, составившее 0,6 ± 0,2 °С, соответствующих доверительному уровню 95 %, а для периода 1906-2005 гг. потепление составило уже 0,74 ± 0,18°С [2]. Данные наблюдений обнаружили сильную пространственно-временную изменчивость климата. Потепление климата в XX веке происходило главным образом в течение двух периодов времени: 1919-1945 гг. и с 1976 по настоящее время.

Пространственная структура потепления в XX веке характеризуется существенной неоднородностью, особенно во внетропических широтах. В качестве основной причины наблюдаемого глобального потепления МГЭИК рассматривает возрастание антропогенной нагрузки на климатическую систему и, в частности, выбросы в атмосферу парниковых газов и сульфатных аэрозолей. Однако довольно значительная группа исследователей связывает происходящие изменения с естественными колебаниями климата. Для устранения возникших противоречий в понимании причин наблюдаемого потепления в 2003 г. был разработан план для Программы наук об изменении климата (CCSP) [3]. В программе подчеркивается необходимость изучения региональных изменений климата и их изменчивости, характеризуемой моментами распределения более высокого порядка.

Необходимость исследования региональных изменений климата также связана с различными социально-экологическими последствиями развивающегося глобального потепления. Азиатская территория России (АТР) представляет собой обширный регион планеты, в котором реализуются разнообразные физико-географические условия и который вносит существенный вклад в формирование климата Северного полушария.

Целью работы являлось: исследование пространственно-временной изменчивости среднемесячных и среднегодовых полей температуры, давления и осадков на АТР во второй половине XX и начале XXI столетий и оценивание влияния на эту изменчивость крупномасштабной атмосферной циркуляции и радиационного баланса на верхней границе атмосферы.

Основные задачи исследования, которые решались для достижения цели и решение которых составляет содержание работы:

1. Исследовать поля средних величин и линейных трендов температуры, давления, осадков на АТР по данным гидрометеорологических наблюдений за период 1975 - 2005 гг.

2. Для станций, расположенных на территории бывшего СССР исследовать закономерности проявления в рядах температуры и давления скрытых квазипериодических колебаний, выявить общность масштабов колебаний и их возможную обусловленность колебаниями солнечной активности, а так же процессами, происходящими в Северной Атлантике и экваториальной части Тихого океана.

3. Разработать методику прогностической оценки изменчивости приземной температуры, основанную на использовании вейвлет-преобразования исходного ряда.

4. Исследовать изменчивость субтропического струйного течения (ССТ) в Северном полушарии, включающую линейные тренды, квазипериодические колебания, связи этих характеристик с различными геофизическими индексами по данным реанализа NCEP/NCAR за период 1948-2005 гг.

5. Исследовать изменчивость элементов радиационного баланса на ВГА над АТР по данным реанализов NCEP-DOE AMIP-II и JRA-25 за период 1979-2008 гг.

6. Разработать регрессионные модели, связывающие изменчивость приземной температуры с изменчивостью глобальной циркуляции в Северном полушарии и изменчивостью радиационного баланса на ВГА над АТР.

Материалы и методы исследования.

В работе использованы данные наблюдений 454 метеорологических станций, расположенных на АТР и сопредельных территориях, а также реанали-зов NCEP/NCAR, NCEP-DOE AMIP-II и JRA-25. При решении поставленных задач использовались методы: корреляционного и спектрального анализов, теории статистических выводов, регрессионного анализа, анализа главных компонент, кластерного анализа, анализа временных рядов с помощью вейвлет-преобразований. Значимость полученных оценок проверялась путем расчета стандартных критериев. Большая часть расчетов проведена с использованием авторских программ, написанных для работы в среде MATLAB.

Основные положения, выносимые на защиту

1. По данным гидрометеорологических наблюдений в течение 1975-2005 гг. установлено, что в целом для азиатской территории России увеличение приземной температуры воздуха составило 0,34±0,20°С/10 лет, при этом: потепление проявлялось во все сезоны года, атмосферное давление падало -0,22±0,16 гПа/10 лет, количество осадков уменьшалось -5,03±18,44 мм/10 лет. В то же время изменения имели выраженную макромасштабную пространственную неоднородность на АТР.

2. Анализ квазипериодических колебаний в рядах температуры сети станций на территории бывшего СССР показал, что наиболее общими для всех станций периодами колебаний являются 5, 7, П, 15 и 22 года, хотя единого для всех станций периода колебаний не обнаружено. Установлена статистически значимая связь колебаний в диапазонах периодов 3-8 и 10-15 лет в температурных рядах Западной Сибири с изменчивостью аналогичных масштабов индекса Северо-Атлантического колебания.

3. По данным реанализа установлено, что во второй половине XX столетия скорость ветра на оси субтропического струйного течения в северном полушарии в холодный период года увеличивалась на 1 м-c'VlO лет, причем без значимых изменений широты и высоты самой оси. При этом корреляционная связь скорости течения с североатлантическим колебанием является значимой только в октябре-декабре, а с южным колебанием - в январе-апреле, и повышается, если рассматривать не исходные ряды, а их вейвлет-спектры.

4. По данным реанализа установлено, что в течение последнего 20-летия на верхней границе атмосферы (ВГА) происходило увеличение интенсивности отраженной коротковолновой солнечной радиации и, соответственно, у уменьшение радиационного баланса, которое составило -1,7Вт-м"/10 лет. Эта тенденция находится в полном соответствии с изменением облачного покрова и приходящей к подстилающей поверхности коротковолновой солнечной радиации.

Научная новизна работы:

1. В работе впервые для крупного климатообразующего региона Северного полушария определены не только средние характеристики метеорологических полей и масштабы их пространственно-временной изменчивости, но и с единых позиций проанализированы скрытые квазипериодические колебания во временных рядах климатических характеристик и установлены статистические связи этих колебаний с колебаниями в основных планетарных геофизических индексах.

2. Предложен новый подход к прогнозированию изменчивости рядов климатических характеристик, основанный на свойствах вейвлет-преобразования.

3. Выявлены закономерности пространственно-временной изменчивости субтропического струйного течения во второй половине XX столетия и увеличение над АТР интенсивности отраженной коротковолновой солнечной радиации и, соответственно, уменьшение радиационного баланса на ВГА.

Практической ценностью выполненной работы является то, что полученные в работе результаты являются необходимой составной частью данных, предназначенных для тестирования региональных численных моделей климата и для разработки обоснованных методик организации сети регионального мониторинга климата.

Результаты работы использованы Институтом криосферы Земли СО РАН при выполнении программы РАН «Изменения окружающей среды и климата: природные катастрофы». Проект 16.4. «Природные и антропогенные факторы динамики криогенных геосистем».

Обоснованность и достоверность полученных в работе результатов обусловлена большим объемом анализируемых данных, корректным комплексным использованием современных методов и средств математического аппарата, сравнением полученных результатов с выводами других авторов, удовлетворительным согласованием модельных данных с фактическими.

Личный вклад автора. Автор принимал участие на всех этапах работы: в формулировке задачи, выборе методов решения, проведении расчетов и интерпретации результатов. Основные результаты диссертационной работы получены автором лично.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на Всероссийской конференции по физике солнечно-земных связей (Иркутск, 2002 г.), российской конференции «Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу» (4-е Томск, 2001, 5-е Томск, 2003, 6-е Томск, 2005, 7-е Томск, 2007, 8-е Томск, 2009, 9-е Томск, 2011), Международном симпозиуме «Оптика атмосферы и океана» (VIII Томск, 2001), Всемирной конференции по изменению климата (Москва, 2003), Рабочей группе «Аэрозоли Сибири» (X Томск, 2003, XIV Томск, 2007, XV Томск 2008), Международном симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды» (IV Томск, 2004, VI Томск, 2008, VII Томск, 2010), Международной конференции по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды (ENVIROMIS-2004, ENVIROMIS-2006, ENVIROMIS-2008, ENVIROMIS-2010, Томск), International Conference and Young Scientists School on Computational Information Technologies for Environmental Sciences (CITES-2007, Томск, 2007, CITES-2011, Томск, 2011), EGU General Assembly (Vienna, Austria, 2010), ESA-iLEAPS-EGU Joint Conference on Earth Observation for Land-Atmosphere Interaction Science in Frascati (Rome, Italy, 2010), WCRP OSC Climate Research in Service to Society in Denver (CO, USA, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 87 научных работ, в том числе 15 в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, и списка литературы. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 18 таблиц, список литературы включает 161 наименования, из них 57 на английском языке.

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Логинов, Сергей Владимирович

Заключение

1. Усредненная по территории АТР среднегодовая температура приземного воздуха возрастала в период 1975-2005 гг. со скоростью 0,34 °С/10 лет при среднеквадратичном отклонении 0,20 °С/10 лет. Высокие значимые тренды потепления установлены для февраля, марта, мая, июля и октября, т.е. для месяцев, относящихся ко всем сезонам года.

2. Усредненное по территории АТР среднегодовое давление приземного воздуха падало в течение 1975-2005 гг. со скоростью -0,22 гПа/Юлет при среднеквадратичном отклонении 0,17 гПа/Юлет. Наибольшие отрицательные тренды давления установлены для февраля (Ptr = -0,97 гПа/Юлет, 5№ = 0,59 гПа/10 лет, марта (Ptr — -0,75 гПа/Юлет, 5tr — 0,60 гПа/10 лет,), причем в эти месяцы давление снижается практически на всей территории АТР.

3. Эволюция поля осадков на территории АТР в период 1975-2005 гг. характеризуется тенденцией к снижению как за год в целом (Rtr= -5,03 мм/10лет, 8tr = 18,44 мм/10 лет), так и в отдельные календарные месяцы. Значимых трендов изменения осадков не установлено.

4. Наиболее общими масштабами квазипериодических колебаний в рядах наблюдений на территории Сибири приземных температуры и давления являются масштабы 5, 7, 11, 15, 22 и 30 лет. Анализ корреляций между шкаль-но-усредненными вейвлет-спектрами одного масштаба, относящихся к различным станциям наблюдений, не выявил колебания, доминирующего в региональной климатической системе ни в рядах температуры, ни в рядах давления. Наиболее тесная (k ~ 0,4) статистически значимая связь выявлена для колебания в рядах температуры масштаба 5 лет.

5. На основании анализа рассчитанных вейвлет-спектров для рядов наблюдения приземных температур в Западной Сибири и индекса СевероАтлантического колебания установлена статистически значимая корреляция для периодичностей 3-8 лет и 10-15 лет.

6. Разработана методика оценки прогноза межгодовых колебаний в рядах метеорологических величин. В методике осуществляется интерполяция вперед коэффициентов вейвлет-преобразования для выделенных периодичностей с последующим обратным преобразованием для получения прогнозируемой части ряда.

7. На базе выходных данных проекта реанализа NCER/NCAR за 1948-2005 гг. исследована пространственно-временная изменчивость скорости ССТ, как ведущий поток западно-восточной циркуляции в тропосфере Северного полушария. Показано, что скорость ССТ в холодный период года увеличивается на 1 м/с за 10 лет. Значимых тенденций в изменении широты и высоты положений оси ССТ не установлено. Рассмотрены корреляции временного ряда скорости течения с рядами индексов Северо-Атлантического и Южного колебаний, чисел Вольфа, угловой скорости вращения Земли. Влияние СевероАтлантического колебания на скорость ССТ является значимыми в октябре-декабре, Южного колебания - январе-апреле. Для летних месяцев наблюдается антикорреляция скорости течения с угловой скоростью вращения Земли.

8. Исследованы изменчивости пространственно-временных распределений температуры и элементов радиационного баланса на ВГА над АТР, ограниченной 45-80°с.ш. и 60-180°в.д., по данным реанализов NCEP-DOE AMIP-II и JRA-25 за период современного глобального потепления 1979-2008 гг. Показано, что среднегодовые значения радиационного баланса на ВГА являются отрицательными, что соответствует отрицательным значениям усредненных по территории среднегодовых температур воздуха. Замечено, что с начала 90-х годов XX столетия наблюдается рост отраженной Земля-атмосфера коротковолновой радиации. Этот рост находится в соответствии с динамикой облачного покрова в соответствии с изменением облачного покрова и приходящей к подстилающей поверхности коротковолновой солнечной радиации. Нисходящий тренд радиационного баланса ярко выражен в период после начала 90-х годов XX столетия.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Логинов, Сергей Владимирович, 2012 год

1. Strategic Plan for the Climate Change Science Program / Washington, DC, 2003.-21 lpp.

2. Монин A.C. Введение в теорию климата/ А.С. Монин. JI. Гидрометеоиз-дат, 1982.-243с.

3. Ефимова Н.А. Изменения температуры воздуха и облачности на территории бывшего СССР / Н.А. Ефимова и др..// Метеорология и гидрология. -1994.-№6,- С. 66-69.

4. Ефимова Н.А. Изменения основных элементов климата на территории СССР / Н.А. Ефимова и др.. // Метеорология и гидрология. 1996. - № 4. -С. 34-41.

5. Будыко М.И. Эмпирические оценки изменения климата к концу XX столетия / М.И. Будыко, Н.А. Ефимова, JI.A. Строкина // Метеорология и гидрология. 1999,-№ 12.-С. 5-12.

6. Зукерт H.B. Изменения температуры воздуха и осадков в тундровой зоне России / Н.В. Зукерт, Д.Г. Замолодчиков // Метеорология и гидрология. -1997.-№8.-С. 45-52.

7. Ефимова H.A. О сопоставлении изменений климата в 1981-2000г. с па-леоаналогами глобального потепления / H.A. Ефимова и др..// Метеорология и гидрология. 2004. - № 8. - С. 18-22.

8. Виноградова P.M. Изменчивость сезонных характеристик климата Сибири в течение XX века / P.M. Виноградова, H.H. Завалишин, В.И. Кузин // Оптика атмосферы и океана 2000. Т. 13. - № 6-7. - С. 604-607.

9. Ипполитов И.И. Современные природно-климатические изменения в Сибири: ход среднегодовых температур и давления / И.И. Ипполитов и др.. // География и природные ресурсы. 2004. - № 3. - С. 90-96.

10. Пономарев В.И. Тенденции изменения климата во второй половине XX века в Северо-Восточной Азии, на Аляске и северо-западе Тихого океана / В.И. Пономарев, Д.Д. Каплуненко, В.В. Крохин // Метеорология и гидрология. 2005.-№ 2. - С. 15-26.

11. Шиловцева O.A. Многолетние изменения температуры воздуха на Северо-Западном Таймыре и Нижнем Енисее в XX веке / O.A. Шиловцева, Ф.А. Романенко // Метеорология и гидрология. 2005. - № 3. - С. 53-68.

12. Климат России / под ред. проф. Н.В. Кобышевой. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 2001. - 655 с.

13. Ранькова Э.Я. Индикаторы изменений климата России / Э.Я. Ранькова, Г.В. Груза // Метеорология и гидрология. 1998. - № 1. - С. 5-18.

14. Груза Г.В. Колебания и изменения климата на территории России / Г.В. Груза, Э.Я. Ранькова // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2003. - Т.39.- № 2. С. 166-185.

15. Груза Г.В. Обнаружение изменений климата: состояние, изменчивость и экстремальность климата / Г.В. Груза, Э.Я. Ранькова // Метеорология и гидрология. 2004. - № 4. - С. 50-66.

16. Груза Г.В. О неопределенности некоторых сценарных климатических прогнозов температуры воздуха и осадков на территории России / Г.В. Груза и др.. // Метеорология и гидрология. 2006. - № 10. - С. 5-23.

17. Миланкович М. Математическая климатология и астрономическая теория колебаний климата / М. Миланкович. M.-JL: ГОНТИ, 1939. - 207с.

18. Шараф Ш.Г. Вековые изменения элементов орбиты Земли и астрономическая энергия колебаний климата / Ш.Г. Шараф, Н.А. Будникова // Тр. ИТА АН СССР. 1969. - Вып. XIV. - С. 48-85.

19. Bolton E.W. A wavelet analysis of Plio-Pleistocene climate indicators: A new view of periodicity evolution / E.W. Bolton, K.A. Maasch, J.M. Lilly // Geophys. Res. Lett. 1995. - Vol. 22. - P. 2753-2756.

20. Lau K.M. Climate signal delection using wavelet transform: How to make a time series sing / K.M. Lau, H. Weng// Bull. Amer. Meteor. Soc. 1995. - Vol. 76.-P. 2391-2402.

21. Liu H.S. Wavelet spectral analysis of the Earth's orbital variations and paleo-climatic cycles / H.S. Liu, B.F. Chao // J. Atmos. Sci. 1998. - Vol. 55. - P. 227236.

22. Барангулов Н.И. Влияние периодических вариаций элементов орбиты Земли на ее инсоляции / Н.И. Барангулов, Н.А. Петров // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1978,-Т.14.-№ 4. -С. 388-394.

23. Иванов В.В. Периодические колебания погоды и климата / В.В. Иванов // Успехи физических наук. 2002. - Т. 172. - №.7. - С. 777-811.

24. Мирошниченко Л.И. Солнечная активность и Земля / Л.И. Мирошниченко. М.:Наука, 1981. - 150.С.

25. Герман Дж.Р. Солнце, погода и климат / Дж.Р. Герман, Р.А. Голдберг. -Л.: Гидрометеоиздат, 1981.-319с.

26. Bertrand С. Potential role of solar variability as an agent for climate change / C. Bertrand, J.-P. Van Ypersele // Climate change. 1999. - Vol. 43. - P. 387-411.

27. Lean J. Reconstruction of solar irradiance since 1610. Implications for climate change / J. Lean, J. Beer, R. Bradley // Geophys. Res. Lett. 1995. - Vol. 22. - P. 3195-3198.

28. Монин A.C. Колебания климата / A.C. Монин, Д.М. Сонечкин. М: Наука, 2005,- 191с.

29. Jones P.D. Hemispheric and large-scale surface air temperature variations: An extensive revision and an update to 2001 / P.D. Jones, A. Moberg// J. Climate. -2003.-Vol. 16.-P. 206-223.

30. Schlesinger M.E. Is the recently reported 65- to 70 year surface temperature oscillation the result of climate noise / M.E. Schlesinger, N. Ramankutty // J.Geophys. Res. -1995. Vol.100, № D7. - P. 13767-13774.

31. Qian W. Climate change in China from 1880 to 1998 and its impact on the environmental condition / W. Qian, Y. Zhu // Climate Change. 2001. - Vol. 50. -P. 419-444.

32. Cook E.R. A new assessment of possible solar and lunar forcing of the bide-cadal drought rhythm in the Western United States / E.R. Cook, D.M. Meko, C. W. Stockton//J.Climate. 1997.- Vol. 10.-P. 1343-1356.

33. Касаткина E.A. Проявление циклов солнечной активности в атмосфере Северной Атлантики и Европы / Е.А. Касаткина, О.И. Шумилова, А.Г. Кана-тьев // Метеорология и гидрология. 2006. - № 1. - С. 55-59.

34. Пудовкин М.И. 11-летние вариации климата в Швейцарии 1700 по 1989г. и солнечная активность / М.И. Пудовкин, А.А. Морозова // Геомагнетизм и аэрономия. 2000. - Т. 40. - №3. - с. 3-8.

35. Егоров А.Г. Солнечный цикл и многолетняя барическая волна в приземной атмосфере Арктики / А.Г. Егоров // Доклады Академии наук. 2003. - Т. 393.-№.3,-С. 402-406.

36. King J.W. Willis D.M. Large-amplitude stationary planetary waves induced in the troposphere by the sun / J.W. King et al. // J. Atmos. Terr. Phys. 1977. - Vol. 39.-P.1357.

37. Labitzke K. Sunspots, the QBO, and the stratospheric temperature in the north polar region / K. Labitzke // Geophys. Res. Lett. 1987. - Vol. 14. - P. 353-356.

38. Labitzke K. Changes in the middle atmosphere in winter related to the 11-year solar cycle / K. Labitzke, M.-L. Chanin // Ann. Geophs. 1988. - Vol. 6. - P 643672.

39. Van Loon H. Association between the 11-year solar cycle, the QBO, and the atmosphere. Part II: Surface and 700 mb in the northern hemisphere in Winter / H. Van Loon, K. Labitzke // J. Climate. 1998. - Vol.1. - P. 905-918.

40. Labitzke K. Some recent studies of probable connections between solar and atmospheric variability / K. Labitzke, H. Van Loon // Ann. Geophys. 1993. -Vol. 11.-P. 1084-1094.

41. Жеребцов Г.А. Радиационный баланс атмосферы и климатические проявления солнечной активности / Г.А. Жеребцов, В.А. Коваленко, С.И. Молодых //Оптика атмосферы и океана. 2004. - Т. 17.-№ 12.-С. 1003-1917.

42. Svensmark Н. Variations of cosmic ray flux and global cloud coverage A missing link in solar-climate relationships / H. Svensmark, E. Friis-Christensen // J. Atmos. And Terr. Phys. - 1997. - Vol. 59. - P. 1225-1232.

43. Kirkby J. Solar variability and clouds: Proc. ISSI Workshop "Solar Variability and Climate" Bern, 28 June 2 Jule, 1999. / J. Kirkby, A. Laaksonen // Space Sci. Rev. - 2001. - Vol. 94, № 1-2. - P. 397-409.

44. Christl M. Evidence for a link between the flux of galactic cosmic rays and

45. Earth's climate during the past 200,000 years / M. Christl et al. // J. Atmos. and Sol.-Terr. Phys. 2004. - Vol. 66, № 3-4. - P. 313-322.

46. Marsh N. Galactic cosmic ray and El Nin~o—Southern Oscillation trends in International Satellite Cloud Climatology Project D2 low-cloud properties / N. Marsh // J. Geophys. Res. D. 2003. - Vol. 108, № 6. - P. AAC6/1- AAC6/6.

47. Udelhofen P.M. Cloud cover variations over the United States: an influence of cosmic rays or solar variability / P.M. Udelhofen, R.D. Cess // Geophys. Res. Lett. -2001. -Vol. 28, № 13. P. 2617-2620.

48. Rind D. The sun's role in climate variations / D. Rind // Science. 2002. -Vol. 296. - № 5568. - P. 673-677.

49. Кислов A.B. Климат в прошлом, настоящем и будущем / Кислов А.В. . -М.: МАИК Наука/Интерпериодика, 2001. 348 С.

50. Астафьева Н.М. Анализ долговременной структуры индекса Южного колебания и событий Эль-Ниньо / Н.М. Астафьева // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1997. - Т. 33. - № 6. - С. 850-859.

51. Гущина Д.Ю. Объединенная модель атмосферы и тропического океана. Прогноз явления Эль-Ниньо Южное колебание / Д.Ю. Гущина, Б. Девитт, М.А. Петросянц // Изв. РАН Физика атмосферы океана. - 2000. - Т.36. - № 5. -С. 581-604.

52. Мохов И.И. Эволюция характеристик межгодовой изменчивости, связанной с явлениями Эль-Ниньо-JIa-Нинья. / И.И. Мохов, А.В. Елисеев, Д.В. Хворостьянов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2000. - Т. 36. - № 6.-С. 741-751.

53. Бондаренко A.JI. О природе и возможности прогнозирования явления Эль-Ниньо-Ла-Нинья / А.Л. Бондаренко, В.В. Жмур // Метрология и гидрология. 2004. - № 11. - С. 39-50.

54. Weisberg R.H. A western Pacific oscillator paradigm for the El Nino-Southern Oscillation / R.H. Weisberg, C. Wang // Geophys. Res. Letters. 1997. - Vol. 24. -P. 779-782.

55. Уоллес Дж. Наблюдаемая низкочастотная изменчивость атмосферы / Дж.

56. Уоллес, M. Блэкман // Крупномасштабные динамические процессы в атмосфере. М: Мир 1988. - С. 66-109.

57. Вебстер П. Крупномасштабная структура тропической атмосферы // Крупномасштабные динамические процессы в атмосфере. М: Мир, 1988. -С. 261-305.

58. Хелд А. Теория стационарных и квазистационарных вихрей во внетропи-ческой тропосфере // Крупномасштабные динамические процессы в атмосфере.-М: Мир, 1988.-С. 143-187.

59. Pan Y. Correction analysis between sea surface temperature anomalies in the Eastern Equatorial Pacific and World Ocean / Y. Pan, A. Oort // Climate Dynamics. 1990.-№ 4.-P. 191-2000.

60. Rasmussen E. El-Nino, the ocean/atmosphere connection / E. Rasmussen // Oceanus.- 1984.-V.27.-P. 5-13.

61. Бышев В.И. Синоптическая и крупномасштабная изменчивость океана и атмосферы / В.И. Бышев. М: Наука, 2003. - 343с.

62. Дзердзеевский Б.Л. Циркуляционные механизмы в атмосфере Северного полушария в XX столетии: Материалы метеорологических исследований / Б.Л. Дзердзеевский. М: Наука, 1968. - 240 с.

63. Halpert M.S. Surface temperature patterns associated with the Southern Oscillation / M.S. Halpert, C.F. Ropelewski // J. Climate. 1992. - Vol. 5. - P. 577593.

64. Kane R.P. Relationship of El Nino-Southern oscillation and Pacific sea temperature with rainfall in various regions of Globe / R.P. Kane // Mon. Wea. Rev. -1997.-Vol. 125.-P. 1792-1800.

65. Груза Г.В. О связи климатических аномалий на территории России с явлением Эль-Ниньо-Южное колебание / Г.В.Груза и др.. // Метеорология и гидрология. 1999. - № 5. - С. 32-50.

66. Ropelewski C.F. Global and regional scale precipitation patterns associated with the El Nino/Southern Oscillation / C.F. Ropelewski, M.S. Halpert // Mon. Wea. Rev. 1987. - Vol. 115. - P. 1606-1626.

67. Иванова-Шиц К.А. Дальние связи между температурой поверхности тропической зоны Тихого океана и суммами осадков над Северным полушарием / К.А. Иванова-Шиц, Н.Н. Соколихина, JT.JI. Тарасова // Метеорология и гидрология. 2000. - № 1.-С. 5-11.

68. Современные глобальные изменения природной среды. В 2 т. Т.1 / под ред. Н.С. Касимова. М.: Научный мир, 2006. - 696с.

69. Gulev S.K. Synoptic and subsynoptic variability in the North Atlantic as revealed by the Ocean Weather Station data / S.K. Gulev, O. Zolina, Y. Reva // Tel-lus. 2000. - Vol. 52A. - P. 323-329.

70. Попова В.В. Влияние североатлантического колебания на многолетний гидротермический режим Северной Евразии. I. Статистический анализ данных наблюдений / В.В. Попова, А.Б. Шмакин // Метеорология и гидрология. -2003.-№5.-С. 62-74.

71. Полонский А.Б. О влиянии Северо-Атлантического и Южного колебаний на изменчивость температуры воздуха в Евразийско-Средиземноморском регионе / А.Б. Полонский, Д.В. Башарин // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2002. - Т. 38. -№ 1. - С.135-145.

72. The North Atlantic Oscillation: Climatic Significance and Environmental Impact. /Editors: J. W. Hurrell et al. American Geophysical Union, Washington, DC, 2003.-279pp.

73. NCEP/NCAR Reanalysis 1: Summary Электронный ресурс.// NOAA National Center for Environmental Prediction/ URL: http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.html (дата обращения: 25.05.2012).

74. NCEP-DOE Reanalysis 2: Summary Электронный ресурс. // NOAA National Center for Environmental Prediction / URL:http://wvvw.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis2.html (дата обращения: 25.05.2012). Загл. с экрана.

75. The ERA-40 project plan. Era-40 Project Report Series 1// Editors: A.J. Simmons, J.K. Gibson. Reading RG2 9AX, UK, 2000. - 63pp.

76. Japanese 25-year ReAnalysis (JRA-25) and JMA Climate Data Assimilation System (JCDAS) Электронный ресурс. / URL: http://jra.kishou.go.jp/JRA-25/indexen.html (дата обращения: 25.05.2012). Загл. с экрана.

77. Kalnay Е. The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project / E. Kalnay et. al. // Bull. Amer. Meteor. Soc. 1996. - Vol. 77, № 3. - P. 437-471.

78. Рубинштейн К.Г. Сравнение результатов реанализа с аэрологическими данными / К.Г. Рубинштейн, А.И. Стерин// Изв. РАН. Физика атмосферы и океана.-2002.-Т. 38.-№3.-С. 301-315.

79. Чуй К. Введение в вейвлеты /К. Чуй. М: Мир, 2001.-412 с.

80. Кадомцев Б.Б. Волны вокруг нас. / Б.Б. Кадомцев, В.И. Рыдник. М: Знание, 1981.- 150 с.

81. Вейвлет-анализ основы теории и применения / И.М. Астафьева // Успехи физических наук. 1996.-Т. 166.-№ 11.-С. 1145-1170.

82. Дьяконов В.П. Вейвлеты. От теории к практике / В.П. Дьяконов. М: «Солон-Пресс», 2004. - 397с.

83. Дженкинс Г. Спектральный анализ и его приложения. Т.1./ Г. Дженкинс, Д. Ватте.-М: Мир, 1971.-318 с.

84. Torrence С. Practical guide of Wavelet Analysis / С. Torrence, G. Compo// Bull. Amer. Meteor. Soc. 1998. - Vol. 79, № 1. - P. 61-78.

85. Ипполитов И.И. Вейвлет-анализ скрытых периодичностей в некоторых индексах солнечной активности / И.И. Ипполитов, М.В. Кабанов, С.В. Логинов // Изв. ВУЗ-ов. Физика. 2002. - № 11. - С. 43-55.

86. Витинский Ю.И. Солнечная активность / Ю.И. Витинский. М: Наука, 1983.- 18 с.

87. Дзюба А.В. Механизм формирования многолетних направленных изменений климата в прошедшем и текущем столетиях / А.В. Дзюба, Г.Н. Панин // Метеорология и гидрология. 2007. - № 5. - С. 5-27.

88. Клименко В.В. Реконструкция климата российской Арктики за последние 600 лет на основе документальных свидетельств /В.В. Клименко // Доклады Академии наук. 2008. - Т. 418.-№ 1.-С. 110-113.

89. Рыбак Е.А. Авторегрессионные оценки связи полей приземной температуры воздуха и крупномасштабной циркуляции атмосферы / Е.А. Рыбак О.О. Рыбак // Метеорология и гидрология. 2002. - № 4. - С. 39-49.

90. Feldstein S.B. Teleconnections and ENSO: The timescale, power spectra and climate noise properties / S.B. Feldstein // J. Climate. 2000. - № 13. - P. 44304440.

91. Дюкарев Е.А. Изменение климата азиатской территории России во второй половине XX столетия: сравнение данных наблюдений и реанализов / Е.А. Дюкарев и др.. // Оптика атмосферы и океана. 2006. - Т. 19. - № 11. - С. 934-940.

92. Ippolitov I.I. West Siberia climate variability in XX century / I.I. Ippolitov et al.// International conference on environmental observations, modeling and informational systems «Enviromis». Tomsk: Izd-vo FGU, 2008. - P.l 19.

93. Ипполитов И.И. Структура и динамика метеорологических полей на азиатской территории России в период интенсивного глобального потепления / И.И. Ипполитов и др..// Журнал СФУ. Биология. 2008. - Т.4. -№ 1. -С.323-344.

94. Cressie N. The Origins of Kriging / N. Cressie // Mathematical Geology. -1990.-Vol. 22.-P. 239-252.

95. Мэйндоналд Дж. Вычислительные алгоритмы в прикладной статистике / Дж. Мэйндоналд. Пер. с анг., под ред. Е.З. Демиденко. М: Финансы и статистика, 1988.-350 с.

96. Груза Г.В. Наблюдаемые изменения современного климата / Г.В. Груза, Э.Я. Ранькова // Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий. Проблема Киотского протокола / под ред. Ю.А. Из-раэля. -. М.:Наука, 2006. -.С. 60-74.

97. Шерстюков Б.Г. Региональные и сезонные закономерности изменений современного климата / Б.Г. Шерстюков. ГУ ВНИИГМН-МЦД. Обнинск, 2008.-246 с.

98. Мелешко В.П. Климат России в XXI веке. Часть 1. Новые свидетельства антропогенного воздействия на климат и новые возможности оценки его изменений на территории России / В.П. Мелешко и др.. // Метеорология и гидрология. 2008. - №6. - 5-19.

99. Израэль Ю.А. Эволюция криолитозоны при изменениях глобального климата / Ю.А. Израэль, A.B. Павлов, Ю.А. Анохин // Метеорология и гидрология. 2002. - № 1. - С. 22-34.

100. Ершов Э.Д. Реакция мерзлоты на глобальные изменения климата / Э.Д. Ершов и др.. // Геоэкология. 1994. - № 5. - С. 11-24.

101. Анисимов O.A. Прогнозные сценарии эволюции криолитозоны при глобальных изменениях климата в XXI веке / O.A. Анисимов, Ф.Э. Нельсон, A.B. Павлов // Криосфера Земли. 1999. - Т. 3. -№ 4. - С. 15-25.

102. Павлов A.B. Теплоперенос в природных комплексах севера России / A.B. Павлов // Криосфера Земли. 2000. - Т. 4. - № 4. - С. 22-31.

103. Перелынтейн Г.З. Изменение криолитозоны в условиях современного потепления климата современного потепления климата / Г.З. Перелынтейн, А.В. Павлов, А.А. Буйских // Геоэкология. 2006. - № 4. - С. 305-312.

104. Попова В.В. Циркуляционные механизмы крупномасштабных аномалий температуры воздуха зимой в Северной Евразии в конце XX столетия /В.В. Попова, А.Б. Шмакин // Метеорология и гидрология. 2006. - № 12. - С. 1525

105. Serreze М.С. Observational evidence of recent change in the northen higt-latitude environment / M.C. Serreze et.al.// Climate Change. 2000. - Vol. 46. -P.159-2007.

106. Hurrell J.W. Influence of variations in extratropical wintertime teleconnection on Northern Hemisphere temperature / J.W. Hurrell // Geophys. Res. Lett. 1996. -Vol. 23.-P. 665-668.

107. Мохов И.И. Центры действия в атмосфере и тенденция их изменения / И.И. Мохов, В.К. Петухов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2000. -Т. 36. - № 3. - С. 321-329.

108. Вакуленко Н.В. Об изменениях общей циркуляции атмосферы в XX веке / Н.В. Вакуленко, А.С. Монин, Ю.А. Шишков // Доклады Академии наук. -2000. Т. 371. -№ 6. С. 802-805.

109. Walsh J.E. Recent decrease of sea level pressure in the central Arctic / J.E. Walsh, W.L. Chapman, T.L. Shy // J. Climate. 1996. - Vol. 9. - P. 480-486.

110. Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем / М.И. Будыко . -JI: Гидро-метеоиздат, 1980. 350 с.

111. Густокашина Н.Н. Многолетние изменения основных элементов климата на территории Предбайкалья / Н.Н. Густокашина. Иркутск. Изд-во Института географии СО РАН, 2003. - 107 с.

112. Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Логинов C.B. Вейвлет-преобразование при анализе природно-климатических изменений // Оптика атмосферы и океана. 2002. - Т. 15.-№ 1.-С. 21-28.

113. Доценко Н.М. Сезонные различия в длинных рядах приземной температуры воздуха в Европе / Н.М. Доценко, Д.М. Сонечкин, М.В. Табалова // Метеорология и гидрология. 2000. - №7. - С. 33-41.

114. Ипполитов И.И. Связь периодичностей в рядах приземных температур и индексов атмосферной циркуляции / И.И. Ипполитов, М.В. Кабанов, C.B. Логинов // География и природные ресурсы. 2004. - Специальный выпуск. -С. 267-271.

115. Ипполитов И.И. Пространственные и временные масштабы наблюдаемого потепления в Сибири / И.И. Ипполитов, М.В. Кабанов, C.B. Логинов// Доклады Академии наук. 2007. - Т.412. - № 6. - С. 1-5.

116. Джиганшин Г.Ф. Североатлантическое колебание и изменчивость характеристик деятельного слоя океана /Г.Ф. Джиганшин, А.Б. Полонский // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2003. - Т. 39. - № 4. - С. 547-557.

117. Van de Wiel B.J.H. Intermittent turbulence and oscillations in the stable bounding layers over land. Part 1: a bulk model / B.J.H. Van de Wiel et al.// J.of Atmos. Sci. 2002. - Vol. 59, № 3. - P. 942-958.

118. Козлов A.H. Вероятностное прогнозирование среднегодовой температуры грунтов и их устойчивости к оттаиванию и промерзанию / А.Н. Козлов, С.Ю. Пармузин, Г.П. Пустовойт // Криосфера Земли. 1999. - Т. 3. - № 4. -С. 26-31.

119. Золотов С.Ю. Прогнозирование климатических характеристик с помощью вейлет-преобразования / С.Ю. Золотов и др..// Оптика атмосферы и океана. 2005. - Т. 18. - № 4. - С. 349-351.

120. Золотов С.Ю. Прогнозные оценки температуры приземного воздуха с использованием метода вейвлет-преобразования / С.Ю. Золотов, И.И. Ипполитов, С.В. Логинов // Оптика атмосферы и океана. 2009. - Т 22. - № 5. -С.471-475.

121. Будыко М.И. Тепловой баланс земной поверхности / М.И. Будыко. Л: Гидрометеоиздат, 1956.-255с.

122. Физико-географический атлас мира. М.: Академия наук СССР и главное управление геодезии и картографии ГТК СССР, 1964. - 298 с.

123. Павлов А.В. Энергообмен в ландшафтной вреде Земли / А.В. Павлов. -Новосибирск: Наука, 1984. 254 с.

124. Кондратьев К.Я. Глобальный климат / К.Я. Кондратьев. С.-Петербург: Наука, 1992.-359 с.

125. Кондратьев К. Я. Глобальные изменения климата: данные наблюдений и результаты численного моделирования / К.Я. Кондратьев // Исслед. Земли из космоса. 2004. - № 2. - С. 61-96.

126. Beyrich F. Area-averaged surface fluxes over the litfass region based on ed-dy-covariance measurements / F. Beyrich et al. // Boundary-Layer Meteorol. -2006.-Vol. 121, № 1,-P. 33-65.

127. Beyrich F. Evaporation over heterogeneous land surface: EVA-CRIPS and the LITFASS-2003 experiment / F. Beyrich, H-T. Mengelkamp // Boundary-Layer Meteorol.-2006.-Vol. 121, № l.-P. 5-32.

128. Пивоварова З.И. Радиационные характеристики климата СССР / З.И. Пивоварова. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 335 с.

129. Heret C. Latent heat fluxes simulated with a non-hydrostatic weather forecast model using actual surface properties from measurements and remote sensing / C. Heret, A. Tittebrand, F.H. Berger // Boundary-Layer Meteorol. 2006. - Vol. 121,l.-P. 175-194.

130. Liu J. Comparison of surface radiative flux data sets over the Arctic Ocean / J. Liu et al. // J. Geophys. Res. C. . 2005. - Vol.110, № 2. - P.C02015/1-C02015/13.

131. Jimener C. Toward am estimation of global land surface heat fluxes from multisatellite observations / C. Jimener, C. Prigent, F. Aires // J. Geophys. Res. D.- 2009. Vol.114, № 6. - P. D06305/1- D06305/22.

132. Ипполитов И.И. Сравнительный анализ прихода суммарной радиации в Западной Сибири по данным реанализа и сетевых наблюдений / И.И. Ипполитов, С.В. Логинов, В.В. Севастьянов // Оптика атмосферы и океана. 2009.- т.22. №1. - С. 34-37.

133. Корр G. A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance /G. Kopp, J.L. Lean// Geophys. Res. Lett. 2011. - Vol.38. - L01706, 7pp.

134. Чернокульский A.B. Сравнительный анализ характеристик глобальной облачности по различным спутниковым и наземным наблюдениям / А.В. Чернокульский, И.И. Мохов // Исследования Земли из космоса. 2010. - №3. -С. 12-29.

135. Хлебникова Е.И. Особенности климатических изменений облачного покрова над территорией России / Е.И. Хлебникова, И.А. Саль // Метеорология и гидрология. 2009. - №7. - С. 5-13.

136. Дюкарев Е.А. Изменчивость субтропического струйного течения в тропосфере Северного полушария во второй половине XX века / Е.А. Дюкарев и др.. // Оптика атмосферы и океана. 2008. - Т. 21. - №.10. - С. 869-875.

137. Хромов С.П. Метеорология и климатология / С.П. Хромов, М.А. Петро-сянц. М: Изд-во МГУ, 2006. - 586 с.

138. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. Т.2 / А.Х. Хргиан. J1. : Гидрометеоиз-дат, 1978.-319 с.

139. Погосян Х.П. Струйные течения в атмосфере / Х.П. Погосян. М: Гидрометеорологическое изд-во, 1960. - 182 с.

140. Шакина К.П. Динамика атмосферных фронтов и циклонов / К.П. Шаки-на. JI: Гидрометеоиздат, 1985. - 263 с.

141. Соколихина Е.В. Годовой ход и сезонная изменчивость циркуляции скорости ветра по данным наблюдений и результатам моделирования / Е.В. Соколихина и др.. // Метеорология и гидрология. 2004. - № 12. - С. 15-30.

142. Strong С. Temperature-related trends in the vertical position of the summer upper tropospheric surface of maximum wind over the Northern Hemisphere / C. Strong, R.E. Davis // Int. J. Climatol. 2006. - Vol. 26, № 14. - P. 1977-1997.

143. Koch P. An event-based jet-stream climatology and typology / P. Koch, H. Wernli, H.C. Davis // Int. J. Climatol. 2006. - Vol. 63, № 3. - P. 283-301.

144. Kravtsov S. Multiple regimes and low-frequency oscillations in the Northern Hemisphere's zonal-mean flow / S. Kravtsov, A.W. Robertson, M. Ghil // J. At-mos.Sci. 2006. - Vol. 63, № 3. - P. 840-863.

145. Атмосфера. Справочное издание / под ред. Ю.С. Седунова. JL: Гидрометеоиздат, 1991. - 510 с.

146. Авдюшин С.И. Солнце, погода и климат: сегодняшний взгляд на проблему (обзор) / С.И. Авдюшин, А.Д. Данилов // Геомагнитизм и аэрономия. -2000. Т. 40. - № 5. - С. 3-14.

147. Hines C.J. A possible mechanism for the production of a sun-weather correlation / C.J. Hines // J.Atmos. Sci. 1974. - Vol. 31, № 2. - P. 589-601.

148. Scott R.K. Internal variability of the winter stratosphere. I. Time Independent Forcing / R.K. Scott, L.V. Polvani / J.Atmos. Sci. 2006. - Vol. 63, № 11. - P. 2758-2776.

149. Burnham K. P. Model selection and multimodel inference: a practical information-theoretic approach / K. P. Burnham and D. R. Anderson. Springer-Verlag NY, 2002. - 488pp.