Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Индикация тепло-влагообеспеченности по радиальному приросту деревьев применительно к исследованиям изменения климата отдельных регионов России

ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Индикация тепло-влагообеспеченности по радиальному приросту деревьев применительно к исследованиям изменения климата отдельных регионов России"

министерство образования росийской федерации российский государственный гидрометеорологический университет

На правах рукописи

Вишнякова Татьяна Викторовна

индикация тепло - влагообеспеченности по радиальному приросту деревьев применительно к исследованиям изменения климата отдельных регионов россии

специальность 25.00.30 - метеорология, климатология, агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Санкт-Петербург - 2005

Работа выполнена в Российском государственном гидрометеорологическом университете

Защита состоится « 9 » июня 2005 г. в 14.00 час. на заседании диссертационного совета К 212.197.01 в актовом зале Российского государственного гидрометеорологического университета, 195196, С.Петербург, Малоохтинский пр., д.98.

Отзывы и замечания в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 195196, С.Петербург, Малоохтинский пр. д.98, РГГМУ

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Российского государственного гидрометеорологического университета, С.Петербург, Малоохтинский пр. д.98.

Автореферат разослан мая 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета А.В. Лубяной

Научные руководители: доктор географических наук,

профессор Мазуров Геннадий Иванович кандидат физико-математических наук, доцент Еникеева Валентина Даутовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Ловепиус Николай Владимирович доктор географических наук профессор Воробьев Валерий Игоревич

Ведущая организация: Главная Геофизическая Обсерватория

им. А.И. Воейкова

Ц о!?

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В последние годы значительно усилился интерес к проблеме изменения климата Земли в связи с возможным влиянием антропогенных факторов. Для прогноза изменений климата в будущем необходимо исследовать климат прошлого. Между тем, история метеорологических наблюдений не превосходит 300 лет, поэтому почти все свидетельства климатических изменений в прошлом являются лишь косвенными.

Наряду с другими свидетельствами такого рода (структура отложений на дне моря, прослойки векового льда и др.) одним из утвердившихся в науке методов косвенной оценки климатических изменений является метод индикации тепло - влагообеспеченности по радиальному приросту деревьев (дендроклиматология).

Известно, что у древесных растений ежегодно в вегетационный период происходит образование древесины по внешнему слою, охватывающему все растение. Эти годичные слои на поперечных срезах ствола растения ясно заметны. По их числу можно судить о возрасте растения, а по ширине - об условиях их роста в каждом году, которые непосредственно связаны с тепло-влагообеспеченностью района произрастания.

Несмотря на то, что этот факт был известен довольно давно, первые практические результаты в области дендроклиматологии были получены лишь в середине 19-го века в трудах русских ученых ( А.Н. Бекетов, 1868; Ф.Н. Шведов, 1892 ). В последующие десятилетия появились сотни научных работ на эту тему, однако, сложность анализа взаимосвязи структуры годовых колец деревьев и климатических факторов оказалась такова, что до сих пор эта проблема не может считаться решенной. Для последовательного приближения к ее решению очень важно набрать необходимый статистический материал о характере такой взаимосвязи в различных климатических зонах.

Важность подобного рода исследований обусловлена тем, что изменения годичного прироста долгоживущих древесных пород являются уникальным индикатором ежегодных сведений об условиях роста, содержащих климатический сигнал. Выделение этого сигнала позволяет характеризовать изменчивость тепло- влагообеспеченности с достаточной степенью детализации. Это представляет несомненный научный и практический интерес для моделирования изменений климата прошлого. В тоже время, исследование влияния режима температуры и осадков на годичный прирост дерева дает возможность оценки объема запасов древесины с учетом прогнозируемых тенденций изменений климата в будущем. Это может иметь практическое значение для лесоводства.

Цель и задачи исследования:

На основе имеющихся дендрологических данных ископаемых деревянных конструкций и современных деревьев в отдельных регионах территории России провести статистичсскМКиждлиЮМВД, прироста

| мммотска I

годичных колец, оценить связи их значений тепло- влагообеспеченностью региона и разработать методику восстановления изменчивости температурного режима по изменчивости индекса прироста.

В соответствие с этими целями были поставлены следующие задачи:

1. Подобрать археологический дендрологический материал и на его основе засчитать значения индекса прироста годичных колец деревьев для Ленинградской и Новгородской областей.

2. Провести статистический анализ индексов прироста годичных колец деревьев по шести регионам Российской Федерации.

3. Исследовать статистические характеристики временной изменчивости индексов прироста годичных колец деревьев по исследуемым регионам.

4. Разработать статистические модели, устанавливающие взаимосвязи среднемесячной температуры воздуха и суммарного количества осадков в различные месяцы гидрологического года со значениями индекса прироста годичных колец.

5. Разработать методику индикации теплообеспеченности регионов по дендрологическим данным.

Научная новизна работы.

В диссертации получены следующие научные результаты:

1. Впервые проведен полный сравнительный анализ статистических характеристик рядов индексов прироста годичных колец для шести регионов России по археологическим и современным данным.

2. Оценена роль тепло- влагообеспеченности регионов в изменчивости индексов прироста годичных колец деревьев.

3. Впервые разработана и апробирована на базе данных четырех регионов России методика, восстановления межгодовой изменчивости средних значений температуры летнего периода по изменчивости индекса прироста годичных колец.

Достоверность результатов.

Достоверность полученных в работе результатов и выводов подтверждена корректной подготовкой базы данных, широким использованием современных математических методов обработки данных и анализа результатов, в том числе использование компьютерных технологий (ПССП STATGRAPHICS plus).

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Практическая значимость проведенного исследования прироста годичных колец определяется возможностью оценки (реконструкции и прогнозирования) климатических характеристик. Применение разработанных методов к обработке дендрологических данных расширит имеющийся в нашей стране базис для проведения комплексных палеоклиматических исследований. Некоторые результаты могут быть использованы в учебных целях по направлениям дендрология, метеорология и климатология.

( ч n U"

Апробация работы.

Результаты были представлены на итоговой сессии Ученого совета Р1ТМУ (Санкт-Петербург,23 - 24 января 2001 г.); в докладе на Международной научно-практической конференции в Перми по направлению - География и Регион - Наблюдение, анализ и прогноз метеорологических условий (30 сентября - 4 октября 2002 г.); на IV Международном молодежном экологическом форуме стран Балтийского региона (Санкт-Петербург, 21-23 октября 2002 г.); на Итоговых сессиях Ученого совета РГГМУ (Санкт-Петербург,27 - 28 января 2003 г., 27 - 28 января 2004 г. и 25 - 26 января 2005 г). Основные результаты диссертации освещены в 6 публикациях.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты статистического анализа временных рядов индекса прироста годичных колец.

2. Индикация индекса прироста годичных колец по тепло-влагообеспеченности регионов.

3. Статистическая модель восстановления характеристик изменчивости температуры летних месяцев по изменчивости радиального прироста дерева.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Она содержит 118 страниц, включая 35 рисунков, 9 таблиц и библиографию из 215 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введение дается обоснование актуальности работы, сформулированы цели и задачи исследования, приведены основные положения выносимые на защиту, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе рассмотрены современные теории изменения климата.

Быстрое развитие цивилизации (рост численности населения, увеличивающиеся масштабы промышленного и сельскохозяйственного производства) оказывает неизбежное негативное воздействие на окружающую среду. Анализ подобного влияния традиционно затрагивает, главным образом, проблемы "глобального потепления" - повышения температуры воздуха в результате усиления "парникового эффекта". Природа изменения глобальной климатической системы очень сложна, и поэтому невозможно объяснить изменения климата воздействием какого-либо одного фактора.

В качестве интегральных индикаторов изменения климата прошлого выступают параметры роста дерева, в том числе ширина годичного прироста дерева.

В этой главе рассмотрены возможности использования дендрологических данных в исследовании изменчивости климатических

характеристик, в первую очередь оценки термического режима на основании анализа радиального прироста годичных колец деревьев. Большинство дендроклиматических исследований, проводимых в последние годы, как в нашей стране, так и за рубежом, посвящено установлению корреляции и моделированию связей между отдельными климатическими факторами и приростом деревьев. Целью таких исследований является прогнозирование прироста, реконструкция и прогноз динамики климатических условий, а также выявление ведущих факторов в формировании ширины годичных колец деревьев.

Сравнительный анализ дендрологических исследований позволяет сделать вывод, что данные о ширине годичных колец по ископаемым и современным деревьям могут быть использованы при выявлении закономерностей многолетней изменчивости метеорологических условий, а также для определения особенностей проявления геофизических процессов в отдельных районах. Интерпретация индексов прироста ширины годичного кольца достаточно сложна. Тем не менее, анализ обширных дендрологических материалов по территории северного полушария свидетельствует о согласованности изменчивости радиального прироста деревьев с внешними условиями, важнейшими из которых считаются показатели тепло- и влагообеспеченности.

Во второй главе описаны особенности материала для исследования и методика приведения дендрологических данных к сопоставимому виду.

Для исключения фактора возраста необходима относительная величина. Метод индексов радиального текущего прироста довольно объективно отражает влияние комплекса внешних факторов, главным образом климатических. Универсальная формула определения годичных индексов имеет вид:

1=(И00)/1ср, (1)

где I - годичный индекс, в процентах или долях единицы; 1 - ширина годичного кольца в данный год, выраженная в миллиметрах; ¡ср - средняя ширина годичного слоя, отражающая его изменчивость в зависимости от возраста и рассчитанная любым корректным способом, том числе и способом скользящих (в миллиметрах).

Для получения данных, пригодных для сопоставления с показателями изменчивости природных условий, необходимо использовать средние значения годичных индексов множества деревьев. Таким образом, можно надежно выявить климатические факторы

Исходные данные отбирались из дендрологической информации по территории России. В результате, материал собран по 6-ти отдельным пунктам РФ: Новгородская и Уссурийская области (Приморский край), оз. Байкал, Мурманская, Архангельская и Ленинградская области. Данные представлены в виде абсолютных значений ширины годичных колец (выраженной в мм) или в годичных индексах ширины кольца (выраженных в

процентах). Индексы рассчитаны по методу Т.Т. Битвинскаса - по 20-ти летним скользящим с шагом 5 лет.

На первом этапе все данные были нами приведены к одному виду, т.е. проводился пересчет данных, представленных в абсолютных значениях ширины годичных колец, в индексы (для Новгородской и Ленинградской областей).

К числу факторов, влияющих на формирование ширины годичных колец, относятся: температура и влажность воздуха и почвы, удаленность от водоема, солнечная активность, густота насаждений, которая определяет "конкуренцию" деревьев и доступ света, паразиты, живущие в дереве и т.д.

Вид древесной породы определяет четкость годичных колец, стойкость древесины против гниения, высокая чувствительность к колебаниям окружающей среды и относительно продолжительный период жизни. Все это делает древесину сосны лучшим объектом для дендроклиматических целей.

Возраст деревьев влияет на ширину годичного прироста. Поэтому важны учет и исключение этого фактора с целью последующего получения относительных величин прироста, независимых от возраста дерева.

Экологические факторы более многообразны, чем внутренние свойства дерева. Наиболее важными экологическими факторами являются метеорологические условия, главным образом, влажность и температура воздуха, а также увлажненность почвы. При этом следует учитывать, что климат и погода непосредственно связаны с солнечной активностью и циркуляцией атмосферы.

Поэтому приведена подробная характеристика исходного дендрологического и метеорологического материала (точное местоположение, особенности измерений, характеристика почвенного покрова, описание физико-географических и климатических особенностей исследуемых регионов). В работе использовались также данные археологических исследований.

В третьей главе приведены результаты статистического анализа индекса прироста ширины годичных колец с учетом влияния тепло и влагообеспеченности для рассматриваемых регионов; проведен корреляционный и спектральный анализ индекса прироста ширины годичных колец; представлена методика восстановления межгодовой изменчивости средней температуры летних месяцев по изменчивости индекса прироста.

Для анализа индексов ширины годичного кольца была использована стандартная модель статистической обработки. На первом этапе для каждой дендрохронологии проведен анализ статистических параметров (таблица 1).

Таблица 1

Значения статистических характеристик индекса прироста

Параметры ПУНКТ

Архангельская область Мурманская область Лен. область Старая Ладога Лен. область Новая Ладога Новгород, обл. Ильино-Мих. раскоп Новгород, обл. Окуловский лесхоз Озеро Байкал Уссурийская область

Объем выборки 190 358 353 62 601 175 530 309

Минимальное значение 42 58 40 50 25 70 26 51

Максимальное значение 179 143 212 131 240 144 175 163

Размах 137 85 172 81 215 74 149 112

Среднее значение 99,86 99,92 101,21 99,27 100,43 101,62 88,92 98,34

Дисперсия 604,18 221,86 656,23 234,10 686,74 173,28 597,14 214,04

Среднее квадратичное отклонение 24,58 14,89 25,61 15,30 26,21 13,16 24,44 14,63

В среднем значение индекса мало отличаются от 100 %, однако в восточных и северных районах среднее значение индекса несколько ниже, а в Ленинградской и Новгородской областей чуть выше. При этом наибольшей изменчивостью отличаются Архангельская область и археологические данные Новгородской и Ленинградской областей. Велика дисперсия значений индекса для Байкала. В остальных регионах значения дисперсии индекса близки. Следует отметить, что большие значения дисперсии соответствуют более длинным рядам, что является косвенным подтверждением существенной изменчивости условий изменчивости роста дерева. Проверка гипотезы о нормальном законе распределения по критерию X2 Пирсона и критериям Колмогорова-Смирнова показала, что при 5 % уровне значимости гипотеза о нормальности не отвергается для всех пунктов. Поэтому можно утверждать, что наиболее вероятный диапазон значений индексов составляет 70 - 110%. Он несущественно изменяется для разных пунктов. Анализ показывает, что наименьшие значения индексов прироста отмечаются для побережья Байкала и археологических данных Новгородской области. Для археологических данных характерны также и повышенные значения индексов, что может быть обусловлено особенностями данного материала.

Анализ временной структуры рядов индексов прироста проводится с привлечением автокорреляционных функций (АКФ) и спектральных

характеристик. Автокорреляционные функции могут быть аппроксимированы выражениями вида:

г(х)=еа|т| (2)

г (т) = е""'т' соэр т,

причем параметры подбираются для каждого региона индивидуально.

На основании полученных АКФ может быть решен широкий круг задач анализа и прогноза значений временного ряда.

Исследование временной изменчивости индекса ширины годичных колец указывает на сохранение корреляционных связей во всех изучаемых ' климатических зонах с характерным временем 2-3 года. В исследуемых

районах наблюдается периодичность автокорреляционной функции. Особенность северных районов - корреляционная связь между членами ' ряда становится отрицательной при сдвиге 4-5 лет и достигает значения

корреляционной функции -0,4 и более при сдвиге 8-9 лет. Значение АКФ для индексов прироста на побережье озера Байкал более устойчивы и становятся отрицательными при сдвиге 6 лет, но далее мало отличается от нулевых значений. АКФ для индексов прироста в районе Уссурийской области характеризуется быстрым убыванием с переходом к отрицательным значениям при сдвиге примерно два года и более частой переменой знака. Таким образом, корреляционная связь между значениями индекса прироста сохраняется сравнительно небольшое время 2-3 года. Следовательно, модель авторегрессии ряда не должна включать более 2-3 ближайших значений индексов.

На следующем этапе статистического анализа дендрологических данных рассмотрена функция спектральной плотности (со) индексов ширины годичных колец. Для рядов конечной длины функция спектральной плотности представляется в виде периодограмм. Построение периодограмм временного ряда позволяет выявить более детально те периоды колебаний, на долю которых приходится максимум дисперсии процесса прироста. Для ^ дендрологических данных периодограмма значений индексов ширины

годичных колец в рассмотренных районах убывает с ростом частот, причем в большинстве случаев выделяется пик на частоте, соответствующей 4г колебанию с, примерно, двадцатилетним периодом. Однако этот пик не

является единственным, отмечаются также большие значения периодограммы для колебаний с периодами примерно 16, 11 и 8 лет. Наличие нескольких ярко выраженных пиков в области низких частот, соответствующих долгопериодным колебаниям, позволяет учесть гармонические составляющие, которые входят в описание процесса радиального прироста дерева. В северных районах самый значительный пик наблюдается на частоте, соответствующей колебанию с периодом около двадцати лет (одиннадцатилетний есть, но меньше). На побережье озера

Байкал эта гармоника прослеживается хуже, а одиннадцатилетней вообще нет. В Уссурийской области одиннадцатилетний пик самый значительный.

Далее в третьей главе представлено исследование статистических связей температуры и осадков с приростом годичных колец.

Хорошо известно, что перечень влияющих факторов достаточно широк: температурные условия, состояние почвы, режим ветра и осадков и др. Эти факторы оказывают свое влияние в комплексе и опосредованно, поэтому роль каждого фактора отдельно описывается невысокими коэффициентами корреляции, но в совокупности влияние факторов приводит как к малым (50%), так и к большим (до 200%) значениям индексов прироста годичных колец.

В последней части третьей главы рассмотрено влияние температурных условий и режима осадков на индекс прироста годичных колец. Статистические методы позволяют установить влияние совокупности факторов на исследуемую характеристику. К таким методам относится многомерный статистический анализ. Наиболее широко используется в приложениях метод множественной линейной регрессии (MJTP), основанный на методе наименьших квадратов.

В качестве характеристики связи между зависимой переменной и всеми независимыми переменными используется множественный (сводный) коэффициент корреляции.

Нами метод множественной регрессии использован для построения функций отклика значений индекса по всем данным о среднемесячных температурах и суммарном количестве осадков в районах исследования с целью выявления значимых связей (таблица 2). Степень "доверия" к предикторам оценивается по уровню значимости Pv. Если Pv меньше 0,05, то предиктор признается значимым, и на этапе последовательного отбора включается в виртуальный набор предикторов.

Так, например, для Архангельской области в виртуальный набор предикторов входят Т2, Т7, Т8, Т9 имеющих наибольшие значения коэффициентов в функции отклика при малых значениях Pv. На следующем этапе проводиться пошаговый выбор переменных и в окончательное уравнение включаются средние значения температуры февраля Т2, августа Т8 и сентебря Т9.

Дисперсионный анализ результатов показал, что общая сумма квадратов, равная 967065,0 распадается на два слагаемых: для модели -931222 и для остатков - значение 35842,8. Это обеспечивает значение критерия R2 с учетом степеней свободы, равное 96,21 % (на зависимом материале). Таким образом, множественное уравнение регрессии для учета влияния среднемесячной температуры на значение индекса прироста в Архангельской области имеет вид:

I = 1.15 -Т2 + 3.45 • Т8 + 4.48 • Т9

Аналогичные уравнения получены для других пунктов.

1

Таблица 2

Оценки коэффициентов уравнений множественной регрессии для связи

значений индекса и среднемесячной температуры в различных регионах

Т1 , ГС) Архангельска я область Мурманская область Ленинград область Новгородская область Приморский край

коэфф Ру коэфф Ру коэфф Ру коэфф Ру коэфф Ру

Т1 0,4040 0,4573 -0,3446 0,5536 0,4869 0,3779 -1,0734 0,0799 -0,0085 0,6371

Т2 -1,6059 0,0091 -0,2282 0,7401 -0,5895 0,3790 0,7064 0,3209 -1,9776 0,0514

тз 0,9538 0,2164 -0,1693 0,8128 -0,0677 0,9285 -0,2278 0,7808 1,0169 0,5102

Т4 0,1165 0,9088 0,0769 0,9447 2,9751 0,0116 3,3825 0,0062 2,9231 0,3291

Т5 0,0311 0,9730 2,2207 0,1026 -0,7482 0,5088 0,3767 0,7448 3,7665 0,0901

Т6 0,4147 0,6620 -0,7327 0,5102 2,0591 0,1101 2,3776 0,0292 -0,8222 0,7244

Т7 1,2022 0,1874 3,8877 0,0006 1,5085 0,2456 1,2461 0,3285 -2,0326 0,3267

Т8 2,0544 0,0522 2,6856 0,0270 -0,1568 0,9029 0,5479 0,4155 3,1967 0,1581

Т9 3,9206 0,0016 -0,5646 0,6947 4,8535 0,3453 -0,0524 0,9709 1,7889 0,4520

НО 0,7359 0,5055 0,7252 0,4902 0,4901 0,6610 1,1044 0,3616 -1,7286 0,4013

Т11 -0,6664 0,4131 -0,5529 0,5031 1,5134 0,1438 0,0791 0,9416 -1,4139 0,3278

Т12 -0,2390 0,6389 -0,3374 0,5664 0,9041 0,1902 -0,9879 0,1061 0,5597 0,5699

Для различных регионов были проведены численные эксперименты по построению уравнения множественной регрессии с целью выявления влияния месячного суммарного количества осадков за все месяцы года на величину индекса ширины годичных колец (таблица 3).

Расчеты показали, при значении Я2 = 92,96 % влияние количества осадков за разные месяцы на индекс прироста в Архангельской области описывается соотношением:

I = 0,61 • <32 + 0,62 • СЬ + 0,601 • С>4 + 0,24 • (¿7 + 0,36 • <}9+ 0,34 • ,

Таблица 3

Оценки коэффициентов уравнений множественной регрессии для связи значений индекса и ежемесячного суммарного количества осадков

I

4

в различных регионах

О: , (мм) Архангельск область Мурманская область Ленинград область Новгородская область Приморский край

коэфф РУ коэфф Ру коэфф Ру коэфф РУ Коэфф Ру

01 -0,0929 0,6804 1,1719 0,0685 0,0334 0,8337 0,3563 0,1480 -0,4682 0,0516

02 0,4615 0,0888 -0,4529 0,5060 0,5135 0,0211 -0,5109 0,1510 -0,0447 0,8618

ОЗ 0,2915 0,2148 -0,4957 0,2547 -0,1707 0,3948 0,1399 0,6065 0,4082 0,0158

04 0,1342 0,5518 0,3620 0,3277 0,2892 0,0631 0,0913 0,6917 0,3706 0,0007

05 0,2808 0,0729 0,7426 0,0054 0,0911 0,4410 0,0590 0,6366 0,2604 0,0021

Об 0,0575 0,5612 0,0200 0,5666 0,2453 0,0147 0,1731 0,1019 0,0475 0,3898

07 0,2773 0,0023 0,3123 0,0381 0,1251 0,1226 0,2955 0,0083 0,1740 0,0029

08 0,1204 0,1693 0,0522 0,1085 0,0362 0,6065 0,0309 0,7358 0,0885 0,0185

09 0,3736 0,0006 0,4876 0,0109 0,9539 0,0698 0,0480 0,0707 0,0659 0,1508

010 0,1146 0,3662 0,1542 0,5328 0,0924 0,3864 0,2186 0,1383 0,0418 0,6017

011 0,1585 0,3811 0,4988 0,2402 0,3024 0,0123 0,7851 0,0008 -0,0816 0,4935

012 0,1053 0,6167 0,0489 0,9329 0,4505 0,0280 0,4186 0,1525 0,4266 0,0171

Совместное влияние температурных условий и режима осадков на значение индекса прироста в Архангельской области проводилось для сезонных значений: суммарного количества осадков <3 весна весеннего периода (март, апрель, май) и средней температуры Тлег0 за летние месяцы (июнь, июль, август). Наилучшая модель (Я2 =95,8 %), отражающая влияние климатических факторов на величину индекса прироста годичных колец описывается уравнением:

I = 1,16' <3 весна + 5,91 • Тлето ,

что свидетельствует о роли весенней обеспеченности влагой и о значимости средней летней температуры.

Аналогичные уравнения были построены и для других регионов (таблицы 2 и 3)

Эти уравнения могут служить основой для индикации тепло и влагообеспеченности в различных регионах по значениям индекса прироста.

Зависимость индекса прироста от температуры в летние месяцы дает основание считать возможным решение "обратной" задачи - реконструкции изменчивости ряда температур по дендрологической информации.

Численные эксперименты показали, что уравнение регрессии имеет

вид

АТлег0, = а, • Д1, + а2 • А11+, + а3 • Д 1,+2

где Д Тлето, - изменчивость температуры от года к году за летний период (июнь, июль, август); Д I, - изменчивость индекса прироста от года к году. Д 1,+1 - изменчивость индекса прироста от года к году со сдвигом на 1 год вперед; Д11+2 - изменчивость индекса прироста от года к году со сдвигом на 2 года вперед.

Таблица 4

Результаты апробации методики индикации изменчивости теплообеспеченности в летний период по индексам прироста

Архангельская Мурманская Ленинградская Приморский

область область область край

0,051 0,024 0,009 -0,014

а2 -0,036 0,014 0,017 0,023

а3 -0,023 -0,027 0,020 -0,004

Я1 0,75 0,55 0,77 0,35

Р1 0,76 0,62 0,76 0,68

Яг 0,56 0,42 0,53 0,30

р2 0,71 0,61 0,63 0,58

Результаты апробации соответствующих уравнений для разных регионов представлены в таблице 4. Здесь Я] и 112 - коэффициенты корреляции между фактическими и восстановленными значениями соответственно на зависимой и независимой выборок; р, и р2 коэффициенты, характеризующие процент

совпадений по знаку фактической и расчетной величины, соответственно для зависимой и независимой выборок. Значение изменчивости средней летней температуры восстанавливаются по независимой выборке с меньшими значениями критериев оправдываемости Я и р, но находятся в пределах соответствующих доверительных интервалов. Нормализованные остатки моделей не велики и превышают допустимые значения лишь в 5 - 8 случаях для разных регионов.

Таким образом, результаты численных экспериментов доказывают возможность применения предлагаемой методики для индикации теплообеспеченности летнего периода по индексу прироста годичных колец деревьев. Так как методика является адаптивной по отношению к свойствам выборки, то она может быть использована для различных регионов

В заключении приводятся основные выводы.

1. Статистический анализ индексов прироста годичных колец по исследуемым регионам показал, что во всех случаях плотность распределения хорошо описывается нормальным законом, что совпадает с выводами других исследователей. Однако нами отмечено, что наиболее изменяющимся в зависимости от региона параметром закона распределения является дисперсия индекса прироста годичных колец.

2. Исследование временной изменчивости индекса ширины годичных колец указывает на устойчивую межгодовую взаимосвязь во всех изучаемых климатических зонах с характерным временем корреляции 2-3 года.

3. Анализ временной изменчивости на основе периодограмм рядов индексов прироста годичных колец указывает на присутствие гармонических составляющих с периодами примерно 20,16,11 и 8 лет. Этот вывод подтверждает результаты исследований, проведенных другими авторами.

4. Анализ функций отклика индекса прироста годичных колец на значение средней температуры и суммарного количества осадков для всех месяцев года дает возможность заключить, что наиболее существенным фактором, влияющим на значения индексов является температура, в основном, теплого периода. Этот выводы согласуется с утвердениями других авторов и указывает на возможность использования индекса прироста годичных колец для изучения теплообеспеченности регионов.

5. Разработана и апробирована на дендрологическом материале различных регионов методика реконструкции изменчивости средней температуры летних месяцев по дендрологическому индикатору -изменению индекса прироста годичных колец от года к году. Анализ оценок качества доказывает перспективность использования предлагаемой методики в исследованиях изменений климата.

Публикации по теме диссертации:

1. Мазуров Г.И., Вишнякова Т.В., Ульянов Д. Г. Использование дендрохронологических данных для оценки изменения климата // Итоговая сессия Ученого Совета. СПб.: Изд-во РГТМУ, 2001. - С. 37.

2. Мазуров Г.И., Вишнякова Т.В., Акселевич В.И. Меняется ли климат Земли? География и регион // Материалы международной научно-практической конференции. Пермь, 2002,4.111. - С. 57.

3. Вишнякова Т. В., Ткаченко Я. В. Анализ изменчивости климата на основе дендрохронологических данных за последнюю 1000 лет на северо-западе России // Сб. тезисов и статей IV Международного молодежного экологического форума стран Балтийского региона. «Экобаптика», 2002. - С. 129 - 130.

4. Мазуров Г.И., Вишнякова Т.В. Анализ изменчивости климата над Евразией за последнюю 1000 лет по дендрохронологической информации // Материалы Итоговой сессии Ученого Совета. СПб.: Изд-во РГТМУ, 2003,4.1.-С. 38.

5. Мазуров Г.И., Вишнякова Т.В., Дендрохронология и проблема глобального изменения климата // Материалы Итоговой сессии Ученого Совета. СПб.: Изд-во РГТМУ, 2004, Ч. 1. - С. 35.

6. Вишнякова Т.В., Еникеева В.Д., Мазуров Г.И. Спектральные характеристики дендрологической информации как комплексного показателя изменчивости климата // Материалы Итоговой сессии Ученого Совета. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2005. - С. 38.

1

о

» i

[ í

is -8865

РНБ Русский фонд

2006-4 14078

г

I

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Вишнякова, Татьяна Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ВЗГЛЯДЫ НА ИЗМЕНЕНИЕ

КЛИМАТА И ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ДЕНДРОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В АНАЛИЗЕ

ЭТОГО ПРОЦЕССА.

1.1. Угроза глобального потепления.

1.2. Возможность глобального похолодания.

1.3. К вопросу устойчивости климата.

1.4. Использование дендроинформации в исследовании изменчивости климата.

1.5. Анализ работ по исследованию связи изменения климата с шириной годичных колец деревьев и содержания в них радиоактивного углерода.

1.6. Влияние солнечной активности на изменчивость прироста лесных насаждений.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ И ХАРАКТЕРИСТИКА

ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА.

2.1. Современный подход к использованию дендроинформации в анализе изменчивости климата.

2.2. Учет факторов, влияющих на формирование ширины годичных колец.

2.3. Поиск и выбор материала для дендроклиматических исследований.

2.4. Методика исключения фактора возраста дерева для приведения дендрологических данных к сопоставимому виду.

2.5. Характеристика исходного материала.

2.5.1. Характеристика регионов исследования.

2.5.2. Характеристика дендрологического материала.

ГЛАВА 3. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДЕНДРОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ С УЧЕТОМ ТЕПЛО

ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ РЕГИОНОВ.

3.1. Анализ законов распределения вероятности индекса ширины годичных колец древесины по данным исследуемых регионов.

3.2. Анализ временной статистической структуры рядов индексов ширины годичных колец деревьев по исследуемым пунктам.

3.2.1. Методы анализа временных рядов индексов ширины годичных колец.

3.2.2. Анализ автокорреляционных функций рядов индексов прироста годичных колец деревьев.

3.2.3. Анализ функции спектральной плотности.

3.3. Статистический анализ влияния температуры и осадков на прирост ширины годичных колец.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Индикация тепло-влагообеспеченности по радиальному приросту деревьев применительно к исследованиям изменения климата отдельных регионов России"

Актуальность темы

В последние годы значительно усилился интерес к проблеме изменения климата Земли в связи с возможным влиянием антропогенных факторов [6,22,64,95]. Для прогноза изменений климата в будущем необходимо исследовать климат прошлого. Палеоклиматические исследования однозначно доказывают, что климат планеты изменялся многократно [32,56,59]. Из документальных записей, а также на основе свидетельств человеческой истории [23,24,58,80] и археологии в течение последних нескольких тысяч лет мы знаем, что климатические изменения происходят и в более коротком временном интервале.

Между тем, история метеорологических наблюдений не превосходит 300 лет, поэтому почти все свидетельства климатических изменений в прошлом являются лишь косвенными и значительная часть из них принадлежит биологической природе.

Ответная реакция растений и животных на изменение климата применяется для подобных заключений. Анализы основываются на находках пыльцы, остатках мха, животных останков, как в земле, так и в осадках на дне моря. Кроме того, в настоящее время повышенный интерес проявляется к исследованиям ледников, в прослойках которых анализируют содержание углерода.

Наряду с другими свидетельствами такого рода, одним из утвердившихся в науке методов косвенной оценки климатических изменений является метод индикации тепло - влагообеспеченности по радиальному приросту деревьев (дендроклиматология).

Известно, что у древесных растений ежегодно в вегетационный период происходит образование древесины по внешнему слою, охватывающему все растение. Эти годичные слои на поперечных срезах ствола растения ясно заметны. По их числу можно судить о возрасте растения, а по ширине - об условиях их роста в каждом году, которые непосредственно связаны с тепло-влагообеспеченностью района произрастания.

Несмотря на то, что этот факт был известен довольно давно, первые практические результаты в области дендроклиматологии были получены лишь в середине 19-го века в трудах русских ученых (А.Н. Бекетов, 1868; Ф.Н. Шведов, 1892) [11,191]. В последующие десятилетия появились сотни научных работ на эту тему, но сложность анализа взаимосвязи структуры годовых колец деревьев и климатических факторов оказалась такова, что до сих пор эта проблема не может считаться решенной. Для последовательного приближения к ее решению очень важно набрать необходимый статистический материал о характере такой взаимосвязи в различных климатических зонах.

Важность подобного рода исследований обусловлена тем, что изменения годичного прироста долгоживущих древесных пород являются уникальным индикатором ежегодных сведений об условиях роста, содержащих климатический сигнал. Выделение этого сигнала позволяет характеризовать изменчивость тепло- влагообеспеченности с достаточной степенью детализации. Это представляет несомненный научный и практический интерес для моделирования изменений климата прошлого. В тоже время, исследование влияния режима температуры и осадков на годичный прирост дерева дает возможность оценки объема запасов древесины с учетом прогнозируемых тенденций изменений климата в будущем. Это может иметь практическое значение для лесоводства.

Цели и задачи исследования

На основе имеющихся дендрологических данных ископаемых деревянных конструкций и современных деревьев в отдельных регионах территории России провести статистический анализ индексов прироста годичных колец, оценить связи их значений с тепло- влагообеспеченностью региона и разработать методику восстановления изменчивости температурного режима по изменчивости индекса прироста.

В соответствие с этими целями были поставлены следующие задачи:

1. Подобрать археологический дендрологический материал и на его основе рассчитать значения индекса прироста годичных колец деревьев для Ленинградской и Новгородской областей.

2. Провести статистический анализ индексов прироста годичных колец деревьев по шести регионам Российской Федерации.

3. Исследовать статистические характеристики временной изменчивости индексов прироста годичных колец деревьев по исследуемым регионам.

4. Разработать статистические модели, устанавливающие взаимосвязи среднемесячной температуры воздуха и суммарного количества осадков в различные месяцы гидрологического года со значениями индекса прироста годичных колец.

5. Разработать методику индикации теплообеспеченности регионов по дендрологическим данным.

Научная новизна работы

В диссертации получены следующие научные результаты:

1. Впервые проведен полный сравнительный анализ статистических характеристик рядов индексов прироста годичных колец для шести регионов России по археологическим и современным данным.

2. Оценена роль тепло- влагообеспеченности регионов в изменчивости индексов прироста годичных колец деревьев.

3. Впервые разработана и апробирована на базе данных четырех регионов России методика восстановления межгодовой изменчивости средних значений температуры летнего периода по изменчивости индекса прироста годичных колец.

Достоверность результатов

Достоверность полученных в работе результатов и выводов подтверждена корректной подготовкой базы данных, широким использованием современных математических методов обработки данных и анализа результатов, в том числе использование компьютерных технологий (ПССП STATGRAPHICS plus).

Практическая ценность и реализация результатов работы

Практическая значимость проведенного исследования прироста годичных колец определяется возможностью оценки (реконструкции и прогнозирования) климатических характеристик. Применение разработанных методов к обработке дендрологических данных расширит имеющийся в нашей стране базис для проведения комплексных палеоклиматических исследований. Некоторые результаты могут быть использованы в учебных целях по направлениям дендрология, метеорология и климатология.

Апробация работы

Результаты были представлены на итоговой сессии Ученого совета РГГМУ (Санкт-Петербург, 23 - 24 января 2001 г.); в докладе на Международной научно-практической конференции в Перми по направлению - География и Регион - Наблюдение, анализ и прогноз метеорологических условий (30 сентября - 4 октября 2002 г.); на IV Международном молодежном экологическом форуме стран Балтийского региона (Санкт-Петербург, 21-23 октября 2002 г.); на Итоговых сессиях Ученого совета РГГМУ (Санкт-Петербург, 27 - 28 января 2003 г., 27 - 28 января 2004 г. и 25 - 26 января 2005 г). Основные результаты диссертации освещены в 6 публикациях.

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты статистического анализа временных рядов индекса прироста годичных колец.

2. Индикация индекса прироста годичных колец по тепло-влагообеспеченности регионов.

3. Статистическая модель восстановления характеристик изменчивости температуры летних месяцев по изменчивости радиального прироста дерева.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Она содержит 118 страниц, включая 35 рисунков, 9 таблиц и библиографию из 215 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Вишнякова, Татьяна Викторовна

Основная цель выполненной диссертационной работы — проанализировать дендрохронологические данные (индексы ширины годичного кольца) за многолетний период для изучения изменения климата по шести пунктам территории России: Кольский полуостров (Мурманская

область), Ленинградская, Архангельская и Новосибирская области.Приморский край (Уссурийская область), озеро Байкал.Информация о ширине годичных колец является важным и достаточно объективным источником для изучения климатических изменений в региональном масштабе. Подобные исследования помогают лучше понять особенности влияния изменений климата на рост древесных пород.На основе статистических исследований дендрохронологической информации был проведен подробный анализ индексов ширины годичных колец. Исходные данные были взяты из архивов Библиотеки Академии Наук РАН, Института Истории Материальной Культуры РАН и Лесотехнической Академии.В процессе выполнения работы получены следующие основные научные выводы и результаты:

1. Статистический анализ индексов прироста годичных колец по исследуемым регионам показал, что во всех случаях плотность распределения хорошо описывается нормальным законом, что совпадает с выводами других исследователей. Однако нами отмечено, что наиболее изменяющимся в зависимости от региона параметром закона распределения является дисперсия индекса прироста годичных колец.2. Исследование временной изменчивости индекса ширины годичных колец указывает на устойчивую межгодовую взаимосвязь во всех изучаемых климатических зонах с характерным временем корреляции 2-3 года.3. Анализ временной изменчивости на основе периодограмм рядов индексов прироста годичных колец указывает на присутствие гармонических составляющих с периодами примерно 20, 16, 11 и 8 лет.4. Анализ функций отклика индекса прироста годичных колец на значение средней температуры и суммарного количества осадков для всех месяцев года дает возможность заключить, что наиболее существенным фактором, влияющим на значения индексов является температура, в основном, теплого периода. Эти выводы согласуется с утверждениями других авторов и указывает на возможность использования индекса прироста годичных колец для изучения теплообеспеченности регионов.5. Разработана и апробирована на дендрологическом материале различных регионов методика реконструкции изменчивости средней температуры летних месяцев по дендрологическому индикатору -

изменению индекса прироста годичных колец от года к году. Анализ оценок качества доказывает перспективность использования предлагаемой методики в исследованиях изменений климата.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Вишнякова, Татьяна Викторовна, Санкт-Петербург

1. Адаменко В. Н., Кондратьев К. Я. Глобальные изменения климата и их эмпирическая диагностика // Антропогенное воздействие на природу Севера и его последствия, Апатиты: Кольский НЦ РАН, 1999. С. 17-35

2. Адаменко В.Н., Масанова М.Д. , Четвериков А.Ф. Индикация изменений климата. Методы анализа и интерпретации. Л.:Гидрометеоиздат,1982. 112 с.

3. Адаменко В.Н. Опыт применения дендрохронологических данных в гляциологии. Материалы гляциологических исследований МГГ,1963, вып. 8.-С. 43 -49.

4. Алисов Б. П., Полтараус Б. В. Климатология. М.: Изд-во МГУ,1974.

5. Антропогенные изменения климата. / Под ред. М. И. Будыко, Ю. А. Израэля. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 406 с.

6. Бабкин А.В. моделирование водно-теплового режима засушливой территории при увеличении и при колебаниях атмосферных осадков //Информационные материалы итоговой сессии Ученого совета. — СПб.: Изд-во РГГМУ,2001. С. 68-69.

7. Бедрицкий А.И. и др. Климатическая система и обеспечение гидрометеорологической информации жизнедеятельности России. //Всемирная конференция по изменению климата. М.,2003, WCCC 2003. -С. 88.

8. Бедрицкий А. И. О влиянии погоды и климата на устойчивость и развитие экономики // Метеорология и гидрология. 1997, № 10.-С. 5-11.

9. Бекетов А. Н. О влиянии климата на возрастание сосны и ели. В кн.: Труды 1-го съезда русских естествоиспытателей. СПб.,1868.

10. Белоцерковский А.В. Спектральный анализ в гидрометеорологии. СПб.: 1993.-64с.

11. Берлянд М.Е., Кондратьев К.Я. Города и климат. JI.: Гидрометеоиздат, 1972.-40 с.

12. Битвинскас Т. Т. Дендроклиматические исследования. JL: Гидро метеоиздат, 1974. 172 с.

13. Битвинскас Т. Т. К вопросу об изучении связи колебаний климата и прироста насаждений. " Доклады ТСХА", 1965, вып. 103. - С. 285 -390.

14. Битвинскас Т. Т. Пространственные изменения климата и годичные кольца деревьев: Сб. статей.// Институт ботаники АН Лит СССР. -Каунас, 1981.

15. Блютген И. География климатов. М.: Изд-во «Прогресс», 1972. - Т. 1. - 426 с.

16. Богатырева О. В., Лукьянова Л. Е. Крупные аномалии температуры и осадков на территории ETC, Западной Сибири и Казахстана // Метеорология и гидрология. 1982. № 3. С. 30 -37.

17. Боков В. А., Лущик А. В. Основы экологической безопасности. Симферополь: Сонат, 1998. 222 с.

18. Борисенков Е. П. Климат и деятельность человека. М. : Наука, 1982.- 133с.

19. Борисенков Е. П., Пасецкий В. М. Экстремальные природные явления в русских летописях XI -XVII веков. Л.: Гидрометеоиздат, 1983- 240 с.

20. Борисенков Е. П., Пасецкий В. М. Летопись необычных явлений природы за 2,5 тысячелетия (V в. до н.э. XX в. н.э.). СПб.: Гидрометеоиздат,2002- 275с.

21. Борисенков Е.П., Хайруллин К. Тепличный эффект: проблема, реальность, геопотетика. // Всемирная конференция по изменению климата. М., 2003, WCCC 2003. С. 459.

22. Будыко М. И. Атмосферная углекислота и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 32 е.,

23. Будыко М. И., Винников К.Я. Современные изменения климата. -//Метеорология и гидрология //, 1973, № 9. С. 3 13.

24. Будыко М. И. Влияние человека на климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1972.-47 с.

25. Будыко М. И., Голицын Г.С., Израэль Ю.А. Глобальны климатические катастрофы. М.: Гидрометеоиздат, 1986. 160 с.

26. Будыко М. И., Дроздов О.А., Юдин М. И. Влияние хозяйственной деятельности человека на климат. Современные проблемы климатологии. JL: Гидрометеоиздат, 1966, - С. 435 - 448.

27. Будыко М. И. Изменения климата. JL: Гидрометеоиздат, 1974. -280 с.

28. Будыко М. И. Климат в прошлом и будущем. JL: Гидрометеоиздат, 1980.-352 с.

29. Будыко М. И. Состояние исследований антропогенного изменений климата. Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, 1986. - Вып. 2. - 56 с.

30. Ваганов Е. А., Шиятов С.Г., Мазепа B.C. Дендрохронологические исследования в Урало-Сибирской Субарктике. -Новосибирск: «Наука», 1996.-246 с.

31. Вересов А. Планета с судьбой "Титаника". "Свет. Природа и человек", 2002, № 4. - С. 16.

32. Винников К. Я., Груза Г. В., Захаров В. Ф. и др. Современные изменения климата Северного полушария // Метеорология и гидрология. -1980.- №6. С.5-17.

33. Винников К. Я., Кобышева Н. В. О распределении изменений климата при глобальном потеплении // Метеорология и гидрология. 1983. №45.-С. 10- 19.

34. Винников К. Я. Современные изменения глобального климата. (Обзор, информ./ Сер. Метеорол.) Вып. 8. Обнинск: ВНИИГМИ - МЦЦ, 1985. -52 с.

35. Винников К. Я. Чувствительность глобального климата.- JI.: Гидрометеоиздат, 1987.

36. Витвицкий Г.Н. Зональность климата Земли. М.:«Мысль», 1980.-254 с.

37. Вихров В. Е., Колчин Б. А. Основы и метод дендрохронологии (в археологии) //Сов. археология. 1962.- № 1.

38. Вихров В. Е., Колчин Б. А. Некоторые принципы дендроклиматологии. Вопросы лесного хозяйства, лесной и химической промышленности. — Минск: "Высшая школа",1962. С. 22 - 37.

39. Вихров В. Е., Протасевич В. Г. Прирост древесины сосны в связи с условиями питания и изменениями погоды. Экология древесных растений // "Лесоведение и лесоводство". 1965. - № 4. - С. 92 - 100.

40. Вишнякова Т.В., Еникеева В.Д., Мазуров Г.И. Спектральные характеристики дендрологической информации как комплексного показателя изменчивости климата // Итоговая сессия Ученого Совета. СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. С. 38.

41. Владимиров А. М. Особенности формирования опасных гидрологических явлений //Материалы итоговой сессии Ученого совета. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2004. С. 80-81.

42. Владимиров А. М. Принцип классификации опасных гидрологических явлений // Материалы итоговой сессии Ученого совета. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2005. С. 7 - 8.

43. Владимиров А. М., Ляхин Ю. И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. Охрана окружающей среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. — 424 с.

44. Вайновский П.А., Малинин В.Н. Методы обработки и анализа океанологической информации.Многомерный анализ. СПб.: 1992.-96 с.

45. Волкова М. А. Влияние современного изменения климата на радиальный прирост Pinus sibirica Du Tour. География и регион. // Материалы международной научно- практической конференции. Пермь, 2002,4.111.-С. 92.

46. Воробьев В.И. Долгосрочные прогнозы погоды в синоптической метеорологии.

47. Воробьев В.И. Опыты разработки вероятностных прогнозов экстремальных температур на основе категорических прогностических оценок. — СПб.: Материалы итоговой сессии Ученого совета РГГМУ, 1998.-С.9.

48. Воробьев В.И., Еникеева В.Д. Вероятностная интерпретация краткосрочного прогноза температуры на примере Санкт-Петербурга // «Метеорология и гидрология». 2002. - №2. - С. 25-30.

49. Воробьев В.И., Фадеев B.C. Характеристики облачного покрова северного полушария по данным метеорологических спутников. JL: гидрометеоиздат, 1981.

50. Геллер Е. Ю. О климатических периодах. "Проблемы физической географии", 1948, Т.13. - С. 46-57.

51. Глобальный климат. / Под ред Дж. Т. Хотона. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.-504 с.

52. Гриббин Дж., Лэм Г. Г. Изменение климата за исторический период. -Л.: Гидрометеоиздат, 1980. С. 102 - 121.

53. Гричук В. П. Реконструкция скалярных климатических показателей по флористическим материалам и оценка её точности // Методы реконструкции палеоклиматов. М.: Наука, 1985. С. 20 - 29.

54. Груза Г.В. Рейтенбах Р.Г. Статистика и анализ гидрометеорологических данных. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982.-216 с.

55. Данилов Д. Н. Влияние плодоношения на структуру годичного слоя у ели // "Ботанический журнал". 1953. - Т. 38, № 3. - С. 367 - 377.

56. Демирчан К., Данилевич Я., Кондратьев К. Глобальное потепление и развитие энергетики. //Всемирная конференция по изменению климата. M.,2003,WCCC 2003. С.259.

57. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его применение. Вып. 1. М.: Мир, 1971.

58. Дмитриева В. А. Изменение температуры воздуха и осадков в связи с антропогенными изменениями климата. // Воронежское краеведение: опыт и перспективы развития. Воронеж, 1991. — С. 38.

59. Дмитриева Е. В. Опыт анализа влияния климата на прирост деревьев различных местообитаний на Корельском перешейке. "Ботанический журнал", 1959, № 2. - С. 162 - 176.

60. Дмитриев А. Климат: проблемы изучения и прогнозирования. -"Природа", 1993, № 8. С.94 - 105.

61. Дмитриев В. А. Тенденции в приземной температуре воздуха и атмосферных осадках в условиях глобального потепления. География и регион. // Материалы международной научно- практической конференции. Пермь, 2002, 4.111. С. 83.

62. Дроздов О.А., Васильев В.А., Кобышева Н.В. и др. Климатология. JL: Гидрометеоиздат, 1989. - 568 с.

63. Дюк В.А. Обработка данных на ПК в примерах. СПб.: «Питер», 1997. -231 с.

64. Еникеева В.Д. К вопросу о критериях качества автоматической типизации метеорологических данных. Кн.: Численное моделирование циркуляции в атмосфере. Новосибирск: Изд-во ВЦСОАН, 1976. - С. 52-57.

65. Ефимова Н. А. Влияние глобального потепления на морские льды в Арктике // Тр. ГТИ. 1984. - Вып. 295. - С. 3 - 10.

66. Жуковский Е.Е., Киселева Т.Л., Мандельштам С. М. Статистический анализ случайных процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 408 с.

67. Захаров В. Ф., Кириллов А. А. Некоторые особенности современной эволюции арктического морского ледяного покрова // «Метеорологические исследования. 1981. - № 26. - С - 76 - 85.

68. Захаров В. Ф. Похолодание Арктики и ледяной покров Арктических морей. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. Т.337. - 96 с.

69. Звиедрис А., Сацениекс Р. О влиянии климатических факторов на ширину годичных слоев ели. "Известия АН ЛатвССР", 1960, № 3 (152).-С.177- 184.

70. Звиедрис А., Сацениекс Р. О влиянии климатических факторов на прирост сосновых стволов по диаметру. "Известия АН ЛатвССР", 1958, №5 (154).

71. Золотокрылин А. Н., Кренке А. Н., Ляхов М. Е. и др. Колебания климата Европейской части СССР в историческом прошлом // Материалы метеорологических исследований. М.: ВИНИТИ, 1986. Вып. 1. С. 26-36.

72. Золотокрылин А. Н., Фогель Г. А. Статистика климатических экстремумов в Европе за 800 лет // Материалы метеорологических исследований. М.: Междувед. геофиз. ком., 1988. Вып. 14. С. 98 103.

73. Иванов А. А. Свет и влага в жизни наших древесных пород. М.-Л.,1946.

74. Изменчивость климата Европы в историческом прошлом. / Под ред. А. Н. Кренке. М.: "Наука", 1995. - 223 с.

75. Казакевич Д.И. Основы теории случайных функций в задачах гидрометеорологии.: Л. Гидрометеоиздат, 1989. 232 с.

76. Казанцев Ю. В. Влияние вращения Земли на атмосферу и океан. СПб ГМИ, 1999.-С. 123.

77. Кайрюкштис Л. А. Развитие дендрохронологии и дендроклиматологии. ВАН СССР, 1980, № 9. С. 12.

78. Кайрюкштис JI. А., Юодвалькис А.и. Особенности формирования годичных слоев в связи с климатическими условиями. Материалы Второго Всесоюзного совещания по дендрохронологии и дендроклиматологии. Каунас, 1972. С. 27 - 32.

79. Капустин А. В., Зиадинова Н.О. Особенности влияния антропогенных аэрозолей на температуру воздуха в Санкт-Петербурге. // Итоговая сессия Ученого совета. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. С. 27.

80. Кароль И. Л. О возможных антропогенных изменениях газового состава и температуры атмосферы до 2000 г. // Метеорология и гидрология. 1986. № 4. - С. 115 - 123.

81. Климат Архангельска / Под ред. Ц. А. Швер, А.С. Егоровой. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 207 с.

82. Климат Новгорода / Под ред. Ц. А. Швер, Е.В. Алтыкиса, Л.С. Евтеевой. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 168 с.

83. Климат Владивостока / Под ред. Ц. А. Швер. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 167 с.

84. Кобышева Н.В. Косвенные расчеты климатических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 190 с.

85. Кобышева Н. В., Наровлянский Г. Я. Климатическая обработка метеорологической информации. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 296 с.

86. Кобышева Н. В., Гольберг М. А. Методические указания по статистической обработке метеорологических рядов. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. — 83 с.

87. Колосков П.И. Климатический фактор сельского хозяйства и агроклиматическое районирование.-Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 328 с.

88. Комин Г.Е. Влияние циклических колебаний климата на рост и возрастную структуру девственных насаждений заболоченных лесов. -"Известия Сиб. Отд. АН СССР. Сер. биолого- мед. наук", 1983, Вып 3, № 12.

89. Кондратович К. В., Герасимова Н. В., Бабкин А. В. Озоновые дыры и современное изменение климата.// Материалы Итоговой сессии Ученого совета. СПб. 2003 (27-28 янв.), Ч. 1. С. 3.

90. Кондратович К.В. О региональных особенностях изменения климата внетропической Евразии. // Всемирная конференция по изменению климата. M.,2003,WCCC 2003. С. 148.

91. Кондратьев К. Я., Борисенков Е. Т. Физика и химия климата // Итоговая сессия ГГО им. А. И. Воейкова // 1980. С.32.

92. Кондратьев К. Я. Глобальные изменения природы и общества на рубеже двух тысячелетий. "Известия русского географического общества". СПб. "Наука", 2000. Т. 132. Вып. 132. - С. 3-17.

93. Кондратьев К. Я., Демирчан К. С. Глобальные изменения климата и круговорот углерода // Изв. РГО. 2000. Т. 132. Вып. 4. С. 1-20.

94. Кондратьев К. Я. Неопределенности данных наблюдений и численного моделирования климата. // Всемирная конференция по изменению климата. M.,2003,WCCC 2003. С.47

95. Кондратьев К. Я. Природные и антропогенные изменения климата. М.: ВИНИТИ, 1986. 349 с. (итоги науки и техники. Вып. 16)

96. Кондратьев К. Я. Спутниковая климатология. JL: Гидрометеоиздат, 1983.-263 с.

97. Конрад В. Климатические изменения или циклы? // Шепли X. Изменением климата. М.: Изд-во иностр. лит., 1958. С.358.

98. Колчин Б. А. Дендрохронология Новгорода // Материалы и исследования по археологии СССР // Новые методы в археологии. М.: Издат-во АН СССР. 1963, № 117. - С.53.

99. Колчин Б. А., Черных Н. Б. Дендрохронология восточной Европы. М., "Наука", 1977.

100. Комин Г. Е. К методике дендроклиматических исследований. Лесообразовательные процессы на Урале. Свердлов, 1970.

101. Костин С. И. Связь колебаний прироста деревьев с солнечной активностью. "Лесное хозяйство", 1965, № 4. - С. 12-14.

102. Костин С. И. Солнечная активность и влияние ее состояние на прирост деревьев и лесных насаждений в центральной части лесостепи русской равнины. "Труды ГГО", 1961, вып 111. - С. 108 - 117.

103. Костин С. И. Солнечная активность и рост деревьев. Материалы Всесоюзного совещания научной конференции по вопросам дендрохронологии и дендроклиматологии (7-8 июня 1968 г.). Вильнюс, 1968. - С. 119 - 124.

104. Котляков В. М., Гросвальд М. Г., Кренке А. Н. Климат Земли: прошлое, настоящее, будущее. М.: Знание, 1985. 47с.

105. Кукла Г. Дж. Современные изменения площади снежного и ледяного покрова // Изменения климата. JL: Гидрометеоиздат, 1980. -С. 160- 179.

106. Лебедев А. Н. Климат СССР. Вып. 1. Европейская территория Советского Союза. Л.: Гидрометеоиздат, 1958.

107. Лебедев А. Н. Характерные особенности Западной Европы // Труды ГГО.- 1980.-Вып. 44.

108. ЛесковС. Океан и температура на подъеме. "24 часа", 2001, № 18. -С. 4.

109. Лисеев А. С. О количественной характеристике влияния климатических факторов на прирост деревьев. Лесовосстановление и лесные культуры. М., Сельхозиздат, 1962. С. 193 - 203.

110. Лобжанидзе Э. Д. Камбий и формирование годичных колец древесины. Тбилиси, изд-во АН Груз ССР, 1961. 159 с.

111. Ловелиус Н. В. Дендроиндикация. СПб.: Изд-во Петровской академии наук и искусств, 2000. 283 с.

112. Ловелиус Н. В. Изменчивость прироста деревьев. М.: Наука, 1979.— 230 с.

113. Ловелиус Н. В. Изменчивость прироста деревьев: дендроиндикация природных процессов и антропогенных воздействий. Автореферат на соискание ученой степени доктора биологических наук (03.00.16).Днепропетровск, 1980. 62 с.

114. Ловелиус Н. В. Колебание прироста годичных колец хвойных на верхней границе леса в горных районах СССР. Автореферат на соискание ученой степени кандидата географических наук. Л.: 1970

115. Ловелиус Н. В. Опыт применения дендрохронологического анализа для изучения изменения климата (на примере Восточных Саян). XIX герценовские чтения. " География и геология 1966. - С. 34 — 36.

116. Ловелиус Н. В. Ритмическая изменчивость прироста хвойных на верхней границе леса в горных районах СССР //Дендрохронология// 1972

117. Ловелиус Н. В. Становление дендроиндикации как направление научных и прикладных исследований (биосферный заповедник "Таймырский"). СПб.: Европ. дом, 2001. 312 с.

118. Ловелиус Н. В., Грицан Ю. И. Многолетние тенденции изменения тепла и влаги в Украине // Доклады Национальной академии Украины. 2000. № 2. - С. 200-204.

119. Ловелиус Н. В., Грицан Ю. И. Лесные экосистемы Украины и тепло-влагообеспеченность. СПб.: Петраградская академия наук и искусств, 1998.-336 с.

120. Логинов В. Ф. Вулканические извержения и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 64 с.

121. Логинов В. Ф. Причины и следствие климатических изменений. Мине.: «Наука и техника», 1992. 320 с.

122. Логинов В. Ф. Характер солнечно-атмосферных связей. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 48 с.

123. Лосев К. С. Климат: вчера, сегодня . и завтра ? Л.: Гидрометеоиздат, 1985.-С. 47-105.

124. Ляхов М. Е. Климатические экстремальные природные явления в центральной части ETC в XIII XX вв. // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1956, №5.-С. 74-80.

125. Мазепа В. С. Метод расчета индексов годичного прироста обобщенного дендрохронологического ряда. // Экология, 1982, № 1. -С.21.

126. Мазуров Г.И., Вишнякова Т.В., Ульянов Д. Г. Использование дендрохронологических данных для оценки изменения климата // Итоговая сессия Ученого Совета. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. С. 37.

127. Мазуров Г.И., Вишнякова Т.В., Акселевич В.И. Меняется ли климат Земли ? География и регион. // Материалы международной научно-практической конференции. Пермь, 2002, 4.111. С. 57.

128. Мазуров Г.И., Вишнякова Т.В. Анализ изменчивости климата над Евразией за последнюю 1000 лет по дендрохронологической информации // Материалы Итоговой сессии Ученого Совета. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003, Ч. 1. С. 38.

129. Мазуров Г.И., Вишнякова Т.В., Дендрохронология и проблема глобального изменения климата // Материалы Итоговой сессии Ученого Совета. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004, Ч. 1. С. 35.

130. Малинин В.Н., Радикевич В.М., Гордеева С.М., Куликова J1.A. Изменчивость вихревой активности атмосферы над Северной Атлантикой. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003. - 172 с.

131. Матвеев JI. Т. Физика атмосферы. СПб.: Гидрометеоиздат,2000. 778 с

132. Матвеев С.М. Дендроиндикация динамики состояния сосновых насаждений центральной лесостепи. М.: Изд-во Воронежского государственного университета,2003.

133. Михайлов А. А. Земля и её вращение. "Библиотечка. Квант". М.: Наука, 1984, Вып. 35. - С. 56.

134. Молчанов А. А. Гидрологическая роль леса. М.: Изд-во академии наук СССР ,1960.-488 с.

135. Молчанов А. А. Дендроклиматические основы прогнозов погоды .М.: Наука, 1976.

136. Молчанов А. А. Изменчивость ширины годичного кольца в связи с изменением солнечной активности. Формирование годичного кольца и накопление органической массы у деревьев. М., " Наука ", 1970.

137. Молчанов А. А. Лес и климат. М., 1961. С.31.

138. Монин А. С. Введение в теорию климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1979.-407 с.

139. Монин А. С. Вращение Земли и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1972.

140. Монин А. С., Шишков Ю. А. История климата. Л.: Гидрометеоиздат, 1979.-407 с.

141. Морозов Г.Ф. Учение о лесе. М.: Гослесбумиздат, 1949, издание 7. -254 с.

142. Мячкова Н. А. Климат СССР. М.: Изд-во МГУ, 1983

143. Наровлянский Г. Я., Каулина М. Е., Кобышева Н. В. Климатология, Ч. 2. Условия формирования и характеристика климатов земного шара. -Л.: Изд-во ЛВИКА, 1971.

144. Орлова В. В. Климат СССР. Вып.1: Западная Сибирь. Л.: Гидрометеоиздат, 1962.

145. Осокина Л. Тепло ли тебе, матушка ? Потепление планеты наука не подтверждает. "Известия", 2002. 11 февраля.

146. Подрезов О. А. Современный климат Кыргызстана и сценарии его изменения в XXI веке. География и регион. // Материалы международной научно- практической конференции. Пермь, 2002, Ч.111.-С. 72.

147. Покровская Т.В. Климат Ленинграда. Л.: Гидрометеоиздат, 1957 - 115 с.

148. Полозова Л. Г., Шиятов С. Г. Вековые колебания климата на основе анализа годичного прироста деревьев вдоль полярной границы леса // История биогеоценозов СССр в голоцене. М.: Наука, 1976. С. 14-23.

149. Полозова Л. Г., Шиятов С. Г. Влияние климатических факторов на радиальный прирост деревьев в высокогорных районах Урала // Тр. ГГО. 1979. Вып. 403. С. 114 121.

150. Полозова JT. Г., Шиятов С. Г. Влияние термического режима на радиальный прирост деревьев в различных условиях их местообитания. // Экология, 1975, № 6. С. 30.

151. Поляк И. И. Численные методы анализа наблюдений. Л.: Гидрометеоиздат, 1975-211 с.

152. Поляк И. И. Многомерные статистические модели климата. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989 184 с.

153. Привальский В. Е. Климатическая изменчивость. М.: Наука, 1985. — 260 с.

154. Пугачев П. Г. Динамика годичного прироста сосны обыкновенной в Тургайской впадине в связи с климатическими факторами. // Ботанический журнал, 1975, Т. 60, № 3. С. 401.

155. Расторгуева Г. П. Особенности термического режима городов // Труды ГГО. 1969. - Вып. 238. - С. 145 -152.

156. Репинская Р.П., Еникеева В.Д. Об автоматической классификации вертикальных профилей ветра на основе главных компонентов // Труды ГГО, 1985.-Вып. 480.-С. 123-131.

157. Рудаков В. Е. Метод изучения влияния колебаний климата на толщину годичных колец деревьев. "Доклады АН АрмССР", 1951. - С.75-79.

158. Сверлова Л. И. Климат и продуктивность лесных растений. // Дальневост. Н.И. центр. Хабаровск, 1994. - С. 21

159. Синицын В.М. Введение в палеоклиматологию. JL: Изд-во «Недра», 1967. 232 с.

160. Ситникайте А. Дендроклиматохронология 1900-1970.Вильнюс, 1978.

161. Таранков В.И. Дендроклиматологические аспекты экологии хвойных пород // Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов: Тез. докл. Вторая всесоюзная науч.-техн. конференция М: МЛТИ, 1991. - 4.2. - С. 65-67.

162. Тольский А. П. К вопору о влиянии температуры и осадков на прирост сосны в толщину. " Лесной журнал ", 1904, № 5.

163. Тронов М. В. Вопросы связи между климатом и оледенением. Томск :Изд-во Томского университета, 1956. - 203 с.

164. Тронов М. В. Ледники и климат. Л.: Гидрометеоиздат, 1966.

165. Фогель Г. А., Чернавская М. М. Зависимость прироста годичных колец сосны от изменения климатических условий // Проблемы дендрохронологии и дендроклиматологии: Тезисы докл. V Всесоюз. совещ. Свердловск: Урал, отд-ние АН СССР, 1990. С. 152 - 153.

166. Френкель М. О. Изменение и колебание климата и их связь со стоком р. Вятки. География и регион. // Материалы международной научно-практической конференции. Пермь, 2002, 4.111. С. 80.

167. Хотинский Н. А. Голоцен Северной Евразии. М.: Наука, 1977. 198 с.

168. Хргиан А. Н. О методах дендроклиматологии в изучении истории климата // Метеорология и гидрология. 1981, № 11. — С. 18-27.

169. Цыганов Ш. И. Вращение Земли около своей оси. // Соросовский Образовательный Журнал, 2000, Т. 6. С. 8.

170. Чавчавадзе Е. С. Древесина хвойных. Л.: Наука, 1979. - 190 с.

171. Чернавская М.М. Реконструкция термических условий малого ледникового периода на севере Евразии ( по дендрохронологическим данным) // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1985. №1. С. 99 103.

172. Черных Н. Б. Дендрохронология и археология. М.: "NOX", 1996. -213 с.

173. Черных Н. Б. Опыт корреляции дендрохронологических и палеоклиматических данных XII XIV вв. // Естественно- научные методы в археологии. М.,1989.

174. Чернышев Н. Новости науки. "Природа", 1992, № 6. - С. 117.

175. Чершкене И. Корреляция ширины годичных колец ели и климатических факторов в Западной Литве. В кн.: Материалы Второго Всесоюзного совещания по дендрохронологии и дендроклиматологии, Каунас, 1972. - С. 44 -54.

176. Чижевский A.JI., Шишина Ю.Г. В ритме солнца. М.: Изд-во «Наука» , 1969.- 112 с.

177. Шведов Ф. Н. Дерево как летопись засух. В кн.: Материалы Второго Всесоюзного совещания по дендрохронологии и дендроклиматологии, Каунас, 1972.-С. 17-27.

178. Шевелев Н. Руководство к лабораторным занятиям по лесной метеорологии с основами климатологии.// Учебное пособие. Свердловск. изд-во УПИ, 1977.

179. Шиятов С. Г. К методике расчета индексов прироста деревьев. — "Экология", 1970, № 3.

180. Шиятов С. Г. Дендрохронологическое изучение ели сибирской в низовье р. Таз. В. кн.: Материалы Второго Всесоюзного совещания по дендрохронологии и дендроклиматологии, Каунас, 1972. - С. 76 -81.

181. Экологическая обстановка в Санкт- Петербурге и Ленинградской области в 1995 году // Под ред. А.К. Фролова. СПб: Ленкомприрода. -1998.-Т. 1.- 137 с.

182. Ясаманов Н. А. Древние климаты Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — С. 21 -24.

183. Biondi Franco, Perkins D. L., Cayan D. R., Hughes M. K. July temperature during the second millenium reconstructed from Idaho tree rings. Geophys. Res. Lett. 1999. 2 b, № ю. С. 1445 - 1448.

184. Bitvinskas Т. Medym; prieaug4 desningumai. "Мйэц rigios", 1961, № 9. -C.12.

185. Bolin B. Climatic change and their on the biosphere. 1980. - 50 p.

186. Dendroclimatic reconstructions during the past millennium in the southern Sierra Nevada and Owens Valley, California / Graybill D., Funkhouuser G.// Techn. Repts / Natur. Hist. Mis. Los Angeles Country. 1999. - № 11. - P. 239 -269.

187. Douglass A. E. Climatic cycles and tree growth. 6 Carnegie Institution of Washington, V. 1 -3. Washington,1936.-P.12.

188. Fritts H. C. Recent advances in dendrochronology in America with reference to the significance of climatic change. // Change of climate. Proceeding of the Rome Symposium.Paris, UNESKO, 1963.-488 p.

189. Glock W. S., Douglass A. E.,Pearson G. A. Principles and methods of tree-ring analysis. Publ. 486. Carnegie Instityte of Washington, 1937.

190. Glock W. S., Growth-ring and climate. "Bot. Rev.", 1941,V. 7, No.12, pp. 649-713.

191. Lambert G. Dendrochronologie et paleoclimatologie. In: Paleoclimats, Paris, 1983.- 178 c.

192. Lovelius N.V. Dendroindication of natural processes and anthropogenic influences. St.Petersburg, "World & Family-95", 1997. - 320 p.

193. Reconstruction of New Zealand temperatures back to ad 1720 using Libocedrus bidwillii tree-rings / Xiong Limin Palmer Jonathan G. // Clim. Change. 2000. - 45, № 2. - P. 339 - 359.

194. Schulman E. Dendroclimatic changes in semiarid America. Tucson, Univ. Of Arizona, 1956.

195. Schulman E. Tree-ring hydrology of the Colorado River Basin. "Univ. Arizona Bull.", 1946, V. 16, № 4,pp. 1-51.

196. Schulman E. Tree-ring indices of rainfall, temperature and river flow. Сотр. of Meteorology, American Met. Soc., New York, 1951.

197. WMO statement on the status of the global climate in 1999. Internation and Public Affairs Office. World Meteorological Organization. 7 bis, avenue de la Paix. P.O. Box № 2300, Geneva 2, Switzerland. 2000. 148 p.

198. World statement on the status of the global climate in 2000. Internation and Public Affairs Office. World Meteorological Organization. 9 bis, avenue de la Paix. P.O. Box № 1300, Geneva, Switzerland. 2002. 132 p.