М.В. Кабанов*
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН
634055, г. Томск, пр. <...> Для анализа сезонных колебаний температуры используются
данные среднесезонных температур, что исключает влияние более высокочастотных колебаний (циклональных и суточных). <...> Вейвлет-анализ временных рядов среднегодовой
температуры выявил ряд устойчивых периодичностей в наблюдаемых изменениях и статистически
значимую корреляцию этих периодичностей с такими
планетарными индексами, как Северо-Атлантические колебания, Южные колебания (в Тихом океане), числа Вольфа [4]. <...> Так, повышенная корреляция вейвлет-спектров для приземной температуры и Северо-Атлантического колебания
______________ <...> Тобольск (58,1° с.ш., 68,2° в.д.) расположен
в том районе Западной Сибири (Кандинская низменность), который при умеренных темпах потепления
Сезонные закономерности наблюдаемого потепления в Сибири
7
характеризуется повышенными коэффициентами корреляции (до 0,7) вейвлет-спектров Северо-Атлантического колебания и годовой суммы осадков, а Иркутск (52,3° с.ш., 104,3° в.д.) находится в той климатической зоне Восточной Сибири, которая характеризуется повышенными темпами потепления (до
0,5 °С/10 лет). <...> Во-первых, при явной тенденции к повышению
среднегодовых температур с 1970 г. основной вклад
в темпы их повышения определялся главным образом изменениями среднесезонной температуры в зимние месяцы. <...> Во-вторых, амплитуда колебаний определяется в основном колебаниями среднесезонной температуры в зимние месяцы, а в летние месяцы эти
колебания по амплитуде близки к колебаниям среднегодовых температур (для Тобольска то же самое). <...> С учетом климатической значимости сезонных колебаний температуры рассматривается связь
сезонной амплитуды со среднесезонной температурой
в зимний (декабрь, январь, февраль) и в летний
(июнь, июль, август) сезоны. <...> Увеличение масштабов периодичности в этот период, который близок к ранее обнаруженному периоду для
«климатического <...>
Оптика_атмосферы_и_океана_№1_2009.pdf
«Îïòèêà атмосферы и îêåàíà», 22, ¹ 1 (2009)
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРОВ
Тематический выпуск подготовлен по материалам докладов на Шестом Международном
симпозиуме «Контроль и реабилитация окружающей среды», поддержанном
грантом РФФИ, и на параллельно проведенной Международной конференции по измерениям,
моделированию и информационным системам для изучения окружающей
среды (ENVIROMIS-2008). Частичное совмещение по времени двух научных мероприятий
позволило осуществить более широкое обсуждение не только полученных результатов,
но и перспектив дальнейших исследований, в том числе совместных исследований
в рамках международных проектов для большого числа специалистов различного
профиля.
В соответствии с установившейся целевой ориентацией симпозиума «Контроль
и реабилитация окружающей среды» работали четыре секции:
– новые методы и приборы контроля окружающей среды,
– технологии мониторинга окружающей среды и климата,
– технологии охраны и реабилитации окружающей среды,
– антропогенные риски в окружающей среде (совместно с ENVIROMIS-2008).
Симпозиум с учетом представленных докладов позволил оценить текущее состояние
работ, а также обсудить результаты исследований, которые получены в различных
организациях и учреждениях как российских, так и зарубежных ведомств. Практическим
приложением с точки зрения социально-экономического развития общества
явилось обсуждение вопросов, посвященных как минимизации воздействия антропогенных
факторов на окружающую среду, так и реабилитации уже загрязненных компонентов
окружающей среды.
На пленарном заседании и четырех секциях Cимпозиума был заслушан
171 устный доклад ведущих ученых и специалистов, в которых приведены обобщающие
результаты исследований и их применение в различных областях науки и практики
(всего на Симпозиум было представлено 233 доклада). При этом главными и основными
вопросами Симпозиума являлись: окружающая среда, климатические изменения,
антропогенное воздействие, рациональное природопользование, мониторинг.
Анализ докладов, представленных на первую секцию, показывает, что наряду
с дальнейшим совершенствованием дистанционных и контактных методов и приборов
для контроля состояния окружающей среды, основанных на использовании оптических,
радиоволновых и акустических эффектов, получают развитие методы, основанные
на биологических индикаторах (мхи, водоросли, бактерии). Полученные результаты
сетевых инструментальных наблюдений, в частности для Сибири, позволяют
конкретизировать ряд концептуальных принципов мониторинга и сформулировать
выводы по стратегии исследований современных природно-климатических изменений.
Отмечено, что природно-климатические изменения ряда регионов имеют повышенные
темпы и относятся к важным факторам их устойчивого развития. Поэтому необходима
дополнительная мобилизация научно-технических достижений и материальнотехнических
ресурсов для решения проблем количественной оценки антропогенных
воздействий и для долгосрочного прогнозирования наблюдаемых изменений.
По результатам мониторинга экосистемных изменений в части докладов освещены
проблемы лесных пожаров, грозовой активности и влияния атмосферно-оптических
условий на изменчивость напряженности электрического поля. Рассмотрены также
вопросы, связанные с мониторингом земель, почвенного покрова и лесов в различных
регионах Сибири, Казахстана. Значительное внимание уделено мониторингу лесных
массивов, роль которых для сохранения устойчивости окружающей среды как в региональном,
так и в глобальном масштабах исключительно велика. В этом направлении
приведены результаты исследований динамики лесного фонда. При комплексном
Предисловие редакторов
5
Стр.1
воздействии многочисленных природных и антропогенных возмущений на севере определяющее
влияние оказывают заболачивание и лесные пожары, а на юге – лесохозяйственная
и другая деятельность человека. В целом динамика лесного фонда отражает
прошлое и современное антропогенное влияние на лесные массивы и происходящие
в них демутационные и эндоэкогенетические процессы.
В значительном числе докладов рассмотрены вопросы мониторинга, моделирования
и прогнозирования климатических изменений. Приведены данные по исследованию
солнечной радиации в Казахстане и Западной Сибири, влагосодержания в Восточной
Сибири. Выявлено, что региональные эволюционные траектории по отдельным
параметрам природно-климатических систем существенно отличаются между собой
и от трендов наблюдаемых глобальных изменений. Поэтому необходимо создание
в ключевых регионах центров комплексного мониторинга с объединением сетей целевых
мониторингов (гидрометеорологического, актинометрического, атмосферно-электрического,
экологического и др.).
В ряде докладов внимание уделялось задачам аналитического и численного моделирования,
решение которых и определяет конечный этап мониторинга. Одним из основных
достижений в данном направлении является разработка аналитических и оперативно-расчетных
моделей радиационных процессов в земной атмосфере, которые
обеспечивают существенное сокращение объемов наблюдений при мониторинге климато-экологических
изменений даже в масштабе отдельных суток. Отмечено развитие
методов оптического мониторинга природных и антропогенных газов; приведены результаты
разработки параметрических преобразователей частоты лазерного излучения
среднего ИК-диапазона для систем дистанционного мониторинга атмосферы.
Сравнительный анализ показал, что наибольшую опасность для природной среды
представляют химические загрязнения, которые проявляются на достаточно больших
расстояниях от источников. В развитие изложенной концепции рядом авторов разработано
специальное программное обеспечение в среде ГИС, предназначенное для проведения
компьютерных экспериментов по оценке воздействия загрязнений атмосферы
на компоненты ландшафтной среды. Из полученных результатов следует, что предложенная
методика позволяет на основе учета динамики добычи нефти и газа, их качественных
показателей (например, содержание серы) и изменения объемов сжигания
попутных газов оценивать изменение экологической нагрузки во времени в зависимости
от уровня загрязнений и от типа природных комплексов.
В заключение следует отметить, что проведенный форум специалистов из различных
областей знаний позволил оценить современное состояние проблем, а также осуществить
широкий обмен мнениями, обсудить результаты исследований в областях
методологии, технологии и приборостроения для мониторинга окружающей среды
и климатических изменений, полученные как в России, так и в странах зарубежья.
В решении Симпозиума рекомендовано обратить внимание на дальнейшее развитие
работ в области контроля и реабилитации окружающей среды, а также способствовать
проведению крупных комплексных экспериментов, объединяющих усилия различных
отраслевых организаций России, стран СНГ с привлечением зарубежных специалистов.
В данном тематическом выпуске публикуются наиболее подготовленные доклады,
содержание которых соответствует тематике журнала и связано с обсуждением полученных
результатов исследований по климатическим и экосистемным изменениям,
а также с развитием новых средств и технологий для мониторинга окружающей среды.
Краткое содержание представленных докладов было опубликовано и роздано
участникам Симпозиума (VI Международный симпозиум «Контроль и реабилитация
окружающей среды»: Материалы Симпозиума / Под редакцией М.В. Кабанова
и À.À. Тихомирова. Òîìñê: Àãðàô-Ïðåññ, 2008. 384 ñ.).
Член-корреспондент РАН М.В. Кабанов,
д.т.н., профессор А.А. Тихомиров
6
Предисловие редакторов
Стр.2