Author:
Алексеев Валерий Иванович
Abstract
Актуальность исследования обусловлена необходимостью установления истинных причин и закономерностей изменений глобального климата на Земле. Цель: применить разработанный в первой части статьи метод анализа изменений климата с вычислением временных вейвлетных фазо-частотных функций, фазо-частотных и фазо-временных характеристик переменных с использованием непрерывных вейвлетных преобразований для установления закономерностей изменений глобального климата; в частности, согласованности изменений гелиокосмических переменных с самоорганизованными Тихоокеанским декадным, Североатлантическим и Южным/Эль-Ниньо колебаниями, изменениями озонового слоя в стратосфере и потеплением в Арктической зоне России, тектоническими процессами Земли. Объекты: временные ряды изменений гелиокосмических и климатических переменных, индексы Североатлантического и Южного/Эль-Ниньо колебаний, Тихоокеанского декадного колебания, ряды изменений тектонических процессов Земли, ряды изменений озонового стоя в стратосфере и температуры воздуха в Арктике. Методы: непрерывное прямое вейвлет-преобразование исходных данных с использованием комплексного вейвлета с вычислением временных вейвлетных фазо-частотных функций, фазо-частотных и фазо-временных характеристик переменных, кластерный анализ; оценка и анализ плотностей распределений фазо-временных характеристик; оценка и анализ коэффициентов корреляций между фазо-частотными и фазо-временными характеристиками переменных в равных интервалах времени. Результаты. Вычислением матриц корреляций между вейвлетными фазо-частотными характеристиками переменных, построением совместных графиков фазо-частотных и фазо-временных характеристик этих же переменных в заданных интервалах времени получено, что изменения гелиокосмических переменных, солнечной активности, вулканических извержений Земли, концентрации в атмосфере двуокиси углерода СO2, озонового слоя в стратосфере, землетрясений, цунами и природных катастроф, изменения скорости вращения Земли и продолжительности земных суток принадлежат к одному классу изменчивостей переменных. Эти изменчивости обусловлены изменениями расстояния Солнца от барицентра. Установлена тесная взаимосвязь между колебательными процессами гелиокосмических переменных, солнечной активности и вулканических процессов на Земле, изменений концентрации двуокиси углерода СO2 в атмосфере с самоорганизованными процессами Североатлантического, Тихоокеанского и Южного колебаний/Эль-Ниньо, связанная с изменениями скорости вращения Земли и продолжительности земных суток. Обосновано, что рост вулканической деятельности Земли в современности приводит к снижению озонового слоя в стратосфере, усилению солнечной радиации и росту приземной температуры. В особенности эти процессы сильно проявляются в Арктической зоне России. Показано, что изменения приземной температуры на Земле обусловлены изменениями солнечной активности, парниковым эффектом, изменениями теплосодержания океана и температуры воздуха над сушей и океаном. Построение изображений временных вейвлетных фазо-частотных функций фазо-временных характеристик переменных позволяет визуализировать историю изменений переменных во времени и в фазо-частотной области и прогнозировать эти изменения на некоторый временной горизонт на характерных частотах.
Publisher
National Research Tomsk Polytechnic University
Subject
Management, Monitoring, Policy and Law,Economic Geology,Waste Management and Disposal,Geotechnical Engineering and Engineering Geology,Fuel Technology,Materials Science (miscellaneous)