Исследование согласованности изменений гелиокосмических и климатических переменных в условиях глобального потепления на основе вейвлетного фазового анализа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность исследования обусловлена необходимостью установления истинных причин и закономерностей изменений температур в странах и континентах, климата на Земле.

Цель: установление закономерностей и причин изменений гелиокосмических, климатических переменных в условиях глобального потепления.

Объекты: временные ряды гелиокосмических, глобальных и региональных климатических переменных, магнитных полей Солнца и Земли.

Методы: разработанный автором вейвлетный фазовый метод взаимодействия переменной с группами гелиокосмических и климатических факторов, магнитных полей Солнца и Земли в частотной и временной областях, сравнительный анализ.

Результаты: 1. В вейвлетной фазо-частотной области по силе влияния солнечной энергии, гелиокосмических переменных, изменяющиеся барицентрическими движениями Солнца, гравитационными силами, изменения температур в странах и континентах, в частях света, разделяются на несколько классов, значительно, положительно и отрицательно согласованные с изменениями барицентрических движений Солнца, гелиокосмических переменных; распределения классов изменений температур на континентах значительно согласованы с распределением аномального магнитного поля Земли с полюсами в Канаде, Восточной Сибири (Якутии), Бразилии, Южной Америке и Африке, Антарктике, в странах Среднего и Бижнего Востока. 2. При этом наблюдается высокая согласованность изменений географического и магнитных полюсов Земли, изменений глобальной температуры, температуры в зоне 60-85⁰ с.ш., в северном полушарии, в Арктике с изменениями магнитных полей Солнца и Земли, солнечного ветра, согласованные с изменениями барицентрических движений Солнца, гелиокосмических переменных; наблюдается сравнительно низкое влияние изменений магнитного поля Солнца на изменение температуры в южном полушарии. 3. На графиках изменений фазо-временных характеристиках температурных переменных в современности в странах и континентах, температур в арктических зонах Северного полушария, осадков в районах арктических морей, аномалий годовых сумм прямой солнечной радиации, солнечного сияния по территории России, гелиокосмических и климатических факторов, определяющих климат на Земле, полученных в разных интервалах времени, отображаются разнонаправленно, хаотически изменяюшиеся фазовые структуры, переходящие в соответствии с изменениями барицентрических движений Солнца, в организованные однонаправленно изменяющиеся структуры, приводящие к усилению естественного парникового эффекта, усилению взаимодействия, генерации парниковых газов и приземной температуры в атмосфере с проявлением глобального потепления – явления, наблюдаемого в самоорганизующихся сложных динамических системах.

Об авторах

Валерий Иванович Алексеев

ФГБОУ ВО «Югорский государственный университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: v_alekseev@ugrasu.ru

доктор технических наук, профессор кафедры цифровых технологий Института цифровой экономики

Россия, Ханты-Мансийск

Список литературы

  1. Алексеев, В. И. Исследование изменений глобального климата как сложной системы с использованием вейвлетных фазо-частотных функций, фазо-частотных и фазо-временных характеристик гелиокосмических и климатических переменных. Часть 1 / В. И.Алексеев. – Текст : непосредственный // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Т. 331, № 7. – С. 238–250.
  2. Алексеев, В. И. Исследование изменений глобального климата как сложной системы с использованием вейвлетных фазо-частотных функций, фазо-частотных и фазо-временных характеристик гелиокосмических и климатических переменных. Часть 2 / В. И.Алексеев. – Текст : непосредственный // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Т. 331, № 8. – С. 99–111.
  3. Алексеев, В. И. Применение вейвлетного фазового метода исследований сигналов к анализу асимметричных барицентрических движений Солнца и изменений процессов, происходящих на Солнце, околоземном пространстве и в недрах Земли / В. И. Алексеев. – Текст : непосредственный // Вестник Югорского университета. – 2020. – № 3 (58). – С. 7–35.
  4. Long-term temperature record: Australian Climate Observations Reference Network – Surface Air Temperature // Australian Government. – 2018. – URL: http://www.bom.gov.au/climate/data/acornsat/ (date of application: 15.01.2022).
  5. Global and European temperature // Europian Environment Agency. – 2012. – URL: https://www.eea.europa.eu/data-and-maps/indicators/global-and-european-temperature/global-and-european-temperature-assessment-1 (date of application: 15.01.2022).
  6. Kozin, D. Russia’s Leading Climate Change Expert Gives Sober Prognosis / D. Kozin // The Moskow Times. – 2021. – URL: https://www.themoscowtimes.com/2020/04/03/russias-leading-climate-change-expert-gives-sober-prognosis-a69822 (date of application: 15.01.2022).
  7. Temperature in Polar regions: Arctic and Antarctic // Climate4yoy. – 2020. – URL: https://www.climate4you.com/Polar%20temperatures.htm#Diagram%20ArcticMAAT (date of application: 15.01.2022).
  8. Toward a Resilient Canadian Agriculture and Argi-Food System: Adapting to Climate Change // House of commons Chambre des Communes. – 2020. – URL: https://www.ourcommons.ca/documentviewer/en/42-1/agri/report-11/page-30 (date of appli-cation: 15.01.2022).
  9. Michaels, P. J. Greenland Melt ‘Off the Chart? / P. J. Michales // Cato Institute. – 2018. – URL: https://www.cato.org/blog/greenland-melt-chart (date of application: 15.01.2022).
  10. Climate Change and its Influence on Active Layer Depth in Central Yakutia / A. Desyatkin, P. Fedorov, N. Filippov, R. Desyatkin. – doi: 10.3390/land1001003 // MDPI. – 2021. – URL: https://www.mdpi.com/2073-445X/10/3/htm (date of application: 15.01.2022).
  11. Annual State of the Climate of South Africa // Weathersa. – 2019. – URL: https://www.weathersa.co.za/Documents/Corporate/Annual%20State%20of%20the%20Climate%202019.pdf (date of application: 15.01.2022).
  12. Indian Cities Are Getting Hotter And 2015 Was The Hottest Year : NASA Reports // The Log-ical Indian. – 2016. – URL: https://thelogicalindian.com/others/mumbai-average-temperature-up-2-4-c-over-124-years/ (date of application: 15.01.2022).
  13. Average annual temperature in the U.S. from 1895 to 2021 (In Fahrenheit) // Statista. – URL: https://www.statista.com./statistics/500472/annual-average-temperature-in-the-us/ (date of application: 15.01.2022).
  14. Irland mean temperature // Ask about Ireland. – 2013. – URL: https://www.askaboutireland.ie/learning-zone/secondary-students/cspe/stewardship/Change/climate-change/our-changing-climate/ (date of application: 15.01.2022).
  15. Müller, G. V. Observed and Projected Changes in Temperature and Precipitation in the Core Crop Region of the Humid Pampa, Argentina / G. V. Müller, M. A. Lovino, L. C. Sgroi. – doi: 10.3390/cli9030040 // Climate. – 2021. – Vol. 9 (3). – P. 40. – URL: https://www.mdpi.com/journal/climate (date of application: 15.01.2022).
  16. Comparative Analysis of China Surface Air Temperature Series for the Past 100 Years / L. Zhang, H. Liu, Y. Ding [et al.] // ScienceDirect. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674927810500029 (date of application: 15.01.2022).
  17. The Discovery of Global Warming // AIP. – 2021. – URL: https://history.aip.org/climate/20ctrend.htm (date of application: 15.01.2022).
  18. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2020 год. – Москва : Росгидромет, 2021. – 104 с. – Текст : непосредственный.
  19. Dickey, J .O. Earth rotation / J .O. Dickey // Global Earth Physics: a handbook of physical constants American Geophysical Union / ed. by T. J.Ahrens. –Washington : American Geo-physical Union, 1995. – P. 356–368.
  20. Earthquare Statistics // BGR. – 2018. – URL: https://www.bgr.bund.de/EN/Themen/Seismologie/Seismologie/Erdbebenstatistik/erdbebenstatistik_node_en.htm (date of application: 15.01.2022).
  21. New studies confirm weakening of the Gulf Stream circulation (AMOC) // RealClimate. – 2020. – URL: https://www.realclimate.org/index.php/archives/2020/09/new-studies-confirm-weakening-of-the-gulf-stream-circulation-amoc/ (date of application: 15.01.2022).
  22. Climate variability: the example of the North Atlantic Oscillation // Encyclopedia of the En-vironment. – 2019. – URL: https://www.encyclopedie-environnement.org/en/climate/climate-variability-example-north-atlantic-oscillation/ (date of application: 15.01.2022).
  23. Охлопков, В. П. Основные периодичности движения Солнца относительно центра масс солнечной системы и солнечная активность / В. П. Охлопков. – Текст : непосредствен-ный // Вестник московского университета (ВМУ). Серия Физика. Астрономия. – 2011. – № 6. – С. 138–142.
  24. Большаков, В. А. Новая концепция орбитальной теории палеоклимата / В. А. Большаков. – Москва : МГУ, 2003. – 256 с. – Текст : непосредственный.
  25. Zerbo, J.-L. Geomagnetism during solar cycle 23: Characteristics / J.-L. Zerbo, Ch. Amory-Mazaudier, F. Ouattara // ScienceDirect. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090123212000689 (date of application: 15.01.2022).
  26. Бялко, А. В. Палеоклимат: дополнения к теории Миланковича / А. В. Бялко. – Текст : непосредственный // Природа. – 2009. – № 12. – С. 18–28.
  27. Climate change is making UAE hotter – a trend that will continue // UAE. – 2021. – URL: https://www.thenationalnews.com/uae/environment/climate-change-is-making-uae-hotter-a-trend-that-will-continue-1.1249027 (date of application: 15.01.2022).
  28. Temperature Bar Chart Middle // Wikimedia commons. – 2021. – URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Temperature_Bar_Chart_Middle_East-Iraq--1901-2020-2021-07-13.png (date of application: 15.01.2022).
  29. On September 13, 1922, Al Aziziyah, in Libya, reported the highest temperature ever record-ed. According to their claims, how hot did it get that day? // Quora. – 2022. – URL: https://www.quora.com/On-September-13-1922-Al-Aziziyah-in-Libya-reported-the-highest-temperature-ever-recorded-According-to-their-claims-how-hot-did-it-get-that-day (date of application: 15.01.2022).
  30. LaFond, K. Infographic: Syria Drought and Climate Change / K. LaFond // Circle of blue. – 2016. – URL: https://www.circleofblue.org/2016/middle-east/infographic/ (date of applica-tion: 15.01.2022).
  31. Glausiusz, L. Discounting Climate Change in Israel / L. Glausiusz // The Themes of Israel. – 2020. – URL: https://blogs.timesofisrael.com/discounting-climate change-in-israel/ (date of application: 15.01.2022).
  32. Climate change and human health: Spatial modeling of water availability, malnutrition, and livelihoods in Mali, Africa / M. M. Jankowska, D. Loper-Carr, C. Funk [et al] // Semantic Scholar. – 2012. – URL: https://www.semanticscholar.org/paper/Climate-change-and-human-health%3A-Spatial-modeling-Jankowska-L%C3%B3pez-Carr/cb1ede511166f98d92e0775e97904b3732a08a6c (date of application: 15.01.2022).
  33. Jonson, S. K. Hurricane Harvey was fueled by record heat in the Gulf of Mexico / S. K. Jonson // ARSTechnica. – 2018. – URL: https://arstechnica.com/science/2018/05/hurricane-harvey-was-fueled-by-record-heat-in-the-gulf-of-mexico/ (date of application: 15.01.2022).
  34. Kahn, B. Of Brazil, the World Cup and Climate Change / B. Kahn // Climate Central. – 2014. – URL: https://www.climatecentral.org/news/brazil-world-cup-climate-change-17542 (date of application: 15.01.2022).
  35. Богатырева, М. А. Проявление современных изменений климата на территории Курской области / М. А. Богатырева. – Текст : электронный // Центральный научный вестник. – 2013. – URL: http://cscb.su/n/011601/011601017.htm (дата обращения: 15.01.2022).
  36. Owens, M. J. Global solar wind variations over the last four centuries / M. J. Owens, M. Lockwood, P. Riley // Scientific reports. – 2017. – URL: https://www.nature.com/articles/srep41548 (date of application: 15.01.2022).
  37. Семенов, С. М. Парниковый эффект: Открытие, развитие, концепции, роль в формировании глобального климата и его антропогенных изменений / С. М. Семенов. – Текст : электронный // Фундаментальная и прикладная климатология. – 2015. – № 2. – С. 103–124. URL: http://downloads.igce.ru/journals/FAC/FAC2015/FAC20152/SemenovSMFAC2015N204122015.pdf (дата обращения: 15.01.2022).
  38. Webster, B. Theory of ‘Greenhouse Effect’ Of Sun's Rays Is Challenged / B. Webster // The New York Times Archives. – 1975. – № 3. – URL: https://www.nytimes.com/1975/11/03/archives/theory-of-greenhouse-effect-of-suns-rays-is-chal-lenged.html#:~:text=The%20generally%20accepted%20%E2%80%9Cgreenhouse%E2%80%9D%20theory,in%2C%20keeping%20the%20planet%20comfortable. (date of application: 15.01.2022).
  39. Svalgaard, L. Prediction of Solar Cycle 25 / L. Svalgaard // LASP. – 2020. – URL: http://lasp.colorado.edu/media/projects/SORCE/meetings/2018/final/OralPDFs/54Svalgaard.pdf (date of application: 15.01.2022).
  40. Ерашов, В. М. Магнитное поле влияет на скорость вращения Земли / В. М. Ерашов. – Текст : электронный // Кубрик. – URL:http://www.randewy.ru/gml/erashov63.html (дата обращения: 15.01.2022).
  41. Кокоуров, В. Д. Многолетние изменения в системе Солнце-Земля / В. Д. Кокоуров. – Текст : электронный // Солнечно-Земная физика. ИСЗФ. СО РАН. – 2016. – URL: http://space.msu.ru/irkutsk/kok/changes.htm (дата обращения: 15.01.2022).
  42. Alken, P. International Geomagnetic Reference Field: the thirteenth generation / P. Alken, E. Thébault, B. Zhou // Springer Open. – 2021. – URL: https://earth-planets-space.springeropen.com/articles/10.1186/s40623-020-01288-x (date of application: 15.01.2022).
  43. Dickey, J. O. Earth rotation / J. O. Dickey // Global Earth Physics: a handbook of physical constants American Geophysical Union / ed. by T. J. Ahrens. – Washinton American Gophisi-cal Union, 2020. – P. 356–368.
  44. Еськов, К. Ю. Удивительная палеонтология. История Земли и жизни на ней / К. Ю. Еськов. – Москва : ЭНАС-КНИГА, 2017. – 320 с. – Текст : непосредственный.
  45. Nicolis, G. Self-Organization in Nonequilibrium Systems: From Dissipative Structures to Order through Fluctuations / G. Nicolis, I. Prigogine. – New York : Wiley, 1977. – 491 p.
  46. Алдонин, А. Структурный анализ самоорганизующихся систем : монография / А. Алдонин ; Сибирский федеральный университет. – Красноярск, 2019. – 344 с. – URL: https://www.litres.ru/gennady-alonin/strukturnyy-analiz-samoorganizuschissya-sistem-40133576/ (дата обращения: 15.01.2022). – Текст : электронный.
  47. Cassani, A. Belousov-Zhabotinsky Type reactions^the non-linear behavior of chemical sys-tems / A. Cassani, A. Monteverde, M. Pimetti // Journal of mathematical chemistry. – 2021. – Vol. 59. – P. 792–826.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Югорский государственный университет, 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.