Введение к работе
Актуальность темы исследования. В последние несколько десятилетий изменение климата стало привлекать повышенное внимание не только исследователей, но и широкой мировой общественности. Об этом свидетельствует тот факт, что исследование изменения климата и его последствий для общества стало одной из важнейших проблем, которая находится в поле зрения Всемирной Метеорологической Организации (ВМО). Такой интерес к изменению климата связан с тем, что его последствия могут быть очень серьезными. Оно может существенным образом повлиять на экономическое развитие общества, на его продовольственную безопасность, на безопасность жизни людей.
В связи с этим для принятия научно-обоснованных решений с целью минимизации возможных отрицательных последствий изменения климата необходимо детальное и всестороннее изучение динамики различных его характеристик и установление тенденции их изменения. Но, несмотря на такое повышенное внимание к данной проблеме и полученные по этому направлению существенные результаты, многие вопросы, связанные с изменением климата и его влиянием на развитие общества, требуют дальнейшего исследования.
Важное место среди них занимают такие вопросы как исследование влияния изменений природно-климатических характеристик конкретных регионов на производство сельскохозяйственной продукции и адаптация сельского хозяйства к этим изменениям.
Следует отметить, что перечисленные проблемы являются достаточно сложными и их решение требует проведения исследований по различным направлениям. Кроме того, их необходимо решать для каждого региона с учетом особенностей изменения его природно-климатических характеристик.
Указанные проблемы не решены для территории Кабардино-
Балкарской республики и соседних регионов Северного Кавказа. Вместе
с тем, эти регионы играют значительную роль в продовольственном
обеспечении Р.Ф. Кроме этого, они отличается большим разнообразием
климатических зон, что делает исследование и прогноз трансформации
их природно-климатических характеристик достаточно сложной про
блемой. ,
Данные обстоятельства делают актуальными анализ изменений физико-статистических характеристик метеопараметров, характеризующих режим осадков и режим температуры воздуха и почвы в предгорной зоне КБР, установление тенденции в динамике этих метеопараметров, а также экстраполяция их значении для оптимизации развития сельского хозяй-
ства с учетом изменений природно-климатических условии его функционирования.
Цель и задачи исследований. Целью работы является исследование динамики метеопараметров, характеризующих режимы осадков и температуры - в системе атмосфера-подстилаюшая поверхность в предгорной зоне КБР, и экстраполяция их значений на последующие годы.
В соответствии с целью работы решались следующие задачи:
проведение анализа с использованием методов математической статистики временных рядов метеопараметров, характеризующих режим осадков в предгорной зоне республики: количества осадков в различные месяцы и сезоны, суточного максимума осадков и количества дней с осадками 5мм и более в различные сезоны;
проведение анализа временных рядов средней температуры воздуха и почвы в различные месяцы и сезоны, максимальной температуры воздуха в различные сезоны, минимальной температуры почвы в различные месяцы;
исследование фрактальных особенностей временных рядов метеопараметров;
выделение методом построения фазовых портретов, содержащихся во временных рядах метеопараметров цикличностей;
построение модели экстраполяции значений метеопараметров с учетом особенностей влияющих на них факторов;
прогнозирование динамики метеопараметров, характеризующих режимы температуры воздуха и атмосферных осадков в предгорной зоне республики, на основе экстраполяции их значении с помощью временных рядов.
Научная новизна.
В диссертационной работе впервые получены следующие результаты:
основные закономерности изменения во времени метеопараметров, характеризующих режимы атмосферных осадков и температурные режимы воздуха и почвы в различные сезоны года в предгорной зоне КБР;
фрактальные свойства и спектральные структуры временных рядов метеопараметров в предгорной зоне территории КБР;
экстраполяция значений метеорологических параметров, характеризующих режимы атмосферных осадков в различные сезоны года;
экстраполяция значений метеорологических параметров, характеризующих режим температуры в атмосфере в различные сезоны.
Полученные результаты могут быть использованы для исследования изменений агроклиматических ресурсов предгорной зоны КБР и для ре-
шения задачи адаптации сельского хозяйства этой зоны к изменениям климата.
Практическая ценность работы. Практическая ценность работы
состоит в получении закономерностей изменения' природно-климатических характеристик предгорной зоны КБР, а также их прогнозных значений на предстоящие-15 лет.
Полученные результаты могут быть использованы при разработке перспективных планов социально-экономического развития региона. В частности, они необходимы для решения задачи организации производства сельскохозяйственной продукции в новых природно-климатических условиях.
Предмет защиты.
-
Закономерности изменения метеопараметров, характеризующих режим атмосферных осадков в предгорной зоне КБР.
-
Закономерности изменения метеопараметров, характеризующих режим температуры воздуха и почвы в этой же климатической зоне республики.
-
Спектральная структура метеопараметров, характеризующих режимы температуры воздуха и атмосферных осадков в предгорной зоне республики.
-
Экстраполяция на последующие годы возможных изменений режима атмосферных осадков и температуры воздуха в предгорной зоне КБР.
Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в выполнении исследований по анализу временных рядов метеопараметров, характеризующих режимы осадков и температуры в предгорной зоне КБР и разработке программных средств для их выполнения. Автором проведены исследования фрактальных свойств временных рядов метеопараметров, расчеты их экстраполяции и разработаны программы для выполнения всего комплекса расчетов. Выполнен анализ физического содержания результатов расчетов.
Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались на Международном форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва 2003 г), четвертом Всероссийском симпозиуме (весенняя и осенняя сессии) по прикладной и промышленной математике(Москва 2003г),Всероссийской конференции, посвященной памяти Г.К Сулаквелидзе (Нальчик 2002г), Юбилейной научной конференции, посвященной 20-летию Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии (Нальчик 2001 г), на научных семинарах в КБГСХА и ВГИ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 140 страниц машинописного текста, включая 43 таблицы, 26 рисунков, список используемой литературы насчитывает 114 наименований.
