ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ГЛОБАЛЬНОГО КЛИМАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЕЙВЛЕТНЫХ ФАЗО-ЧАСТОТНЫХ ФУНКЦИЙ, ФАЗО-ЧАСТОТНЫХ И ФАЗО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕЛОКОСМИЧЕСКИХ И КЛИМАТИЧЕСКИХ ПЕРЕМЕННЫХ ЧАСТЬ 2

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.