Вейвлетный фазо-частотный анализ климатических переменных по данным глубокого бурения ледниковых скважин в Антарктиде
Алексеев В.И.

Югорский государственный университет, г. Ханты-Мансийск

v_alekseev@ugrasu.mail.ru

Вычислены значимые корреляционные зависимости между климатическими переменными, полученными анализом кернов льдов Антарктиды. С использованием кратномасштабного одномерного непрерывного вейвлет-преобразования и дифференциальных законов распределения вейвлет-фазочастотного преобразования климатических переменных установлены два типа антисимметричных друг другу законов распределений изменчивостей фаз климатических переменных. К первой группе относятся ряды изменчивостей дейтерия (температуры), толщины льда и уровня моря, имеющих положительную асимметрию, ко второй, - ряды изменчивостей инсоляции, метана, углекислого газа и атмосферной пыли с отрицательной асимметрией.
Вычислением дифференциальных законов распределений разностей вейвлетных фазо-частотных характеристик рядов температуры и парниковых газов  ,  и рядов углекислого газа и метана   в исторических временных интервалах от 800 и 422 тыс. лет до современности в целом и по 100, 105,5 и 400 - тысячным временным интервалам установлены временные интервалы, в которых в среднем фаза роста температуры опережает фазы роста углекислого газа и метана, а фаза роста   опережает фазу роста  ; установлены временные интервалы, в которых эти условия не выполняются.
Установлена закономерность, что опережение фазы роста температуры фазам роста парниковых газов является колебательным и не периодическим на всех уровнях периодичностей климатических переменных. Установлена тенденция опережения фазы роста температуры фазам роста парниковых газов в среднем в продолжительных интервалах временных рядов климатических переменных.

Ключевые слова: климатические переменные, вейвлетная функция, крупномасштабные вейвлет-преобразования, вейвлет-фазочастотное преобразование, парниковые газы.

Цитирование: Алексеев В.И. 2013. Вейвлетный фазо-частотный анализ климатических переменных по данным глубокого бурения ледниковых скважин в Антарктиде // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Т. 4. № 2 (8). EDCCrar0010.


WAVELET PHASE-FREQUENCY ANALYSIS OF CLIMATIC VARIABLES FROM
THE RESULTS OF DEEP GLACIAL DRILLING IN ANTARCTICA


Alekseev V.I.

Yugra state university, Khanty-Mansiysk

Significant correlation dependence between climatic variables obtained by the analysis of the cores of ice of Antarctica was calculated. Two types of antisymmetric laws of distributions of variability of phases of climate variables were set using multiscale one-dimensional continuous wavelet transform and differential laws of distribution of the wavelet phase transformations of climate variables.
The first group includes the ranks of variability of deuterium (temperature), the thickness of ice and sea level, with a positive asymmetry, the second group is a series of variability of insolation, methane, carbon dioxide and atmospheric dust with negative asymmetry. Calculation of differential distribution of differences of wavelet phase-frequency characteristics of series of temperature and greenhouse gases  , , and series of carbon dioxide and methane  in the historical time intervals between 800 and 422 thousand years up to now in general and time intervals are set in 100, 105,5 and 400 thousandth time intervals in which the average growth phase of temperature is ahead of the growth phase of carbon dioxide and methane, and the phase of growth   is ahead of the growth phase of  ; the time intervals in which these conditions are not met were set.
It was set that ahead of the growth phase of temperature phases of growth of greenhouse gases is oscillatory and not periodically at all levels of periodicities of climate variables. Also it was set that ahead of the growth phase of temperature phases of growth of greenhouse gases on average in long intervals of time series of climate variables.

Key words: climate variables, wavelet functions, multiscale wavelet transformation, wavelet phase-frequency analysis differential law of distribution, the phase difference between signals, greenhouse gases.

Скачать полный текст статьи (Full text)