В статье рассмотрен метод выделения иерархических уровней организации климатических переменных в масштабах области. На основе анализа базы данных Worldclim выделяются основные интегральные факторы, отражающие варьирование климатических переменных, и проводится их декомпозиция на иерархические уровни с различными линейными размерами колебаний. Иерархические уровни выделяются через изучение фрактальных размерностей различных участков спектра полученных факторов и выделения субгармоник на основе исследования остатков фрактальной модели. Проведенный анализ показывает факт наличия сложной иерархической организации мезоклимата региона. Подход позволяет выделить наиболее значимые масштабы и амплитуды колебаний климатических переменных, как для естественных, так и для сельскохозяйственных экосистем. Дифференциация варьирования климатических переменных в различных пространственных масштабах и влияние этих элементов на конкретный экосистемный объект создает единую основу для построения статистических моделей экосистемных процессов или моделей урожайности различных сельскохозяйственных культур. Показаны возможности визуализации варьирования климата на разных иерархических уровнях и отражения равновесных (нормативных) отношений между исследуемыми экосистемными процессами и текущим состоянием климата в регионе.
In this article the method of derivation of the hierarchical levels of organization of climatic variables or regional scale is considered. Based on the Worldclim database, the main integral factors reflecting the variation of climatic variables are identified, and then decomposed into hierarchical levels with different linear dimensions of oscillations. Hierarchical levels are distinguished through the study of the fractal dimensions of different parts of the spectrum of the obtained factors and the isolation of subharmonics on the basis of an analysis of the residues of the fractal model. The analysis shows the existence of a complex hierarchical organization of the region's mesoclimate. The approach makes it possible to identify the most significant scales and amplitudes of fluctuations in climatic variables, both for natural and for agricultural ecosystems. Differentiation of the variation of climatic variables at different spatial scales and the influence of these elements on a specific ecosystem object creates a basis for constructing statistical models of ecosystem processes or yield patterns of various agricultural crops. The possibilities of visualization of climate variation at different hierarchical levels and reflection of equilibrium (normative) relations between the studied ecosystem processes and the current state of climate in the region are shown.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.