Том 334 № 12 (2023)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2023/12/4282
Аддитивная сингулярная спектральная модель дендрохронологического сигнала
Актуальность исследования обусловлена тем, что выделение структурных компонент в дендрохронологическом сигнале годичных колец хвойных деревьев расширяет возможности метода биоиндикации и позволяет получить информацию об изменениях условий окружающей среды в прошлом для протяженных территорий. Цель: создание аддитивной сингулярной спектральной модели на основе частотных тригонометрических компонент дендрохронологического сигнала; реконструкция изменений общего содержания озона в атмосфере в прошлом, влияющих на уровень ультрафиолетового излучения диапазона B (280‒315 нм). Объекты: временные ряды общего содержания озона в атмосфере (данные с 1932 г.), ширины и плотности годичных колец (данные 1686–2004 гг.) на примере территории вблизи обсерватории в Ароза, Швейцария, временной ряд стабильных изотопов кислорода δ18Oc, Франция. Методы: анализ временных рядов (декомпозиция временного ряда, идентификация параметров модели, прогнозирование временного ряда), статистический анализ (F-критерий, χ2 – критерий Пирсона), экспериментальные измерения процентных составляющих древесины годичных колец, корреляционный анализ, спектральный сингулярный анализ. Результаты. Разложение дендрохронологического сигнала отдельных хронологий на тригонометрические компоненты в программе Caterpilar. Корреляционный анализ чувствительности деревьев на атмосферное воздействие. Реконструкция уровня озона в стратосфере по первой тригонометрической компоненте дендрохронологического сигнала. В целлюлозе, первой низкочастотной компоненте сигнала и структурной компоненте древесины, регистрируется достоверный отклик деревьев на долгопериодные колебания общего содержания озона, что позволяет оценить влияние стрессового фактора на условия эксплуатации лесных ресурсов. Использование данных по ширине годичных колец позволяет расширить территориальные границы метода.
Ключевые слова:
Общее содержание озона в атмосфере, УФВ радиация, временной ряд, тренд, сингулярный спектральный метод, структура древесины, дендрохронологический метод