Wavelet phase-frequency analysis of climatic variables from the results of deep glacial drilling in Antarctica

Cover Page

Abstract


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, (ϪT°-CO 2, ϪT°C-CH 4), and series of carbon dioxide and methane (CO 2-CH 4 ) 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 CO 2 is ahead of the growth phase of CH 4; 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.

V I Alekseev

Yugra state university, Khanty-Mansiysk

Author for correspondence.
Email: v_alekseev@ugrasu.mail.ru

  1. Berger A. 1978. Long-term variations of daily insolation and Quaternary climatic changes // Journal Astronomic Sciences. Vol. 3. No. 12. P. 2362-2367.
  2. Augustin L. et al. 2004. Eight glacial cycles from an Antarctic ice core. Nature. Vol. 429. P. 623-628.
  3. Fischer H. et al. 1999. Ice core records of atmospheric CO2 around the last three glacial termination // Science. V. 283. P. 1712-1714.
  4. Huybers P. 2006. Early Pleistocene glacial cycles and the integrated summer insolation forcing // Science. Vol. 313. P 508-511.
  5. Jouzel J. et al. 2007. Orbital and millennial Antarctic climate variability over the last 800000 years // Science. Vol. 317. P. 793-796.
  6. NOAA's National climatic data center. URL: www.ncdc.noaa.gov/paleo/icecore/html
  7. Petit R. et al. 1999. Climate and atmospheric history of the past 420000 years from the Vostok ice core, Antarctica // Nature. Vol. 399. P 429-436.
  8. Алексеев В.И. 2013. Анализ и прогнозирование циклических временных рядов с использованием вейвлетов и нейросетевых нечетких правил вывода // Вестник Югорского государственного университета. Выпуск 3 (30). С. 3-10.
  9. Алексеев В.И., Полищук Ю.М. 2013. Прогноз изменений температуры по палеоклиматическим данным и инструментальным измерениям на основе методов вейвлет-анализа и нечетких нейронных сетей // Вестник Югорского государственного университета. Выпуск 3 (30). С. 11-14.
  10. Блаттер К. 2004. Вейвлет-анализ. Основы теории. М.: Техносфера. 280 с.
  11. Бялко А.В. 2009. Палеоклимат: дополнения к теории Миланковича // Природа. № 12. С. 18-28.
  12. Вакуленко Н.В. и др. 2004. Доказательство упреждения изменений концентрации парниковых газов вариациями температуры в данных станции “Восток” // Доклады Академии наук. Т. 396. № 5. С. 686-690.
  13. Дьяконов В.П. 2004. Вейвлеты. От теории к практике. 2-е изд. М.: СОЛОН-Пресс. 400 с.
  14. Котляков В.М. 2012. История климата Земли по данным глубокого бурения в Антарктиде // Природа. № 5. С. 3-9.
  15. Котляков В.М. 2000. Избранные сочинения в шести книгах. Книга 1. Гляциология Антарктиды. М: Наука. 432 с.
  16. Монин А.С., Сонечкина Д.М. 2005. Колебания климата по данным наблюдений. Тройной солнечный и другие циклы. М: Наука. 191 с.
  17. Мохов И.И., Безверхний В.А., Карпенко А.А. 2005. Диагностика взаимных изменений содержания парниковых газов и температурного режима атмосферы по палеконструкциям для Антарктической станции Восток // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. Том 41. № 5. С. 579-592.
  18. Пелюхова Е.Б., Фрадкин Э.Е. 2011. Синергетика в физических процессах: самоорганизация физических систем: учебное пособие. 2-е изд. СПб.: Лань. 320 с.

Views

Abstract - 204

PDF (Russian) - 181

Cited-By


PlumX


Copyright (c) 2013 Alekseev V.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.