Использование наблюдаемых изменений солнечной постоянной для исследования характеристик земной климатической системы

Богданов М.Б.,  Ефремова Т.Ю. 

Саратовский государственный университет им. Н.Г.Чернышевского, Россия

АБСТРАКТ

	Исследование свойств земной климатической системы (ЗКС) в последнее время привлекает к себе большое внимание в связи с изучением проблемы глобального изменения климата. Нами предложена методика восстановления импульсной передаточной характеристики h(t) ЗКС, рассматриваемой как инвариантная во времени линейная динамическая система, входом которой является изменение солнечной постоянной (среднемесячные значения композитного ряда PMOD TSI, с января 1976 г. по май 2009 г.), а выходом – аномалии глобальной приповерхностной температуры (ряд среднемесячных значений температуры ERSSTv3b суша + океан с вычтенным линейным трендом и сезонными гармониками). 
Поиск решения некорректно поставленной обратной задачи проводится на компактном множестве выпуклых вниз неотрицательных функций. Это предполагает, что ЗКС может быть динамической системой первого порядка или совокупностью таких независимых подсистем с разными постоянными времени. 
Результаты восстановления h(t) на интервалах времени длиной до 100 мес. показывают, что она представляет собой быстро убывающую функцию, практически не отличающуюся от нуля для t > 3 мес. Оценка величины эквивалентной постоянной времени дает среднее значение 1.04 ± 0.17 мес. Чувствительность ЗКС к изменению радиационного воздействия на верхней границе атмосферы для восстановленной функции h(t) оказывается равной 0.41 ± 0.05 К Вт-1 м2 . При величине радиационного воздействия 3.7 Вт м-2, соответствующего удвоению содержания CO2 в атмосфере, это дает увеличение глобальной температуры на 1.5 ± 0.2 К, что вдвое ниже наиболее вероятного значения, принятого IPCC (2007).