ИСТИНА

Имитационная система Климат-Почва-Урожай (КПУ) разработана в соавторстве с О. Д. Сиротенко и Е. В. Абашиной. Имитационная система включает следующие компоненты: программная реализация динамической модели продуктивности агроэкосистем «Погода-Урожай»; база данных, включающая гидрометеорологическую информацию более чем за столетний период, данные сценариев изменения климата, данные о физических и химических свойствах почвы, агроклиматические параметры (фенологические даты, запасы влаги в почве и др.); программы «развертки» и/или детализации сценариев климата будущего; средства визуализации входных данных и результатов моделирования. Динамическая модель «Погода-Урожай» включает три взаимосвязанные субмодели: 1) рост и развитие растений, 2) влагозапасы почвы, 3) минеральное питание. Расчёты динамики фитомассы отдельных органов растений как результата моделирования процессов фотосинтеза, дыхания, роста, распада, развития и старения, влагозапасов почвы как результата моделирования процессов инфильтрации, испарения, транспирации и корневого поглощения воды и минерального азота почвы выполняется с суточным шагом по времени. В субмодель роста и развития растений включён параметризованный блок для учёта прямого воздействия на растения СО2 и тропосферного озона. Разработана и реализована стохастическая модель генерации временных рядов суточных данных по их среднемесячным значениям с учётом авто- и кросскорреляционных связей между ними. Годовой ход метеорологических величин аппроксимируется тригонометрическим полиномом. Процедура распознавания дней с осадками построена на основе соотношения правдоподобия. В системе КПУ рассчитываются климатически обусловленная урожайность и биоклиматический потенциал. Разработана система мониторинга тенденций изменения, изменчивости и экстремальности агроклиматических показателей тепло- и влагообеспеченности и продуктивности зерновых по субъектам в земледельческой зоне России с 1976 г. На основе КПУ разработана методология оценивания тенденций изменений урожайности зерновых культур, обусловленной изменением климата за последние десятилетия в основных зернопроизводящих регионах России и сопредельных странах. Она позволяет дать обоснование эффективности адаптации к наблюдаемым климатическим изменениям впервые с детализацией до районного уровня рассмотрения. Научное обеспечение процесса адаптации к изменениям климата позволяет сельхозпроизводителям управлять климатическими рисками и использовать новые возможности, связанные с изменениями климата.