-Научная проблема, на решение которой направлен проект.
Проект посвящен проблеме влияния деградации водных ресурсов в условиях современного изменения климата и связанных с этим трансформаций ландшафтов, включая опустынивание, на изменение условий традиционной хозяйственной деятельности. Данный процесс, в свою очередь, влечет за собой существенные социальные и экономические риски.
В Алтайском регионе сток горных рек, берущих начало с ледников и формирующих верховья бассейнов рек Обь и Иртыш, в значительной степени определяет хозяйственную деятельность региона и влияет на объекты инфраструктуры. Гидрологический режим горных рек и приледниковых озёр Алтая недостаточно исследован, поскольку сеть гидрологических постов здесь разрежена, а в настоящее время в высокогорье функционирует только один гидрологический пост на реке Кучерла (Катунский хребет).
В отношении увлажнения Алтайская горная страна имеет существенные различия. Западные районы, например, Катунский хребет, получают большое количество осадков (в высокогорье боле 1000 мм); центральные районы характеризуются сочетанием  высокогорий с развитым современным оледенением и осадками около 300-500 мм, и засушливых межгорных котловин, где количество осадков может составлять всего 100-200 мм в год. Восточные и юго-восточные районы (Монгольский Алтай) еще более засушливы. В соответствии с ростом аридности с северо-запада на юго-восток традиционное землепользование (скотоводство) становится все более концентрированным и приуроченным к участкам речного стока, преимущественно формирующегося в районах современного оледенения. Изменения характера землепользования с северо-запада на юго-восток служат прообразом тех изменений, которые произойдут при дальнейшей аридизации региона: концентрация населения и его деятельности на участках сохранившегося стока и его большая, в силу этого, уязвимость к опасным гидрологическим явлениям, деградация растительности и почвенного покрова в местах концентрированного выпаса скота.
Важное значение имеет продолжение многолетних мониторинговых исследований СПбГУ на территории Алтая, проводимых более 40 лет. Объектами наблюдения являются ледники, высокогорные озера и реки, многолетняя мерзлота, высотные ландшафтные пояса и климатические изменения, вызывающие их реакцию и трансформацию. Продолжение ряда наблюдений позволит получить наиболее точные прогнозы будущего изменения природной среды, условий проживания, хозяйственной деятельности и человеческого капитала данной территории, основанные именно на детальном знании современных тенденций прогнозируемых процессов и явлений.
Кроме того, целесообразным представляется укрепление междисциплинарного сотрудничества с коллегами из Алтайского государственного университета, что позволит в перспективе реализовывать крупные научные проекты, включая организацию комплексных экспедиционных исследований.Отметим, что хотя акцент в проекте сделан на территорию Российской Федерации, однако Алтайский регион является трансграничным и включает также территории в составе Китая, Монголии и Казахстана, поэтому результаты проекта могут быть использованы с целью развития научного и социального сотрудничества с данными странами.
-Актуальность проблемы, научная значимость решения проблемы.
Нехватка воды в засушливых районах привела к возникновению ряда экологических проблем в XXI веке (Boehmer et al., 2000; Doung-manee, 2016). Глобальные изменения климата и развитие городской экономики усугубили нехватку продовольствия и воды в засушливых районах (Gleick and Adams, 2000; Millennium Ecosystem Assessment (MA, 2005; IPCC, 2014; Ercin and Hoekstra, 2014; Smajgl et al., 2016; Lang et al., 2017; Keshavarz and Karami, 2018; Huang et al., 2021). Согласно Пятому оценочному докладу Межправительственной панели ООН по изменению климата (IPCC AR5, 2013), глобальный климат будет продолжать развиваться в направлении потепления в течение следующих 50–100 лет и в этой ситуации еще больше ускорится отступление ледников в засушливых районах. Из-за изменчивых природных условий и серьезного вмешательства человека опустынивание в засушливых районах будет продолжать усиливаться (Allen et al.). (и др., 2010; Чен и др., 2003, 2008, 2009, 2012, 2014). По мере уменьшения количества воды конкуренция за ограниченные ресурсы будет нарастать. Для борьбы с этими каскадными эффектами срочно необходимы меры адаптации и смягчения последствий (Всемирный экономический форум, 2015; Doungmanee, 2016).
Актуальность проблемы, связанная с ускорением в последние десятилетия трансформации ландшафтов в ответ на изменения климата, в полной мере проявляется на Алтае. Наиболее чувствительны и изменчивы высокогорные ландшафты, где на Алтае сосредоточены основные водные ресурсы, в основном определяющие речной сток и водоснабжение всего региона. В первую очередь это относится к ледникам, таяние которых формирует сток в высокогорье, высокогорным озерам, площади и объёмы которых за счет этого испытывают резкие колебания, горным рекам. При этом в районах развития крупных ледников (Катунский, Южно- Чуйский, Северо-Чуйский хребты) стремительное таяние может вызвать временное увеличение стока, которое сопровождается ростом повторяемости опасных явлений: прорывов озер, селей, паводков. Как увеличение, так и уменьшение речного стока с неизбежностью должно привести к трансформации пойменной растительности, а ее динамика, включая продуктивность и долю луговых сообществ, под действием этого фактора не изучена совершенно.
Проблема возможного истощения водных ресурсов связана еще и с интенсивным развитием туризма на Алтае в последние годы, что, с одной стороны, приводит к увеличению водопотребления и росту нагрузки на ландшафты. С другой стороны, увеличивается посещаемость высокогорных районов и интенсифицируется строительство новых туристических баз в районах повышенной опасности, где происходящая по мере деградации ледников перестройка гидрологической сети часто вызывает опасные явления, такие как прорывы приледниковых озер.
Водные ресурсы создают потенциал для развития региона и удовлетворения потребностей, проживающего там населения, оказывая постоянное влияние на его повседневную и хозяйственную жизнь. В последние годы вопросам водообеспеченности регионов России уделяется пристальное внимание на государственном уровне. Новые задачи перед научным сообществом поставлены Правительством РФ в Водной стратегии России и ФЦП “Развитие водохозяйственного комплекса РФ на период до 2030 г.” (Водная стратегия; Рыбкина, 2016). Водные объекты, расположенные в горных районах, на водосборах которых присутствует современное оледенение, наиболее чувствительны к изменению климата и усиливающейся хозяйственной деятельности. Характеристики гидрологического режима стока горных рек с ледниковым питанием, их изменения, а также соотношение элементов водного баланса горных водосборов в современных условиях слабо освещены в отечественной литературе в целом и в частности для территории Русского Алтая. Отметим некоторые из них (Тронов и др., 1973; Галахов, Ревякин, 1977; Галахов и др., 1987; Копысов, 2005; Ерофеев и др., 2022). В условиях современного изменения климата оценка водных ресурсов горных территорий представляет собой сложную и трудоёмкую задачу, поскольку происходит изменение структуры водного баланса горных водосборов. Решение данной задачи представляется возможным при понимании процессов формирования стока. Для водообеспечения горных территорий с наличием оледенения часто лимитирующим фактором является таяние ледников. Таким образом, для оценки водных ресурсов необходимо знать запасы воды в ледниках, которые можно определить через оценку объёмов ледников, а их таяние и поступление воды в реки - с использованием метода математического моделирования.
Человеческий капитал является ключевым фактором устойчивого развития и адаптационного потенциала территорий. В междисциплинарной парадигме он рассматривается не только как совокупность образовательных, профессиональных и здоровьесберегающих характеристик населения, но и как сложная многоуровневая система, включающая демографические, миграционные, социокультурные и инновационные компоненты. Особую значимость данная проблематика приобретает в контексте глобальных климатических изменений, которые выступают фактором, трансформирующим условия формирования, накопления и сохранения человеческого капитала в горных территориях.
Отметим, что в условиях потепления многие регионы России будут испытывать дефицит водных ресурсов и опыт таких исследований будет полезен в рамках этой общей проблемы.
Междисциплинарное взаимодействие в рамках данного проекта, позволяющее выявить сопряженные изменения природной и социальной среды и прогнозировать их дальнейшие изменения является принципиально новым подходом, который может с успехом применяться в прочих регионах России.
-Конкретная задача в рамках проблемы, на решение которой направлен проект, ее масштаб.
Конкретная задача (цель) проекта в рамках проблемы - количественная оценка поверхностных водных ресурсов на конец 1990-х и на 2025-2026 гг., прогноз изменений водных ресурсов всей Алтайской горной страны на ближайшие 30 лет на основе экстраполяции тенденций изменения климата за предшествовавший период и оценка его влияния на традиционное землепользование и человеческий капитал. Модельными полигонами для оценки этого влияния и проведения полевых исследований будут Усть-Коксинский район республики Алтай (басс. р. Катунь, Катунский хр.), Кош-Агачский район республики Алтай (басс. р. Чаган-Узун, Южно-Чуйский хр.) и аймаки Баян-Улгий и Ховд, Монголия (хр. Цамбагарав, басс. р. Ховд).
-Научная новизна проблемы заключается в том, что современные изменения настолько стремительны, что еще в весьма малой степени изучены. К примеру, крупные ледники региона отступают со скоростью до 30-50 м в год, что делает информацию о ледниках неактуальной уже через несколько лет. Аналогично, многие приледниковые водотоки пересыхают, озера спускаются, многочисленные примеры этих процессов были нами получены в ходе наших предыдущих исследований.
Научная новизна поставленной задачи также заключается в использовании инновационных междисциплинарных подходов к измерению и прогнозированию человеческого капитала, оценке трансформации традиционной хозяйственной деятельности населения и формирования новых адаптивных механизмов в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивания) на территории Алтая. Современные подходы, разработанные для национальных экономик и урбанизированных территорий, оказываются малоприменимыми для горных регионов в силу их природной специфики, сельского характера расселения, этнокультурного своеобразия и высокой зависимости местных сообществ от состояния природных ресурсов. Высокогорные территории, к которым относится и Алтай, характеризуются повышенной уязвимостью к климатическим изменениям, в первую очередь к колебаниям водного режима (таяние ледников, изменение стока рек, учащение экстремальных гидрологических явлений), что напрямую влияет на хозяйственную деятельность, доходы населения, миграционные настроения и, в конечном итоге, на состояние человеческого капитала.
Оригинальность проекта заключается и в том, что человеческий капитал рассматривается как активный драйвер адаптации к изменениям климата, трансформации хозяйственной деятельности, будут показаны эффекты его влияния (позитивные и негативные) на систему водоснабжения региона.
Новизной проекта является использование комплексного инструментария для оценки и прогноза взаимосвязи между динамикой водных ресурсов, трансформацией хозяйственной деятельности и изменением количественных и качественных характеристик человеческого капитала в региональном разрезе. Применение междисциплинарного подхода и нейросетевого моделирования открывает принципиально новые возможности для преодоления этого разрыва, позволяя интегрировать разнородные данные (гидрологические, климатические, социально-экономические, демографические), выявлять нелинейные зависимости и строить сценарные прогнозы, необходимые для устойчивого развития Алтая.
Достижимость поставленных целей и задач определяется наличием сложившегося коллектива исследователей разного профиля с опытом успешного междисциплинарного взаимодействия и многолетним опытом работы в регионе, привлечением к работе молодых ученых и студентов, использованием комплекса естественнонаучных и гуманитарно-общественных методов, включая наиболее современные (например, изотопно-геохимические методы, искусственные нейронные сети), наличием ресурсной базы (оборудование и инструменты, необходимые для полевых работ, сформированный банк дистанционных материалов, существенный научный задел по тематике, позволяющий быстро получить результаты, опираясь на предыдущие исследования и развивая их.
По проекту запланирована работа в рамках трансграничного региона, что позволяет учитывать единство и непрерывность процессов в условиях климатических изменений и связанных с ними изменений природной среды.
Таким образом, наша работа будет первой интегральной оценкой поверхностных водных ресурсов всего Алтая, равно как и первым прогнозом их изменений и ключевых эффектов при сохранении текущих климатических тенденций.
Достижимость решения поставленных задач и возможность получения запланированных результатов при проведении НИР будет обеспечена через соблюдение следующих требований:
1. Всесторонность рассмотрения объекта исследования с использованием принципов системного и интегративного подходов к анализу природных и социальных явлений и процессов.
2. Использование теоретико-методологической основы исследования, адекватной цели и задачам работы.
3. Наличие научного задела по территории Алтая, представленного информационной базой, включающей результаты естественно-научных и гуманитарно-общественных исследований, включая репрезентативные опросы населения в сочетании с экспертными оценками 4 территорий Алтайской горной страны: (по 2 субъектам Российской Федерации, а именно, республикам Алтай и Тыва и 2 субъектам Монголии, а именно, Баян-Улгий и Ховд), и имеющимся опытом социологических исследований на территории Алтая , .При этом планируемые в рамках проекта работы не повторяют этот задел, поскольку акцент будет сделан на проблему аридизации климата.
4. Применение стандартизированных технологий организации и проведения естественно-научных, социологических и социально-экономических исследований, что повышает качество проведения исследований в заданной области.
5. Использование математико-статистической программы SPSS 27.0 для обработки и анализа данных социологического исследования.
6. Проведение многомерного статистического анализа данных исследований, что значительно повышает качество научно-исследовательских работ, позволяя использовать максимальное число шкал и видов данных от линейных распределений, парных сопряжений показателей до многомерной группировки признаков, построения графиков тенденций, сопоставления типологических групп эмпирической информации; сегментирования данных..
7. Широкая апробация результатов исследования.
8. Позитивные результаты внедрения выводов и рекомендаций в практику деятельности федеральных, региональных и муниципальных органов управления; учет полученных сведений при разработке и реализации государственных программ и новых технологий формирования политики в сфере экологии и климатической политики.
9. Подготовка серии статей в журналах, индексируемых в Scopus, Белом списке, монография по итогам НИР будет выполняться с использованием современных методик и обеспечит получение актуальных результатов.
Все вышеназванное конкретизируется в следующем:
Использование выборочного метода в научно-исследовательских работах и обоснование выборочной совокупности значительно повышает качество научно-исследовательских работ, позволяя применять научно-обоснованные технологии отбора респондентов для исследования, обеспечивая репрезентативность полученных результатов.
Описание алгоритма массового социологического опроса респондентов значительно повышает качество научно-исследовательских работ, позволяя обеспечить выполнение четкой последовательности действий при проведении опроса, включая разработку программы, инструментария, инструкций интервьюерам, рабочий план исследования, технологию отбора респондентов и контроля результатов.
Обобщение собранной информации и ее валидизация методом дисперсионного анализа позволит значительно повысить качество научно-исследовательских работ, обеспечивая проверку содержательной части методического инструментария и выявление невалидных значений измеряемых признаков с целью их последующей корректировки.
Использование логической схемы компьютерной обработки первичной информации значительно повышает качество научно-исследовательских работ, позволяя корреспондировать между собой набор измеряемых показателей и индикаторов с конкретными математико-статистическими методами анализа первичных данных, использованием разнообразных коэффициентов.
-Современное состояние исследований по данной проблеме.
Среди 17 Целей устойчивого развития в рамках Повестки дня ООН на период до 2030 года упоминается уровень водного стресса, который рассчитывается на основе забора пресной воды как доли доступных ресурсов пресной воды. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (ФАО ООН) и Организация Объединенных Наций по водным ресурсам составили отчеты о прогрессе в области уровня водного стресса в пяти пилотных странах, включая Иорданию, Нидерланды, Перу, Сенегал и Уганду (FAO and UN-Water, 2018).Однако существующий метод оценки уровня водного стресса и прогресс в его применении в основном сосредоточены на засушливых районах, где нет ледников. Исследования с подобными оценками ограничивались национальными рамками ((Gleick et al., 2014; Vanham et al., 2018; Hannah and Max, 2020) и не соответствуют масштабу трансграничных засушливых районов.
Горные ледники вносят основной вклад в приток талой ледниковой воды, вызывающей повышение уровня Мирового океана (Bahr, D.B.; Dyurgerov, M.; Meier, M.F. 2009). Изменения горного оледенения влияют на сток (Meier, M.F.; Roots, E.F. 1982), что особенно важно для водоснабжения аридных территорий (Barnett, T.P.; Adam, J.C.; Lettenmaier, D.P. 2005; Francou, B.; Coudrain, A. 2005; Bradley, R.S.; Vuille, M.; Diaz, H.F.; Vergara, W. 2006; Kaser et al., 2010; Carey et al., 2017; McDowell et al., 2019 ). Изменения ледникового стока в горных районах вызывают в горах прорывы приледниковых озер, иногда катастрофические, активируют опасные экзогенные процессы (Carey, M. 2005; Rudoy, A.N. 2002).
Имеющиеся к настоящему моменту оценки объема ледников Алтая ограничиваются территорией Русского Алтая ((Никитин, 2009). В ходе работы нашего коллектива по проекту РНФ нам удалось провести оценку объема 15 ледниковых центров Алтая (включая зарубежные территории) на начало 2020-х гг., однако общей по Алтаю подобной оценки пока не существует.
В настоящее время большая часть современных отечественных исследований направлена на изучение изменений стока крупных рек территории России (Киреева и др., 2018; Георгиади и др., 2020; Magritskiy et al, 2018; Коронкевич и др., 2018; Георгиевский и др., 2019, 2021; Фролова и др., 2020, 2022; Гельфан и др., 2021). Оценок скоростей реакции малых горных водосборов на изменение климата практически не представлено в публикациях. Вопросы изменения структуры водосборов и, как следствие, изменения структуры водных балансов, также изучены достаточно слабо.
Отметим работу (Каранин и др., 2023), в которой рассчитана удельная водообеспеченность населённых пунктов Республики Алтай. В статье были выявлены существенные различия как в водопотреблении, так и в водообеспеченности. Установлено, что положение с обеспеченностью поверхностными водами в республике не является угрожающим, и проблемы в этом отношении могут возникнуть только в результате существенного снижения нормы осадков и длительных устойчивых периодов засухи. Однако в данном исследовании при составлении схемы водообеспеченности территории Республики Алтай не рассчитывалась водообеспеченность горных территорий, хотя одним из основных источников питания высокогорных рек и озер являются ледники; их объёмы и распределение во времени определяют гидрологический режим водных объектов горных территорий.
В настоящее время многие горные ледники реагируют на глобальное потепление сокращением площадей их поверхности и объёмов. Зачастую для решения широкого спектра задач в рамках водопользования, прогнозов состояния водных ресурсов и обеспечения безопасности горных регионов необходимы оценки величин стока с водосборов, имеющих оледенение, а также оценки изменений элементов водного баланса (Зырянова и др., 2023). Гидрологический режим высокогорных рек и озёр определяется климатическими факторами и особенностями подстилающей поверхности водосборных бассейнов с различным соотношением ледниковых и неледниковых частей. Поскольку главным образом для водообеспечения горных территорий с наличием оледенения лимитирующим фактором является таяние ледников, то важной задачей становится оценка водных ресурсов, содержащихся в ледниках. Талые ледниковые воды вносят наибольший вклад в питание горных рек. Однако запасы льда конечны и это значит, что возникает необходимость в учёте объёма льда и характера его распределения в плане и особенно по высоте. Кроме того, при отступании ледников образуется большое число озёр, которые перехватывают часть стока, что также важно учитывать для оценки водообеспеченности. Так на территории Алтая со времени максимума малого ледникового периода (1850 г.) ото льда уже освободилось около 1100 км2 их ложа (Ganyushkin et al., 2022). При сохранении этой тенденции значимость ледников в структуре водообеспеченности изменится.
Для оценки объёма ледника существуют несколько методов. Некоторые из них получили развитие и успешно используются, другие на настоящий момент времени потеряли свою актуальность и практически не применяются. В современной науке выделяется два подхода. Первый из них - это масштабирование объёма ледника по его площади (Volume-Area scaling), объединяет данные эмпирических зависимостей между объёмом и площадью ледников, полученные в результате радиолокационного зондирования. Наиболее актуальные соотношения получены для трёх хребтов Русского Алтая: Катунского, Северо-Чуйского и Южно-Чуйского (Носенко и др., 2014). Второй подход -моделирование толщины ледников, основанное на физических закономерностях их движения, данных об их границах и рельефе их поверхности, представленном в виде цифровых моделей рельефа (ЦМР), в настоящее время является наиболее перспективным направлением оценки объема ледников – потенциальных водных запасов (Петраков и др., 2014; Лаврентьев и др., 2014). Именно такая модель GlabTop была успешно применена в Швейцарских Альпах (Linsbauer et al., 2012), Гималаях и Каракоруме (Frey et al., 2013), в Андах (Moya et al., 2013), на Кавказе (Лаврентьев и др., 2014; Кутузов и др., 2015), во Внутреннем Тянь- Шане (Петраков и др., 2014), в Восточном Саяне (Китов и др., 2018), отдельно в Центральных (Zhang et al., 2019) и Западных Гималаях (Pandit et al., 2020a,b), в Западных Альпах (массив Монблан) (Magnin et al., 2020), в Антарктике (Bello et al., 2020), на Алтае (массивы Монгун-Тайга и Табын- Богдо-Ола и хребет Цамбагарав) (Грига, 2021), Австрийских Альпах (Otto J. C., 2022).
Так как талые ледниковые воды вносят основной вклад в питание горных рек, в частности рек Алтая (Bantcev et al, 2024), то другой важной задачей становится оценка изменений стока горных рек в условиях нестационарного климата. Так, например, в работе (Zeirl, Bugmann, 2005) оценивается влияние глобальных изменений климата на гидрологические процессы альпийских водосборов. Установлено, что во всех рассматриваемых сценариях прогнозировалось, что в результате повышения температуры воздуха изменится режим стока по причине изменения величины снежного покрова. В исследовании (Tahir et al, 2017) приведены результаты моделирования стока талых вод горных территорий в условиях текущих и будущих климатических сценариев, полученных с использованием модели стока талых вод (SRM) в сочетании с продуктом дистанционного зондирования снежного покрова (MOD10A2). В качестве примера работ, посвященных изменению стока рек горных территорий, приведем научное исследование (Калашникова и др., 2020), в которой приводятся сведения об увеличении талого ледникового и меженного стока р. Нарын (Кыргызстан) на 30% и 40% соответственно, а в статье (Галахов и др., 2019) показано увеличение стока рек с ледниковым питанием с 1996 по 2012 г. на примере рек Актру и Чуя (Алтай) в результате сокращения оледенения. В исследовании (Болгов, Трубецкова, 2011) решена задача о зональном стоке при помощи метода регуляризации А.Н. Тихонова и получены значения зональных модулей стока для разных высотных диапазонов бассейна Верхней Амударьи, а также показана возможность применения такого подхода для определения стока рек неизученных водосборов. Было установлено, что в более низких частях бассейна наблюдается сокращение стока ввиду снижения величины осадков, а в более высокой части бассейна наблюдается увеличение стока ввиду роста интенсивности таяния ледников. В статьях (Вилесов, Морозова, 2004, 2006) отмечается сокращение ледникового стока рек Усек и Каратал (Джунгарский Алатау) по причине деградации оледенения в бассейнах рек. Уменьшение талого ледникового стока также отмечается в исследовании (Ниязов и др., 2019). Для территории Русского Алтая достаточно мало исследований, посвящённых изменению стока горных рек по причине слабой сети гидрологических постов (Клименко, 2012). Таким образом, выполненный обзор показал, что не рассматривается водообеспеченность горных территорий Алтая, в которых находятся истоки крупных сибирских рек и развито современное оледенение, сокращение которого неминуемо приведёт к изменению стока рек и, соответственно, к изменению водообеспеченности. В рассмотренных научных работах рассчитана водообеспеченность только для отдельных населённых пунктов. Также было установлено, что достаточно мало научных работ направлено на оценку изменений стока горных рек и расчёта водного баланса горных водосборов рассматриваемой территории. В настоящем Проекте предлагается использовать комплексный подход для оценки водного баланса территории, изменений его элементов, рассмотреть закономерности изменения модуля стока горных рек, и оценить водообеспеченность горных территорий Русского Алтая на выбранных водосборах, что подтверждает новизну и актуальность настоящего Проекта.
Социологический компонент
В современном обществе человеческий капитал является важным фактором экономического развития и благосостояния (Romer P. M. Human capital and growth: Theory and evidence. National Bureau of Economic Research. 1989. № w3173; Barro R. J. Human capital and growth. American economic review. 2001. Т. 91. №. 2. С. 12-17; Galor O. Unified growth theory. Princeton University Press, 2011; Шалимов С. М. Модели экзогенного и эндогенного экономического роста в контексте развития экономики России. Региональное развитие: электронный научно-практический журнал. 2015. №. 4 (8); Капелюшников Р. И. Сколько стоит человеческий капитал России. М.: Изд. дом Высшей школы экономики, 2012), одним из важнейших стратегических приоритетов, ресурсом реализации национальных и глобальных целей (Human Capital Project : Year 2 Progress Report. Washington, D.C. : World Bank Group, 2019). Начиная с самых ранних научных работ Г. Беккера, Дж. Минцера, Т. Шульца, Э. Денисона, Й. Бен-Порэта, Дж. Кендрика различия в национальных и региональных экономиках, времени перехода к пост-индустриальной экономике ассоциируются с различиями в количестве и качестве человеческого капитала, пространственных факторах и уровне мобильности населения, оказывающих влияние на его распределение по различным странам и регионам (Kooiman N., Latten J., Bontje M. Human capital migration: A longitudinal perspective. Tijdschrift voor economische en sociale geografie. 2018. Т. 109. №. 5. С. 644-660). Человеческий капитал является необходимым самостоятельным ресурсом и важным элементом национального богатства, функционирующим на различных уровнях, что позволяет его рассматривать на уровне отдельных субъектов, семей и организаций (микроуровень); на уровне отдельных отраслей и видов экономической деятельности, регионов или федеральных округов (мезоуровень); на уровне национальной экономики (макроуровень), а также на уровне объединения стран или мира в целом (глобальный или мегауровень). Классификация позволяет выделить отчуждаемые и неотчуждаемые виды по степени их ликвидности и увязать виды человеческого капитала и доходы, получаемые на этот капитал (Нуреев Р. М. Человеческий капитал и проблемы его развития в современной России. Общественные науки и современность. 2009. №. 4. С. 5-20; Минеева Н. Н., Неганова В. П. Характеристика видов человеческого капитала. Journal of new economy. 2009. №. 4 (26)).
Концепция и перспективы человеческого капитала происходят из факта, что знания, креативность, способность к инновациям становятся основным преимуществом в условиях растущей конкуренции между организациями (Rastogi P. N. Knowledge management and intellectual capital–the new virtuous reality of competitiveness. Human Systems Management. 2000. Т. 19. №. 1. С. 39-48). В этой связи человеческий капитал обычно понимается в рамках человеческих способностей, знаний, навыков и опыта сотрудников и менеджеров компаний, которые соответствуют поставленной перед ними задаче, а также обладают способностью внести вклад в общий «резервуар» знаний, навыков и опыта через индивидуальное обучение (Dess G. G., Picken J. C. Beyond productivity: How leading companies achieve superior performance by leveraging their human capital. American Management Association, 1999).
Человеческий капитал описывается продуктивностью рабочей силы, детерминацией заработных плат, прогрессом производства, экономическими возможностями и трансформациями. Он рассматривается как нематериальный актив, составляющий навыки и силу (вес), способность создавать ценности посредством знаний и навыков, которыми обладает индивид. Классическими являются экономические определения человеческого капитала как вида капиталовложений, совокупности затрат на развитие производственного потенциала человека, повышение и улучшение функционирования рабочей силы за счет улучшения знаний, навыков, профессионального опыта. Однако в последние годы получают распространение расширительные трактовки, включающие в его содержание разнообразные личностные свойства, установки, мотивацию, морально-волевые качества и все то, что может способствовать становлению личности как профессионала и отражаться на его жизненной, и прежде всего, финансовой успешности. Одним из типичных определений является определение человеческого капитала как совокупности физических, умственных и предпринимательских способностей человека, его знаний, умений, навыков, компетенций, профессионализма и опыта, обеспечивающих получение дохода в будущем (Брик Л. В., Горельцев С. В. Теоретические основы человеческого капитала. Социально-экономические явления и процессы. 2014. Т. 9. №. 10. С. 26-31). В качестве примера широкой трактовки можно привести определение, используемое С. Дятловым, А. Добрыниным и их коллегами (Добрынин А. И., Дятлов С. А., Цыренова Е. Д. Человеческий капитал в транзитивной экономике: формирование, оценка, эффективность использования. Санкт-Петербург: Наука, 1999), которые определяют человеческий капитал как «совокупность всех атрибутивных качеств и свойств, производительных способностей и сил, функциональных ролей и форм, рассматриваемых с позиций системной целостности и адекватных современному состоянию общества эпохи научно-технической и социально-информационной революции, включенных в систему рыночных отношений в качестве ведущего фактора общественного производства». Грачев, Дончев, Малкова (Грачев С. А., Доничев О. А., Малкова Т. Б. Человеческий капитал как ресурс инновационного развития региона. Экономический анализ: теория и практика. 2016. №. 5 (452)) конкретизируют определение человеческого капитала с позиций инновационного развития экономики и уточняют, что человеческий капитал используется для создания интеллектуальных продуктов, новых технологий и товаров для обеспечения личного и общественного социального и экономического благополучия и которые формируются, наполняются и развиваются на базе инвестиционных вложений (как личных, так и вложений других лиц) в образование, науку, культуру, спортивные и профессиональные достижения.
Исследователи, занимающиеся методологическими проблемами измерения человеческого капитала (Хачатурян Н. М. Специфика и критерии, определяющие реальные инвестиции и процесс управления ими. Вестник Самарского государственного экономического университета. 2007. №. 7. С. 113-115; Хмелева Г. А. Человеческий капитал как условие формирования инновационной экономики региона. Directmedia, 2013; Сергеичева Л. Г. Методологические аспекты оценки человеческого капитала в современных условиях. Вестник Самарского государственного экономического университета. 2016. №. 10. С. 35-39 и др.) справедливо отмечают, что он не является простым конгломератом, совокупностью перечисляемых элементов, они должны обязательно использоваться человеком в производственной деятельности, способствовать росту его доходов, то есть конвертироваться в другие виды капитала (Радаев В. В. Понятие капитала, формы капиталов и их конвертация. Экономическая социология. 2002. Т. 3. №. 4) и требуют определенных вложений (времени, усилий, финансовых средств) для развития. То есть функционирование человеческого капитала сопряжено с процессами его формирования, накопления, использования, инвестирования.
Являясь сложной экономической, социальной и даже философской категорией, человеческий капитал имеет качественные и количественные составляющие. Микроэкономический подход основывается на вычислении норм дохода на человеческий капитал, сопоставления приращения заработной платы в результате получения образования и профессиональной подготовки с расходами на их получение и представлен индикаторными (натуральными) методами, основывающимся на представительных оценках (proxies) об уровне грамотности и образовании населения, и стоимостными методами — ретроспективными, основанными на учете издержек, связанных с его формированием (cost-based) или проспективными, позволяющими рассчитать будущие доходы (метод пожизненных заработков, а также стоимостно-индексные и стоимостно-остаточные подходы (Mulligan C. B., Sala-i-Martin X. A labor income-based measure of the value of human capital: An application to the states of the United States. Japan and the World Economy. 1997. Т. 9. №. 2. С. 159-191; Капелюшников Р. И. Человеческий капитал России: эволюция структуры и динамика. Журнал Новой экономической ассоциации. 2013. №. 4 (20). С. 142-146). Задачей макроэкономического подхода является определение объема и динамики человеческого капитала на уровне региональной или национальной экономики (отдельных ее секторов, видов деятельности) и в оценке вклада его накопления в темпы экономического роста (Суворов А. В. и др. Подходы к измерению динамики и структуры человеческого капитала и оценке воздействия его накопления на экономический рост. Проблемы прогнозирования. 2014. №. 3 (144)). При этом исследователи отмечают смещение ракурса анализа с микроуровня на макроэкономическое понимание вклада квалифицированных специалистов в экономику, включая трансфер капитала и труда, рассмотрение доступа к возможностям и общего «счастья» населения страны (то есть экономического благополучия).
Несмотря на многочисленность работ и разнообразие подходов к его оценке, существуют большие проблемы с осуществлением практических измерений, отсутствием достоверных данных, сомнениях в реальном практическом значении расчетов и возможности их применения (Краковская И. Н. Измерение и оценка человеческого капитала организации: подходы и проблемы. Экономический анализ: теория и практика. 2008. №. 19; Грачев С. А., Доничев О. А., Малкова Т. Б. Человеческий капитал как ресурс инновационного развития региона. Экономический анализ: теория и практика. 2016. №. 5 (452)). Одной из важнейших методологических проблем исследования человеческого капитала является описание его структуры, ключевых конституирующих элементов, от количества и содержания которых во многом зависит логика постановки гипотез и выбор конкретных методик измерения, формул расчета и других организационно-методических аспектов исследования. В частности, особый интерес представляют предлагаемые исследователями типологии человеческого капитала, используемые для его оценки на региональном уровне. Ряд авторов, например О. В. Забелина, Т. М. Козлова, А. В. Романюк (Забелина О. В., Козлова Т. М., Романюк А. В. Человеческий капитал региона: проблемы сущности, структуры и оценки. Статистика и экономика. 2013. №. 4), М. А. Пархомчук, О. И. Солодухина (Пархомчук М. А., Солодухина О. И. Методология количественной оценки человеческого капитала региона. Казанская наука. 2015. №. 12. С. 60-63), основываясь на сравнительном анализе аналогичных исследований, выделяют в структуре человеческого капитала такие его разновидности как трудовой капитал, капитал мобильности, капитал миграции, интеллектуальный капитал, капитал здоровья, культурно-нравственный капитал. Под трудовым капиталом понимаются накопленный опыт, трудовые навыки, умения, образование, которые образуются в том числе и из частных капиталов производственной подготовки. Капитал здоровья складывается из физической силы выносливости, работоспособности, иммунитета к болезням, оцениваемых через оценку инвестиций в его поддержание и развитие, осуществляемых целенаправленно как государством, так и самим населением. Сокращение (снижение) капитала здоровья сказывается на демографической ситуации, сокращении продолжительности жизни, трудоспособности населения. Капиталы мобильности и миграции связаны с перемещением, перераспределением и концентрацией человеческих ресурсов, их оценка предполагает подробный анализ миграционных потоков. Нам представляется достаточно перспективным разделение человеческого капитала региона на внутренний (резервный) человеческий капитал, тесно связанный с демографическим потенциалом региона и внешний (миграционный капитал). Оба вида реализуются на рынке труда региона, и задача региональной политики — создание поэтапного механизма управления резервными и миграционными потоками человеческого капитала (Чучулина Е. В. Человеческий капитал как фактор социально-экономического развития региона. Вестник Пермского университета. Серия: Экономика. 2014. №. 1). Для оценки интеллектуального и инновационного капиталов используются показатели, характеризующие развитие науки, научно-исследовательской деятельности, отраженных в результатах публикационной активности, количестве патентов, размерах инвестиций в сектор знаний, объемах и структуре венчурного капитала, численности занятых в сфере науки и услуг, объемах международной мобильности, доле высокотехнологичных отраслей и высокотехнологичной продукции и т. д. (Дубина И. Н., Остащенко Т. В. Оценка интеллектуального капитала региона: задачи, методы, инструменты. Экономика и управление: проблемы, решения. 2016. №. 4; Лапыгин Ю. Н., Макаров П. Ю. Интеллектуальный капитал как индикатор инновационного потенциала стран и регионов. Инновации. 2018. №. 6 (236)). Капитал культуры представляет собой инвестиции в человека для формирования свойств высокоинтеллектуальной личности и определяется через содержание социального капитала, капитала семьи и мотивацию. В число важных характеристик данного вида капитала включаются нравственность, приверженность образцам поведения, законопослушность, социальная справедливость, доступность информации. В. В. Бушуевым, В. С. Голубевым, А. А. Коробейниковым, Ю. Г. Селюковым (Бушуев В. В., Голубев В. С., Коробейников А. А., Селюков Ю. Г. Человеческий капитал для социогуманитарного развития. Directmedia, 2013) предлагается рассматривать человеческий капитал как сумму трех составляющих — «витального», интеллектуального и духовного капиталов. При этом витальный (врожденный) человеческий капитал представляет собой «запас устойчивости» человека как живого существа, который он получает с рождения и постепенно его расходует. Интеллектуальный капитал приобретается человеком от социума посредством воспитания, обучения, овладения профессией, тогда как духовный капитал накапливается человеком за счет работы над самим собой, самосовершенствования, характеризует человека с точки зрения нравственности, моральных норм. Кроме вышеуказанных, ряд типологий дополняются и другими, специфическими типами капитала. Так, В. Т. Смирнов и его коллеги (Смирнов В. Т., Сошников И. В., Романчин В. И., Скоблякова И. В. Человеческий капитал. М.: Машиностроение, 2005) к числу элементов человеческого капитала относят также организационно-предпринимательский, социальный и бренд-капитал, а также структурный и организационный капиталы. И. В. Васильев (Васильев И. В. Классификация человеческого капитала и инвестиций в него. Балтийский экономический журнал. 2010. №. 2. С. 8-18) выделяет дополнительно биологический капитал и капитал семьи. И. А. Гурбан (Гурбан И. А. Национальный человеческий капитал России: региональная дифференциация. Фундаментальные исследования. 2014. Т. 5. №. 5) предлагает отдельно выделить, помимо основных рассмотренных, демографический капитал. О. Н. Казмалова рассматривает человеческий капитал совместно с физическим, миграционным, социальным капиталом, качеством жизни и мотивацией (Казмалова О. Н. Влияние человеческого капитала на валовой региональный продукт. Вестник Академии. 2012. №. 4. С. 100-107). Таким образом, человеческий капитал региона или территории представляет собой совокупность характеристик здоровья, знаний, ценностей, образования, профессионального опыта и компетенций, социокультурного и инновационного развития населения, сформированных за счет индивидуальных поведенческих стратегий и общественных инвестиций, обеспечивающих его устойчивое социальное и экономическое развитие.
Современные исследования подтверждают, что изменения климата, в частности колебания водного режима (экстремальные осадки, засухи, таяние ледников), оказывают сильное воздействие на накопление и сохранение человеческого капитала. Как отмечают Caruso, de Marcos и Noy (Caruso G., de Marcos I., Noy I. Climate changes affect human capital. Economics of Disasters and Climate Change. 2024. Т. 8. №. 1. С. 157-196), изменение климата и человеческий капитал сильно и взаимно влияют друг на друга через три основных канала: эффекты и воздействие (impacts), адаптацию и митигацию. Эти эффекты различны для разных этапов жизненного цикла: наиболее уязвимы дети, физическое и ментальное здоровье которых испытывает нарушение вследствие влияний аномальных температур, природных катаклизмов и их последствий на доступ к жизненно важным ресурсам и инфраструктуре развития (см. например, Moryakina S., Anzorov V. Climate change in mountainous regions and its impact on the physical development of young people: Problems and prospects. Reliability: Theory & Applications. 2024. Т. 19. №. SI 6 (81). С. 904-911; Li R., Cui J., Zhang C. Temperature extremes in early life and human capital: evidence from China's labor market. Climatic Change. 2025. Т. 178. №. 9). Однако и в дальнейшем прямые и косвенные последствия изменений климата могут оказывать негативные воздействия на человека, в том числе через показатели здоровья, образовательных достижений, производительности, доступности социальных услуг, культурного развития. Так, ухудшение перспектив долгой и здоровой жизни может сократить временной горизонт индивидов и снизить инвестиции в человеческий капитал (Dasgupta S., Robinson E.J.Z., Shayegh S., Bosello F., Park R.J., Gosling S.N. Heat stress and the labour force. Nature Reviews Earth & Environment. 2024; Zurynski Y., Fisher G., Wijekulasuriya S., Leask E., Dharmayani P.N.A., Ellis L.A., Smith C.L., Braithwaite J. Bolstering health systems to cope with the impacts of climate change events: A review of the evidence on workforce planning, upskilling, and capacity building. The International Journal of Health Planning and Management. 2024. Т. 39. №. 3. С. 781-805; Borghi J., Kuhn M. A health economics perspective on behavioural responses to climate change across geographic, socio-economic and demographic strata. Environmental Research Letters. 2024. Т. 19. №. 8. С. 081001).
Исследование человеческого капитала в горных районах (Filimon C., Filimon L., Herman G. V., Garai L. D. The Human Capital in the Underprivileged Mountain Areas of Bihor County. Analele Universităţii din Oradea, Seria Geografie. 2019. Т. 29. №. 2. С. 181-193) демонстрирует, что количественные и качественные характеристики населения в таких зонах имеют свою специфику, и анализ возрастной структуры, уровня занятости и образования критически важен для понимания адаптационного потенциала территории. Демографическое старение и низкая плотность населения в горных районах по сравнению со среднеравнинными показателями, характерные для подобных территорий, усугубляют проблему: у пожилых людей меньше возможностей для смены профессии или адаптации к новым климатическим реалиям, а молодежь, не видя перспектив, мигрирует (Moody H. R. Climate Change in an Aging Society. Routledge, 2024; Максимова С. Г., Омельченко Д. А. Миграционное поведение населения внутриконтинентальных горных районов Евразии в условиях изменения климата. Вестник Института социологии. 2025. Т. 16. №. 1. С. 50-73). Это перекликается с работой Caruso et al. в том, что потеря человеческого капитала в результате климатических изменений в таких регионах может стать необратимой. Например, Guo, Li, Sun, Zhang проанализировали структуру жизненного капитала фермерских домохозяйств в высокогорных районах, измерив пять основных компонентов: человеческий, природный, физический, финансовый и социальный. Результаты показали, что общий уровень жизненного капитала фермеров низкий; человеческий капитал является наиболее значимым компонентом, но при этом наблюдается его серьезный отток (потеря). Финансовый капитал оказался наименьшим с максимальными различиями между домохозяйствами. Выявлено, что региональные географические условия, экологическая политика и программы борьбы с бедностью являются важными факторами, влияющими на структуру человеческого капитала (Guo X., Li W., Sun G., Zhang L. Analysis of Livelihood Capital and Its Coupling Coordination Degree of Farmers in Ecologically Vulnerable Alpine Areas. Research of Soil and Water Conservation. 2022. Т. 29. №. 6. С. 330-335). В ряде горных регионов развивающихся стран низкая доступность образования, миграция трудоспособного населения из-за отсутствия рабочих мест вне сельского хозяйства приводит к деградации земель (например, заброшенные сельхозугодья), потере традиционных знаний и снижению способности сообществ реагировать на климатические вызовы (Chaudhary S., Wang Y., Dixit A., Khanal N., Xu P., Fu B., Yan K., Liu Q., Lu Y., Li M. A Synopsis of Farmland Abandonment and Its Driving Factors in Nepal. Land. 2020; Xenarios S., Gafurov A., Schmidt-Vogt D., Sehring J., Manandhar S., Hergarten C., Shigaeva J., Foggin M. Climate change and adaptation of mountain societies in Central Asia: uncertainties, knowledge gaps, and data constraints. Regional Environmental Change. 2018. Т. 19. С. 1339-1352).
В то же время простое отнесение к горным территориям недостаточно, учитывая их существенную дифференциацию. Так, например, Fang классифицирует горные поселения на четыре типа и оценивает чувствительность стратегий выживания к различным видам капитала (Fang Y. et al. Sensitivity of livelihood strategy to livelihood capital in mountain areas: Empirical analysis based on different settlements in the upper reaches of the Minjiang River, China. Ecological Indicators. 2014. Т. 38. С. 225-235). Ряд авторов справедливо отмечают, что традиционные подходы к оценке человеческого капитала малоприменимы для горных территорий, так как не учитывают их природные особенности, сельский характер и этнокультурное своеобразие. Например, Сёмин и соавт. предлагают определение человеческого капитала горных территорий как совокупности показателей физического и духовного здоровья, передаваемых из поколения в поколение этнокультурных традиций, опыта, знаний, а также демографических, образовательных и трудовых ресурсов (Сёмин А. Н., Чочиева О. А., Шеломенцев А. Г. Человеческий потенциал горных сельских территорий: особенности формирования и оценки. Экономика сельского хозяйства России. 2024. №. 10. С. 110-120).
С другой стороны, человеческий капитал способствует развитию адаптационных стратегий в условиях климатических изменений через повышение уровня образования, распространение знаний о рисках и технологиях управления ресурсами, продвижение устойчивого природопользования (Palomo I. Climate Change Impacts on Ecosystem Services in High Mountain Areas: A Literature Review. Mountain Research and Development. 2017. Т. 37. С. 179-187; Favretto N., Stringer L. Climate resilient development in vulnerable geographies. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2024. Т. 29; Xenarios S., Gafurov A., Schmidt-Vogt D., Sehring J., Manandhar S., Hergarten C., Shigaeva J., Foggin M. Climate change and adaptation of mountain societies in Central Asia: uncertainties, knowledge gaps, and data constraints. Regional Environmental Change. 2018. Т. 19. С. 1339-1352; Motschmann A., Huggel C., Carey M., Moulton H., Walker-Crawford N., Muñoz R. Losses and damages connected to glacier retreat in the Cordillera Blanca, Peru. Climatic Change. 2020. С. 1-22). Исследования показывают, что уязвимость горных территорий обусловлена не только физико-географическими особенностями (такими как таяние ледников, изменение водного режима, частота стихийных бедствий), но и социально-экономическими факторами: уровнем образования, доступом к информации, институциональной поддержкой и возможностями для диверсификации источников дохода. Взаимосвязь между человеческим капиталом и эффективным управлением природными ресурсами становится особенно актуальной на фоне ускоряющихся климатических изменений (Adamopoulou J. P., Frantzana A. A., Adamopoulos I. P. Addressing water resource management challenges in the context of climate change and human influence. European Journal of Sustainable Development Research. 2023. Т. 7. №. 3. С. em0223). Высокий уровень человеческого капитала ассоциируется с более рациональным использованием природных ресурсов. Angrist, Winseck, Patrinos и Graff Zivin (Angrist N., Winseck K., Patrinos H. A., Zivin J. G. Human capital and climate change. Review of Economics and Statistics. 2024. С. 1-28) приводят данные о том, что дополнительный год образования увеличивает поддержку про-климатической политики на 1,3–2,9%, а также стимулирует энергосберегающее поведение. То есть более образованное население способно быстрее внедрять водосберегающие технологии в сельском хозяйстве и быту, а также поддерживать региональные программы по защите водных ресурсов. Однако анализ литературы также указывает на существенные пробелы в знаниях о том, как именно человеческий капитал способствует или ограничивает адаптацию к климату и устойчивое развитие в различных горных системах. Эффективное управление природными ресурсами требует не только индивидуального человеческого капитала, но и развитых институтов — местного самоуправления, сетей обмена знаниями, участия женщин и молодежи (Payne M. R. et al. Collaboration for resilience: A case study of community-based natural resource management in the Bolivian Amazon. Society & Natural Resources. 2020. Т. 33. №. 10. С. 1193-1211; Dushkova D., Ivlieva O. Empowering communities to act for a change: A review of the community empowerment programs towards sustainability and resilience. Sustainability. 2024. Т. 16. №. 19. С. 8700).
Особая роль принадлежит традиционным знаниям местного населения, которые интегрируются с современными методами управления экосистемами (например, восстановление лесов или террасное земледелие), что повышает устойчивость агроэкосистем. Так, анализ литературы по традиционным экологическим знаниям коренных общин в ландшафтах гималайского региона показал, что коренные народы обладают значительными знаниями в управлении сельским хозяйством, почвами, водными и лесными ресурсами, многие практики природопользования являются «стратегиями тройного выигрыша» (triple-win strategies), поддерживающими одновременно адаптацию к изменению климата, устойчивость (resilience) экосистем и смягчение последствий (Negi B., Negi V. S., Rana S. K., Bhatt I. D., Manasi S., Nautiyal S. Role of traditional ecological knowledge in shaping climate resilient villages in the Himalaya. Journal of Environmental Management. 2025. Т. 376. С. 124325). Таким образом, человеческий капитал является ключевым фактором устойчивого развития и адаптационного потенциала территорий. В междисциплинарной парадигме он рассматривается не только как совокупность образовательных, профессиональных и здоровьесберегающих характеристик населения, но и как сложная многоуровневая система, включающая демографические, миграционные, социокультурные и инновационные компоненты. Особую значимость данная проблематика приобретает в контексте глобальных климатических изменений, которые выступают фактором, трансформирующим условия формирования, накопления и сохранения человеческого капитала в горных территориях.
-Предлагаемые методы и подходы, общий план работы на весь срок выполнения проекта.
-Методы глубокого машинного обучения. В данном проекте будут применяться как в рамках естественно-научных, так и в рамках социологических исследований, в первую очередь с целью прогнозирования. При этом будет использоваться следующий общий алгоритм работы:- Подготовка наборов входных данных определяющих процессы (либо связанных, или являющихся индикаторными, сопутствующими) , например, развития ледников, в табличной форме: точка наблюдений, координаты, параметр 1, параметр 2, ..., параметр N.- Создание в среде Python оптимальной архитектуры глубокого машинного обучения (нейронной сети), обучение с контролем качества.- Фиксация обученной модели нейронной сети и реализация на ее основе прогноза пространственных закономерностей распределения аномалий (сокращения/развития ледников, температурных полей, водных объектов, обобщенных параметров пойменной растительности с выводом результата в картографическое пространство.- Сравнительный анализ полученных нейросетевых прогнозов с прогнозами по базовым статистическим множественным регрессионным климатическим моделям.- Увязывание полученных климатических прогнозов с изменениями водных ресурсов региона.
Прочие методы.
1. Климатические исследования
1.1. Математико-статистический метод климатических исследований, в том числе с использованием нейронных сетей.
1.1.1. Разработка ансамбля репрезентативных и статистически значимых региональных множественных регрессионных климатических моделей, учитывающих глобальные изменения и динамику фоновых (осредненных) характеристик климата с использованием как традиционных отечественных банков климатических данных, так и с привлечением при необходимости уточнения дополнительных массивов данных реанализа метеорологических полей, таких как (NCEP/NCAR, ERA-40 и др.).
1.1.2. Подготовка и реализация методов выявления аномальных и экстремальных показателей в рядах основных (региональных) и дополнительных (локальных) климатических характеристик с использованием программного пакета Climpact, также удобного для расчета климатических индексов, актуальных для секторов водоснабжения населения, здравоохранения и сельского хозяйства.
1.1.3. Определение основных характеристик динамики пространственного, внутригодового и межгодового распределения экстремальных по интенсивности осадков, вызывающих опасные гидрологические явления и ведущих к перераспределению водных ресурсов региона.
1.1.4. Разработка метода количественной интегральной оценки текущих изменений климата с помощью комплексного пространственно-временного анализа динамики вегетационных показателей (безморозный период, вегетационные периоды с температурами более 5ºС и 10ºС) с привлечением таких относительных характеристик, как ГТК Селянинова, коэффициент увлажнения Сапожниковой, коэффициент увлажнения Иванова-Высоцкого.
1.1.5. Определение пространственно-временной динамики растительности, как основной части исследуемых в проекте ландшафтов, с привлечением данных по вегетационным индексам NDVI и NDWI.
1.1.6. Дальнейшее усовершенствование и пространственная адаптация разработанных ранее авторских методов расчета и картирования показателей социально-климатических рисков для населения и народного хозяйства исследуемого региона, связанных с изменениями климата, особенно его экстремальных характеристик.
1.1.7. Выявление наиболее объективных прогнозных схем климатических изменений в исследуемом регионе и их последующего учета при разработке адаптационных схем-проектов.
1.1.8. Подготовка списка рекомендаций по учёту результатов данного проекта при разработке паспортов климатической безопасности хозяйствующих субъектов в рамках программ по устойчивому развитию регионов.
1.1.9. Интерпретационная часть.
На основе данных моделей и реализации прогнозных схем провести:
- оценку, прогноз и районирование степени аридизации региона и её возможных последствий для населения и хозяйства с учетом пространственно-временной динамики водных ресурсов;
- оценку, прогноз и районирование климатических и социально-климатических рисков для населения и народного хозяйства региона;
1.2. Натурно-полевой метод климатических исследований.
1.2.1. Служит для дополнения, детализации и верификации результатов расчетных климатических методов и заключается в проведении полевых измерений основных метеопараметров (температура воздуха, количество и продолжительность осадков, скорость ветра, влажность воздуха и др.) на репрезентативных участках исследуемого региона с упором на селитебные и проблемные территории.
1.2.2. Уточняются и дифференцируются по природным и высотным зонам сезонные вертикальные и горизонтальные термические и плювиометрические градиенты
1.2.3. Выявляются особенности пространственно-временного распределения относительной и абсолютной влажности воздуха
1.2.4. В ходе полевых работ проводятся непосредственные метеонаблюдения с помощью стандартных приборов (психрометры Ассмана, ручные анемометры и др.), автоматических метеостанций с записью, сохранением и передачей данных типа АМС-2000 или PWS-200R, малогабаритных приборов с непрерывной записью основных метеопараметров с различной временной дискретностью (логгеров типа DT-171).
2. Гляциологические исследования. Включают в себя следующие направления и методики работы:2.1. Исследования колебаний ледников и оценка влияния на них климатических изменений требуют знания изменений площадей, длин и объемов ледников, их высотного и экспозиционного распределения, положения фирновой границы. Оценка изменения площадей и длин ледников будет базироваться на анализе и сопоставлении следующих материалов: - полученные в ходе работы по проекту РНФ 22-67-00020 карты и каталоги ледников для двух временных срезов: 2000 г. и в 2021-2024-гг. для 15 центров оледенения Алтая (Российская Федерация, Монголия, Китай, Казахстан). Эти карты и каталоги будут скорректированы по состоянию ледников на конец 1990-х и на 2025-2026, соответственно, что позволит оценить сокращение ледников за период, максимально приближенный к 30 годам (стандартный период осреднения климатических параметров, закрепленный в регламенте Всемирной метеорологической организации (ВМО)).Планируется создать карты и каталоги ледников других центров оледенения Алтая, оценка объема оледенения которых ранее не производилась, по состоянию на конец 1990-х и 2025-2026. Они будут включать 18 центров оледенения Алтая на территории Монгольского Алтая (Монголия и Китай): Согостын-Нуру, Алаг-Дейлийн, Северный и Центральный Монгольский Алтай, Саргамыр-Нуру, Хотон, Ундэр-Хайрхан-Ула, Ёлт-Ула, Харит-Нуру, Мунх-Хайрхан, Сутай, Батар-Хайрхан, Кух-Сер, Сайрын-Ула, Хунгуйн-Нуру, Согостын-Нуру, Буянт-Нуру, Душин-Ула; 2 центра оледенения на территории Казахстана: хребты Курчумский и Сарымсакты. На территории Российской Федерации также данные на 2025-2026 год будут получены для территории Шапшальского хребта (предыдущая информация для него имеется на 2015 г. и сильно устарела), также впервые будут учтены малые (эмбриональные) формы оледенения по хребтам Бащелакский, Тигирецкий, Корогонский, Коксуйский, Убинский, Тайга, Теректинский, Айгулакский.Создание карт и каталогов ледников будет производиться путем дешифрирования, которое будет произведено в ручном режиме в среде ArcGIS. Минимальный размер ледников, включенных в каталог, составит 0.005 км2.Для снимков Sentinel-2 (на 2020-е) будет использована комбинация каналов 4–3–2 (реалистичные цвета) и 8-4-3. Для снимков Landsat 7, соответственно, комбинации каналов «естественные цвета» (3–2–1) и искусственные цвета (5–4–3, 7–4–2). Для увеличения разрешения до 15 м будет применена процедура слияния с панхроматическим каналом 8. Помимо результатов дистанционных исследований будут учитываться полевые материалы, полученные в ходе реализации указанного проекта РНФ контрольные точки (GPS), результаты GNSS съемки, характеризующие состояние ледников на 2020-е. В ходе дальнейшей работы планируется получение дополнительной информации о современных ледниках региона полевыми методами. Обработка ДДЗ будет производится методами автоматизированного и визуального дешифрирования, включая все виды коррекции - геометрическую, радиометрическую и атмосферную. В качестве эталонов дешифрирования выступают ключевые участки, на которых проводились полевые работы. Выделяются типы поверхностей, создается база данных спектральных кривых, и на основе спектральных характеристик различных типов снежно-ледовых участков выполняется классификация космических многоканальных изображений. После оцифровки границ ледников, для оценки высотных характеристик ледников, уклонов, экспозиций будут использованы имеющиеся в свободном доступе цифровые модели рельефа (SRTM-3), Дешифрирование будет проводиться в ручном режиме в среде программ Arcgis, Mapinfo, Global Mapper. Высота фирновой границы будет определятся по снимкам, для некоторых малых ледников, где определение ее положения затруднено она будет рассчитана на основе метода Куровского [Kurowsky, 1891].
--Оценка сокращения ледников прямыми наблюдениями. Участники проекта осуществляют мониторинг отступания ледников на основе измерений их положения относительно реперных отметок, кроме того, проводится анализ повторных фотографий. Будут продолжены подобные наблюдения трех последних десятилетий, ведущиеся географами СПбГУ на ледниках горных массивов Монгун-Тайга, Таван-Богдо-Ола (ряды данных несколько длиннее за счет того, что данный мониторинг продолжил работы ТГУ, начатые в 80-е годы 20 века) и проводящиеся в последнее десятилетие наблюдения за отступанием краев ледников системы Большого Талдуринского и Софийского (Южно-Чуйский хребет), Южный Алтай, Цамбагарав. Ценгел, Северо-Чуйского хребтов. Эти исследования  продолжают наблюдения российских (Русский и Монгольский Алтай), монгольских и японских исследователей (Монгольский Алтай). -Оценка толщины и объема ледников на конец 1990-х и на 2025-2026 будет базироваться на методах моделирования, на ключевых участках верифицированных результатами георадарной съемки (проводилась георадарная съемка ледников Эрегтийн (Цамбагарав), Барсов и Аргамджи-2 (Таван-Богдо-Ола), а ранее, в 2021 г. – куполовидного ледникового комплекса Монгун-Тайга, данные по зондированию ледника Левый Ирбисту (Южно-Чуйский хр., О.В. Останин), неопубликованные данные по зондированию комплекса E (Цамбагарав), данные по бурению этого же комплекса (Herren et al). Для оценки толщины льда будет применена модель GlabTop2 (Glacier bed topography 2) [Frey etal., 2014]. Она является модификацией оригинальной концепции[Linsbauer et al., 2012; Paul, Linsbauer, 2012], в которой предполагается постоянное напряжение сдвига на ложе вдоль всей центральной линии ледника и его ламинарное течение. Основное отличие GlabTop2 по сравнению с GlabTop в том, что наклон поверхности вычисляется не вдоль осевой линии ледника, а как средний наклон поверхности. Входными данными является информация о границах ледника и рельефе его поверхности в виде цифровой модели рельефа (ЦМР). Толщина льда в модели оценивается по формуле, в которой учитываются напряжение сдвига на ложе, плотность льда, ускорение свободного падения, угол наклона поверхности ледника, коэффициент формы поперечного сечения ледника. Автоматизированная реализация модели – GlabTop2-py (github.com; pypi.org). Это пакет на языке Python, который вычисляет распределение толщины льда. GlabTop2-py использует функции Python 3.8 (python.org) и PCRaster (pcraster.geo.uu.nl). Модель полностью основана на концепциях, описанных в [Frey et al., 2014]. Особенностью модели является присваивание нулевого значения толщины льда границам ледников, в том числе на ледоразделах, что часто не соответствует действительности. Для более корректного моделирования полигоны смежных ледников объединялись в один. Подобная обработка позволяет избежать занижения толщины на ледоразделах. Однако принималось допущение, что напряжение базального сдвига на ложе, получаемое из данных о высотном диапазоне ледника, считается для одного объединённого контура. В результате, чем меньше реальный высотный диапазон ледника, тем больше завышается его толщина в объединенном контуре. Завышение не локально, а равномерно распределяется по леднику. Также для оценки объема ледников (V) всех временных срезов будут использоваться региональные эмпирические коэффициенты, полученные для Алтая, в степенном отношении площади и объёма ледника (3) (методVAS–Volume-Areascaling). Наиболее актуальные эмпирические зависимости объёма и площади получены в результате георадиолокации более 130 ледников Алтая различной морфологии [Носенко и др., 2014]. Отдельно для ледников плоской вершины применялась зависимость из работы [Мачерет и др., 2013].Мы также планируем проводить георадарную съемку на ряде крупных ледников района исследований c целью уточнения и дополнения базы данных по современному объему и толщине ледников. По возможности будут учитываться данные инструментальных наблюдений предшествующих исследователей: Георадиозондирование множества ледников Северо-Чуйского, Южно-Чуйского, Катунского ледников проводилось С.А. Никитиным (более 130 ледников, сохранились лишь табличные данные), на ледниках Таван-Богдо-Ола и Цамбагарав подобные работы проводились японо-монгольским коллективом (Kadota). Также для оценки объема ледников (V) всех временных срезов будут использованы региональные эмпирические коэффициенты, полученные для Алтая, в степенном отношении площади и объёма ледника (3) (метод VAS – Volume-Area scaling , планируется актуализировать этот метод, также применить нейросеть. Отдельно для ледников плоской вершины будет применяться зависимость из работы [Мачерет и др., 2013]. Также будет определена максимальная толщина ледников (Hmax) по формуле, предложенной в работе [Мачерет, 2006], в которой используется степенная зависимость максимальной толщины ледник от его площади. С использованием новых данных зондирования, полученных в рамках проекта, планируется актуализация зависимостей.
2.2. Масс-балансовые расчеты и математическое моделирование с целью прогноза изменений оледенения при разных климатических сценариях будущего (для оценки изменений площадей, высотной приуроченности ледников и положения границы питания). Включают в себя:-Общий прогноз изменения оледенения приблизительно на 30-летний период, который будет основываться на экстраполяции климатических изменений, и связанных с ними изменений оледенения. Так исследования предыдущих лет показали, что относительное сокращение ледников происходит пропорционально их площадям, что объясняется тем, что имеет место выхолаживающие воздействие ледника за счет высокого альбедо ледниковой поверхности на микроклимат, что проявляется в виде так-называемого температурного скачка при переходе с неледниковой поверхности на ледниковую. При этом два ледника одинаковой площади, но разной конфигурации, при прочих равных условиях будут сокращаться по разному: чем протяженнее зона контакта ледника с неледниковой поверхностью, тем больше протяженность и площадь краевой части ледника, где его толщина стремится к нулю, следовательно, тем больше зона его потенциального сокращения. К тому же, увеличивается зона воздействия длинноволновой радиации от нагретых неледниковых поверхностей вокруг ледника в летнее время, что увеличивает таяние. Соответственно, относительное сокращение должно быть пропорционально отношению площади ледника, к его периметру (причем, речь идет именно о неледниковом периметре, поскольку границы ледника со смежными ледниками в рамках ледникового комплекса, очевидно, не будут иметь толщину льда, близкую к нулю и не будут подвергаться воздействию неледнковой поверхности). По данным, полученным по всем районам Алтая для конца 1990-х и для 2025-2026 гг. будет построена эмпирическая зависимость относительного сокращения площади оледенения от соотношения периметра ледников к их площади в исходный момент сокращения. Далее данная зависимость будет применена для аналогичного по продолжительности периода при допущении сохранении того же знака и тех же темпов потепления с целью расчета % сокращения площади оледенения по речным бассейнам через приблизительно 30 лет. Эти прогнозы далее будут использоваться для расчетов соответствующего изменения ледникового стока.  Для верификации результатов прогноза для отдельных ледников будет применяться другая методика прогнозов их изменений:-Расчеты индекса баланса массы конкретных ледников ключевых участков по данным по температуре и осадкам от опорной метеостанции разработана на основе подхода Г.Е. Глазырина (1985, 1991). В рамках данного подхода производится расчет абляции на основе формулы связи абляции с летней температурой (Кренке, Ходаков, 1966) или на основе региональных зависимостей таяния от температуры, полученных на основе натурных наблюдений (Москаленко И.Г. и др., 1993; Новиков С.А., Москаленко И.Г., 1998) для ледников массивов Монгун-Тайга и Тургени-Нуру. Расчеты температур на леднике при этом осуществляются на основе высотного термического градиента. Для расчета аккумуляции требуется знание высотного плювиометрического градиента, а также, коэффициенты концентрации, который могут быть заданными в соответствии с морфологическим типом ледника согласно рекомендациям, данным в (Кренке, 1982). В данных расчетах мы будем опираться на результаты определения этих градиентов в ходе полевых исследований при реализации нами ранее междисциплинарного проекта РНФ в 2022-2025 гг., а также наших более ранних исследований. Также планируются дальнейшие наблюдения для получения значений градиентов по тем районам, по которым подобных данных нет или они недостаточны. Результаты расчетов индекса баланса массы позволяют выявить тенденции в изменении баланса массы ледника, а их сопоставление с данными об изменении длины и площади ледника позволяет оценить приблизительное время реакции ледника на изменение климатических условий, что далее можно использовать в прогнозах поведения ледников. Также, поскольку крупные ледники региона в настоящее время находятся не в равновесном состоянии и быстро сокращаются, а их геометрия сильно отстает от климатических изменений, будут проводиться расчеты времени приспособления оледенения к изменениям климата (response time), определяющееся по соотношению характерной толщины ледников и абляции их концов (Johanneson at al., 1989), а также с более детальным учетом топографии ледника и его площади (Raper S.C.B., Braithwaite R.J. . 2009). При этом мы будем использовать как результаты расчета толщины ледника путем моделирования, так и данные зондирования ледников (в том числе собственные, которые планируется дополнять при экспедиционных исследованиях). -При допущениях прогнозируемых конкретных изменений температуры или осадков для прогноза поведения ледников планируется использовать модель, прошедшую апробацию в ходе реализации проекта РФФИ 08-05-00635-а “ (2008-2010 гг.), которая, связывает изменения высоты фирновой границы dZф с изменениями количества осадков P (раз) и средней летней температуры dT на основе подхода Г.Е. Глазырина (1985, 1991). Этот подход базируется на расчете показателей абляции для фирновой границы по средним температурам летних месяцев (экстраполированных от ближайшей метеостанции) и допущения, что средняя многолетняя абляция на уровне фирновой границы равна средней многолетней аккумуляции. Расчеты осуществляются по формуле: dZф=P•Ак(Zф)-Аб(T(Zф)+dT)/E, где dZф- депрессия фирновой линии или её подъём, где Aк(Zф) - современные значения аккумуляции на высоте фирновой линии; P- отношение количества осадков исследуемого периода к современному при реконструированной депрессии фирновой линии; Аб(T(Zф)+dT) - абляция (в слое воды) на современной высоте фирновой границы при изменении температуры на dT; E- энергия оледенения с учетом изменения высоты фирновой линии и климатических условий. Абляция рассчитывается с учетом региональных зависимостей таяния от температуры, полученных на основе натурных наблюдений (Москаленко И.Г. и др., 1993; Новиков С.А., Москаленко И.Г., 1998), для ледников массивов Монгун-Тайга и Тургени-Нуру. Для получения значений аккумуляции на высоте фирновой границы используются расчеты количества осадков на основе вертикальных плювиометрических градиентов. Последние получаются путем натурных наблюдений, либо на основе сопоставления данных соседних метеостанций, расположенных на разных высотах. В частности, при расчетах количества осадков будет использована зависимость количества осадков от высоты, полученная на основе натурных наблюдений для массива Монгун-Тайга: p=0.346•H0.82, где p- количество осадков, мм, H- высота, м, для Южно-Чуйского хребта будут использованы полученные при полевых исследованиях 2022-2025 гг. значения плювиометрически градиентов. Для Северо-Чуйского хр. также будут применяться натурные оценки изменений количества осадков с высотой (напр. Н.И. Иванов, 1965). Полученные результаты (изменения положения фирновой границы при заданных значениях изменений температуры и осадков) будут проверены на основе реальных изменений положения фирновой границы и изменений температуры и осадков, произошедших с 1960-х по 2020-е гг. Вторым необходимым условием расчетов аккумуляции на уровне фирновой границы является учет концентрации осадков (коэффициент концентрации). Будут применяться значения коэффициента концентрации согласно рекомендации А.Н. Кренке (1982) (для каровых ледников — 1,5–2,0; для небольших долинных ледников — 1,4; для крупных долинных ледников — 1,25; для ледников плоских вершин и ледяных куполов — меньше единицы), либо зависимость коэффициента концентрации от площади ледников для Алтая [Галахов, 2008].Для верификации и дополнения результатов моделирования будут проводиться масс-балансовые наблюдения на ключевых ледниках территории исследования. --Масс-балансовые наблюдения будут включать снегомерные работы, установку балансовых реек и измерение таяния, заложение шурфов для изучения стратиграфии снежной толщи и отбора геохимических проб. Съемка современной поверхности ледников будет производиться с помощью высокоточной геодезической GNSS-съемки. Для районов, где отсутствуют полевые данные по вертикальным термическим градиентам возможно применение упрощенного подхода, при котором используется -региональная зависимость изменений высоты фирновой границы на долинных ледниках от изменений количества осадков: dZf = 0,47dp, с коэффициентом корреляции 0,89. Оценив влияние изменения количества осадков на высоту фирновой границы, легко оценить и влияние температуры на ее высоту через использование величины вертикального температурного градиента. Последний можно оценить как по данным ближайших метеорологических станций, так и путем непосредственных полевых измерений температуры на разных высотных уровнях. Оба подхода позволяют определить изменения высоты фирновой границы. Для определения размеров ледников (при прогнозах) необходимо также рассчитать положение их концов по полученным значениям депрессии границы питания. Возможно использовать связи отношения dZф/dL со средним уклоном поверхности ледника в малую ледниковую эпоху, выявленную нами ранее (Ганюшкин, 2009). Коэффициент корреляции составляет 0.82, линейное уравнение регрессии имеет вид dZф/dL = 0.014a-0.059. После расчетов положения концов ледников их контуры восстанавливаются с учетом рельефа и положения ледоразделов. Данные вычисления будут дополнены прогнозными оценками площадей ледников путем использования характерных для современных ледников индексов AAR (соотношения между площадями аккумуляции и абляции).3. Гидрологические исследования3.1. В условиях современного изменения климата оценка водных ресурсов горных территорий представляет собой сложную и трудоёмкую задачу, поскольку происходит изменение структуры водного баланса горных водосборов. Для водообеспечения горных территорий с наличием оледенения часто лимитирующим фактором является таяние ледников. Так как на рассматриваемой исследуемой территории Алтая в настоящее время действует несколько гидрологических постов, в работе будут использованы следующие методы и подходы:● гидрологической аналогии;● осреднения в однородном районе;● построения зависимостей между годичными стоковыми характеристиками и формирующими сток факторами;● водного баланса;● построения зависимостей, основанных на использовании материалов полевых гидрометеорологических изысканий и кратковременных гидрологических наблюдений, отражающих пространственные закономерности распределения гидрологических характеристик;● метод математического моделирования;● метод полевых исследований. Оценка водных ресурсов будет выполняться как для всего исследуемого района по речным бассейнам, так и детально для модельного водосбора(-ов). В качестве исходной информации будут использованы данные по всем имеющимся речным и озерным гидрологическим постам и метеорологическим станциям, а также данные реанализа (ERA5, ERA5-land). Для оценки внутригодового распределения стока будет использован метод «реального года» (ссылка на СП-33-101-2003[УзМ1] ). Подход, основанный на оценке элементов годового водного баланса предполагает расчет следующих элементов водного баланса: осадки, испарение, величина таяния ледников, сток. Интерполяция осадков по территории водосбора будет выполнена на основе данных государственной метеорологической сети и данных реанализа (ERA5, ERA5-land). Более детальная оценка элементов водного баланса будет выполнена для эталонных репрезентативных бассейнов за рассматриваемый промежуток времени (30 лет) (например, водосборный бассейн р. Талдура, расположенный в более аридном районе на территории Кош-Агачского района). Для репрезентативных бассейнов будет оцениваться величина таяния ледника с использованием математической модели, разработанной авторами проекта (Пряхина и др., 2024): в предложенной модели расчет таяния льда осуществляется на основе теплового баланса по формуле П.П. Кузьмина (1961), которая была дополнена составляющей, отвечающей за приносимое с дождевыми осадками тепло. Испарение будет рассчитываться отдельно для каждой характерной поверхности водосбора (ледник, морена, водная поверхность и т.д.). На основе анализа характеристик стока по архивным данным, а также рассчитанных с использованием комплекса методов (гидрологической аналогии, водного баланса, математического моделирования) будут построены зависимости между годичными стоковыми характеристиками и формирующими сток факторами с целью определения тех факторов, которые в наибольшей степени влияют на сток рек исследуемой территории. 3.2. Картирование и каталогизация высокогорных озер на основе дешифрирования снимков 1990-х и 2025-2026, что позволит оценить их динамику с 1990-х. и сформировать полный каталог озёр с 1990-х по 2025-2026 гг.
3.3. Прогноз мест формирования будущих озёр будет осуществляться на основе определения подледного рельефа с помощью зондирования на наиболее доступных ледниках региона. На прочих ледниках будут использоваться результаты моделирования на основе модели GlabTop2 (Glacier bed topography 2) [Frey et al., 2014]. Для оценки точности метода будет применяться ретроспективный прогноз – сопоставление результатов моделирования на основе GlabTop2 для состояния ледников на 2000 г. и сопоставление результатов с реальным формированием озер после 2000 г. Для этого будут использоваться ЦМР SRTM/NASA DEM,.
3.5. Полевые гидрологические работы будут направлены на получение данных для пополнения исходной гидрологической и метеорологической информации, построения зависимости доли ледникового стока от площади оледенения водосборов, зависимости модуля стока от высоты, верификации моделей. Комплекс гидрологических исследований будет включать в себя:1. Гидрометрические работы в летний период: наблюдения за расходами и уровнями воды на водотоках берущих начало на ледниках и вытекающих из приледниковых озер.2. В осенне-зимний период планируется выполнение съёмки меженных расходов воды, когда питание рек осуществляется за счёт разгрузки подземных горизонтов для оценки подземного стока, которая будет сопровождаться отбором проб воды на изотопный состав, что позволит установить какой вид питания преобладает в меженный период.3. Отбор проб на изотопный анализ из разных водотоков, водосборы которых различаются по величине площади оледенения. Отбор проб будет проводится в летний период, когда наблюдается максимальный сток и в меженный период (осень) для оценки доли ледникового стока. Это позволит получить зависимость доли ледникового стока от площади оледенения. Зависимость нужна для оценки доли ледникового стока за 30 летний период и будущего прогноза изменения стока.4. Метеорологические наблюдения за температурой воздуха, осадками и скоростью ветра на установленных на разных высотных уровнях вблизи ледника и на его поверхности автоматических метеостанциях.5. Выполнение батиметрической съемки перигляциальных озёр (для съёмки будут выбираться – средние по площади озёра и разные по конфигурации). Полученные объёмы и площади зеркала озёр позволят дополнить и уточнить существующие региональные зависимости объёмов озёр от их площадей, которые в настоящее время имеются у авторов. Региональные кривые необходимы для оценки водных ресурсов, содержащихся в озёрах. К экспедиционным гидрологическим изысканиям предъявляются требования методик проведения стандартных гидрометрических работ. Для измерения внутрисуточных колебаний уровней ледниковых рек будут применяться гидростатические уровнемеры с интервалом измерений в 10 минут («Гидрометрика 502», Россия). Для измерения скоростей потока будут использованы измерители скоростей потока ИСП-1. Кроме того планируется использовать эхолот картплоттер (Garmin ECHOMAP 42cv, США) для выполнения промерных работ. Гидрометрические работы, а также метеорологические наблюдения будут выполнятся в соответствии с известными методическими рекомендациями по выполнению работ на горных водосборах, водотоках и водоёмах (Наставление…, 1973; Голубев, 1976; Барри, 1984). 6. Изотопно-гидрологический метод. Изотопно-гидрологический метод заключается в изучении концентрации стабильных изотопов кислорода (18О) и водорода (дейтерий) в воде. В основе применения стабильных изотопов в гляциологии и гидрологии лежат естественные различия в изотопном составе составляющих стока горных рек. Ледниковый лед, снег, фирн, дождевые и подземные воды, как правило, имеют различный изотопный состав, что позволяет использовать относительные концентрации стабильных изотопов в качестве маркеров для определения доли различных компонентов в формировании стока. В качестве дополнительных маркеров можно использовать общую минерализацию и эксцесс дейтерия. Концентрации кислорода 18 и дейтерия измеряются относительно стандарта среднеокеанической воды SMOW, измерения производятся на газово-изотопном анализаторе. Определение изотопного состава воды планируется в ресурсном центре СПбГУ "Рентгенодифракционные методы исследования", а также в ЛИКОС ААНИИ.В рамках предыдущих исследований были получены изотопные характеристики крупных ледников Южно-Чуйского хребта и массива Таван-Богдо-Ола, и воды ледниковых рек в высокогорных частях водосборных бассейнов. Полученные значения будут использованы для определения вклада ледников в сток на гидрологических створах, расположенных на более низких высотах.• Дополнительное определение средних изотопных характеристик основных компонентов речного стока, таких как ледниковый лед, снежно-фирновая толща, атмосферные осадки, грунтовые воды. Средний изотопный состав ледникового льда будет определен путем отбора большого количества проб льда в различных частях зоны абляции. Изотопные характеристики снега и фирна будут получены путем отбора поверхностных проб и закладки снежно-фирновых шурфов. Изотопный состав грунтовых вод можно оценить путем отбора воды высокогорных рек в межень, когда преобладает преимущественно грунтовое питание.• Мониторинг изотопного состава и расхода воды на временных гидрологических постах на реках ледникового происхождения будет выполняться на створах, расположенных на значительном удалении от ледников. Также будет выполняться отбор проб воды из систем водоснабжения крупных населенных пунктов Республики Алтай для количественной оценки роли ледников в водоснабжении местного населения.• Измерение общей минерализации водотоков, а также неустойчивых показателей – температуры, электропроводности, и т.п.• Определение изотопного состава событийных осадков в разных частях исследуемых бассейнов после каждого случая их выпадения. Атмосферные осадки будут отбираться непосредственно при выпадении, после которого также будут отбираться пробы из рек, в первую очередь с целью определения вклада каждого события осадков в речной сток. Также при анализе изотопного состава событийных осадков планируется использовать онлайн калькулятор изотопного состава осадков OIPC, который основывается на данных IsoMAP (Isoscapes Modeling, Analysis and Prediction). На базе полученной полевой информации с использованием дистанционных данных и математического аппарата будет выполнено разделение гидрографов рек, что позволит оценить доли различных компонентов в стоке горных рек Алтая и в водных объектах, питающих населенные пункты Республики Алтай. 
4. Ландшафтные исследования
4.1. Оценка степени увлажненности ключевых участков. На основании космических снимков семейства спутников Landsat будет проведено исследование динамики показателей индексов NDMI и NDWI для ключевых участков. NDMI - нормализованный разностный индекс влажности, используемый для определения содержания влаги в растениях. NDWI - нормализованный разностный водный индекс, используемый для определения содержания воды в отражающих свет поверхностях. Мы предполагаем изучить динамику плошадных показателей для не менее чем пяти временных срезов за один летний сезон (точное количество дат зависит от облачности на снимках), чтобы проследить динамику внутри сезона, и повторить эти измерения для трех последовательных лет (например, 1998-1999-2000) для установления общих закономерностей в разные сезоны. Точные даты и количество проанализированных снимков определяются погодными условиями и могут быть незначительно скорректированы. Далее, предполагается проделать аналогичные исследования для 2024-2025-2026 гг., с тем, чтобы установить наличие/отсутствие разницы в динамике показателей увлажненности между двумя временными срезами. Ключевые участки будут удовлетворять следующим критериям: не менее четырех ключевых участков в Центральном Алтае, не менее четырех - в Юго-Восточном Алтае, не менее шести - в Монгольском Алтае. Участки должны быть расположены на разных макросклонах хребтов, на схожих абсолютных высотах, на территориях с относительно пересеченным рельефом. Дополнительно может быть рассмотрен индекс NDSI (нормализованный индекс различий снежного покрова) на тех же ключевых участках для мая-июня с целью установления взаимосвязи снежного покрова с увлажненностью территории.
4.2. Полевые ландшафтные работы 2027 г. на ключевом участке будут направлены на крупномасштабное ландшафтное картографирование мест экспедиционных работ с упором на методологию динамического ландшафтоведения и концепции стокоформирующих комплексов. То есть, описания ландшафтов будут проводиться с упором на критерии, оказывающие наибольшее влияние на формирование и распределение стока с водных объектов в горах. В рамках полевых работ, помимо стандартных описаний геокомплексов, включающих характеристику рельефа, почвообразующих пород, растительного покрова и почвенного профиля запланировано определение фильтрационной способности и влажности типичных для районов исследования почв. Для определения упомянутых параметров необходимо применение полевых инфильтрометров и портативных регистраторов данных, оснащённых датчиками измерения влажности почвы. Полученные данные будут соотнесены с результатами, полученными со стационарных и полевых метеостанций для установления степени вклада различных СФК в общий сток рек изучаемого региона.
4.3. Прогнозирование изменений границ и площадей высотных ландшафтных поясов. Построение полей пространственного распределения значений среднелетней температуры воздуха и количества осадков на основе данных метеостанций и цифровых моделей рельефа с учетом полученных ранее значений склонового термического градиента для летнего сезона и плювиометрического вертикального градиента для годовой суммы осадков. Наложение смоделированных полей и ландшафтных контуров позволяет выявить условия существования различных типов растительных сообществ и установить климатические границы их распространения. При рассмотрении сценариев климатических изменений предполагается оценить величины смещения высотных ландшафтных поясов в ответ на изменения климата.
4.4. Проверка гипотезы аридизации. На основании совокупных климатических данных по ключевым участкам и данным по современным ландшафтам и их изменению с 1960-х гг. предполагается подтвердить или опровергнуть гипотезу о нарастании степени иссушения (аридизации) климата. Наиболее перспективным объектом представляются островные массивы лиственничных лесов на юго-восточном Алтае, где границы распространения леса лимитируются не только температурой, но и осадками.
5. Социологический компонент проекта. Модельными полигонами для проведения социологических исследований будут Усть-Коксинский район Республики Алтай (басс. р. Катунь, Катунский хр.), Кош-Агачский район Республики Алтай (басс. р. Чаган-Узун, Южно-Чуйский хр.) и аймаки Баян-Улгий и Ховд, Монголия (хр. Цамбагарав, басс. р. Ховд).5.1. Оценка трансформации традиционной хозяйственной деятельности населения, формирование новых адаптивных механизмов в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивание) на территории Алтая· Комплексный анализ показателей социально-экономического развития, хозяйственной деятельности населения· Демографическое развитие: численность населения по муниципальным образованиям и поселениям, коэффициенты рождаемости, смертности, естественного прироста, возрастно-половая структура населения (дети, трудоспособные, пенсионеры), многодетные семьи, инвалиды, ветераны· Миграция населения: миграционный прирост/убыль, сезонная и трудовая миграция, вахтовая миграция как механизм длительного выбытия населения из муниципального образования, студенческая и в целом образовательная миграция, международная и возвратная миграция· Социально-экономическое положение населения: среднедушевые денежные доходы, доля доходов от пенсий, пособий, ЛПХ, уровень зарегистрированной и официальной безработицы, количество многодетных и малоимущих семей, количество получателей социальных выплат (пособия, субсидии). Социальное развитие, образование и здравоохранение: количество объектов социальной инфраструктуры (ФАПы, школы, детсады), охват населения медицинскими услугами, доступность дошкольного образования (% мест в детсадах), число школ, учащихся, учителей по поселениям (Минобрнауки: поступление по МО), профессиональная подготовка· Труд, занятость: занятость по видам экономической деятельности, количество ИП и микропредприятий, ЛПХ и КФХ, рабочие места в традиционном и новом секторе (туризм, ремесла)5.2. Проведение комплексной оценки трансформации традиционной хозяйственной деятельности населения, формирование новых адаптивных механизмов и человеческого капитала населения в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивание) на территории Алтая на основе анализа муниципальной статистики и открытых данных, включая:- базу данных показателей муниципальных образований Росстата, ежегодных отчетов глав муниципальных образований, отчетов о реализации муниципальных программ и других документов, публикуемых на официальных сайтах муниципальных образований, проектов открытых данных (ИНИД, «Если быть точным», СберИндекс и др.). Интеграция источников данных, оценка сопоставимости показателей, наполненности временных рядов, распознавание и анализ будут проведены с помощью нейросетевого анализа.5.3. Оценка распространения новых форм хозяйственной деятельности на территории Алтая, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий. Экспертный опрос с главами муниципальных образований, сотрудниками местных администраций, представителями малого и среднего бизнеса, фермерскими хозяйствами, представителями креативных индустрий, туристическими организациями (n=80). Структура инструментария экспертного опроса:· Регион, региональные проблемы, сравнительные оценки уровня регионального - развития· Человеческий капитал и его роль в эффективном развитии муниципального района: основные проблемы и характеристики (образование, здравоохранение, демографические и миграционные тенденции)· Трансформация экономики муниципального образования: традиционные и новые формы хозяйственной деятельности (доля новых форм в структуре экономики муниципалитета, вклад в бюджет, создание рабочих мест, влияние на уровень занятости, вовлеченность населения, доходы местных жителей и пр.)· Изменение водопотребления в связи с изменениями климата и развитием новых форм хозяйственной деятельности, меры по водосбережению, внедренные в туристических/фермерских объектах, оценка нагрузки на местные водные объекты от новых хозяйств, конфликты за водные ресурсы· Адаптация к деградации водных ресурсов и ландшафтов: изменение традиционного скотоводства (сокращение поголовья/миграция/интенсификация), переход на водосберегающие технологии в фермерстве, развитие туризма как альтернативы животноводству· Климатическая политика и стратегии развития: реализации регионального плана по адаптации к изменениям климата на муниципальном уровне, оценка климатической безопасности и уязвимости населения· Инфраструктура и поддержка развития новых форм хозяйствования и традиционных видов деятельности: развитие инфраструктуры для туризма, доступ к льготным кредитам/грантам для местного бизнеса, сотрудничество бизнеса и администрации по развитию новых направлений, оценка муниципальной политики поддержки МСП и туризма· Перспективы устойчивого развития территории, человеческого капитала населения в условиях изменения климата, деградации водных ресурсов: прогнозы развития, готовность к сотрудничеству и обмену опытом, меры поддержки и масштабирования успешных практик· Роль местных сообществ (общин коренных малочисленных народов, фермерских ассоциаций, местных бизнес-сообществ) в формировании ответа на климатические вызовы· Социально-демографические и профессиональные характеристики экспертов5.4. Проведение комплексной оценки человеческого капитала населения Алтая с позиций формирования социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения климата. Оценка качественных и количественных характеристик человеческого капитала населения горных территорий Алтая в условиях изменения традиционной хозяйственной деятельности, выявление уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая. Социологический опрос населения в сельских поселениях дифференцируемых по типам ландшафтов и зонам высотных поясов с разными условиями водоснабжения на основе репрезентативной выборки (кластерная выборка с квотным отбором на основе статистических сведений о социально-демографических характеристиках населения) (зоны высокой обеспеченности, средней, низкой, зоны критического дефицита водоснабжения) (n = 800, по 200 человек в каждой зоне). Целевые группы, на которые направлено социологическое исследование, значимые с позиции оценки человеческого капитала населения горных территорий Алтая: – молодежь до 35 лет; – семьи с детьми, включая многодетные семьи, неполные семьи; – семьи с пожилыми гражданами старше трудоспособного возраста. Также оценивается человеческий капитал коренных малочисленных народов. Инструментарий социологического исследования будет включать следующие компоненты: Социально-экономическое положение домохозяйства и трудовая деятельность; Образование, образовательные траектории и достижения; Профессиональные достижения и развитие; Состояние здоровья и здоровьесберегающее поведение; Сети, доверие и включенность в местные сообщества; Институциональная поддержка и социальная защита; Миграция, миграционные установки и безопасность; Климатическая уязвимость и адаптивные стратегии; Социально-демографические характеристики. 5.5. Построение математических моделей и прогнозных сценариев на основе нейросетевого анализа по оценке трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая. На основе данных социологических опросов населения, экспертных опросов, результатов статистического анализа, будут построены математические модели, увязывающие объективные показатели климата, ландшафта, водообеспеченности, демографической и социально-экономической устойчивости территории, уязвимости населения, адаптационные механизмы и институциональные условия, что в дальнейшем позволит разработать прогнозы в отношении изменения трендов уязвимости и устойчивости во взаимосвязи и взаимовлиянии всех указанных показателей. Моделирование позволит, во-первых, выявить факторы, усугубляющие уязвимость, или, напротив, формирующие устойчивость территории, во-вторых, оценить динамику и риски в краткосрочном, среднесрочном и долгосрочном периоде, в-третьих, будет являться основой для дальнейшего мониторинга и оценки. Моделирование будет производиться на основе методологии моделирования структурными уравнениями (Structural equation modeling), а также методологии пространственного анализа.
Общий план работы:I.В первый год работы планируется проведение следующих работ и достижение результатов:-Создание карт и каталогов всех ледниковых центров Алтая на 2025-2026 гг. Эти карты будут представлены в виде слоев с присоединенной табличной информацией на сайте, посвященном проекту. Создание такого сайта в рабочем виде планируется к концу первого года проекта. По мере выполнения различных задач сайт будет наполняться результатами, преимущественно представленными в картографическом формате.-Оценка объема ледников Алтая по состоянию на 2025-2026 гг.-Расчет норм стока (м3 /с) и среднегодовых объемов стока (км3/год) рек Алтая за период с 1977 г. по 2025 гг. и их прогноз по трендам линейной аппроксимации на 2030–2050 гг.
-Определение закономерностей пространственного распределения и динамики показателей увлажненности природно-территориальных комплексов (на основе анализа индексов NDWI, NDMI, NDSI) для 2000-ых гг. для 14 ключевых участков, установление различий в показателях увлажненности между наборами ключевых участков в разных частях Алтая.
-Аналитический обзор систематизации исследований по оценке трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения с позиций устойчивости местных сообществ горных территорий к изменениям климата.
-Модель трансформации традиционной хозяйственной деятельности населения, формирование новых адаптивных механизмов в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивание) на территории Алтая в условиях изменения климата
-Алгоритм и технологии оценки трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения, формирования новых адаптивных механизмов и стратегий населения с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая.
-Стандартизированные показатели и инструментарий оценки человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая (социологический опрос).
-Стандартизированные показатели и инструментарий оценки трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий (экспертное интервью).
-База данных социологического опроса населения по оценке человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения, проживающего в различных типах природных ландшафтах и разных условиях водоснабжения (Усть-Коксинский район Республики Алтай; n = 400).
-База данных экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий (Усть-Коксинский район Республика Алтай; n = 20).
II. Во 2 год проекта планируются следующие задачи и достижение следующих результатов:
-Создание карт и каталогов всех ледниковых центров Алтая на вторую половину 1990-х.
-Оценки объема ледников Алтая по состоянию на вторую половину 1990-х.
-Создание эмпирических зависимостей сокращения ледников от их параметров и прогноз на их основе относительного сокращения площади оледенения Алтая по речным бассейнам через 30 лет
-Прогноз мест формирования потенциальных приледниковых озер
-Разработка нейросетевой методики оценки объёма ледников.
-Актуализированные модели оценки объёма ледников с использованием эмпирических коэффициентов (статистическое моделирование)
-Оценка объема озер Алтая по состоянию на вторую половину 1990-х.
-Оценка объема озер Алтая по состоянию на 2025-2026 гг.
-Зависимость доли ледникового стока рек от площади оледенения водосборов.
-Дополненные и уточнённые региональные зависимости объёмов перигляциальных озёр от площади их зеркала.
-Зависимости среднемноголетнего модуля стока рек от высоты.
Районирование территории Алтая по характеру изменения годового стока за исследуемый период. Будет представлено схемой изменения годового стока.
-Оценки изменения элементов годового водного баланса водосборов Алтая за исследуемый период
-Закономерности пространственного распределения и динамики показателей увлажненности природно-территориальных комплексов (на основе анализа индексов NDWI, NDMI, NDSI) для 2020-ых гг. для 14 ключевых участков, установление различий в показателях увлажненности между наборами ключевых участков в разных частях Алтая.
-Доказательство наличия/отсутствия изменения показателей увлажненности для выбранных ключевых участков на основе совокупного анализа обработанных данных за 2000-ые и 2020-ые гг.
-Крупномасштабная ландшафтная карта участка экспедиционных работ, сопровождаемая характеристикой структуры ландшафтов изученной территории. Комплексная оценка роли различных природных комплексов в формировании водного баланса и стока рек, в том числе природных комплексов пойм. Выявленные пространственные закономерности в изменении структуры ландшафтов разных участков экспедиционных работ.
-Картографическая визуализация пространственного распределения тепла и влаги в горах, уточняющая современное положение высотных поясов. Количественная оценка смещения границ высотных поясов при будущих изменениях климата на основе этих данных и климатических сценариев.
-Подтверждение/опровержение гипотезы аридизации климата на основании массива накопленных данных.
Комплексная оригинальная и репрезентативная гидроклиматическая модель, максимально учитывающая все особенности исследуемого региона и позволяющая объективно оценить и спрогнозировать динамику водных ресурсов и её влияние на хозяйственную деятельность населения.
-База данных социологического опроса населения по оценке человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения, проживающего в различных типах природных ландшафтов и разных условиях водоснабжения (Кош-Агачский район Республики Алтай; n = 400).
-База данных экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий (Кош-Агачский район Республика Алтай; n = 20).
-База данных социологического опроса населения по оценке человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения, проживающего в различных типах природных ландшафтов и разных условиях водоснабжения (Монголия: аймаки Баян-Улгий и Ховд: n = 400).
-База данных экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий ((Монголия: аймаки Баян-Улгий и Ховд, n = 40).
-Комплексная оценка человеческого капитала населения Алтая с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения климата
-Качественные и количественные характеристики человеческого капитала населения горных территорий Алтая, выявление уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая
-Математические модели и прогнозные сценарии трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая с использованием нейросетевого анализа
-Научно-методические основы и технологии мониторинга и оценки человеческого капитала и устойчивости местных сообществ горных территорий Алтая к климатическим изменения
Модели трансформации традиционной хозяйственной деятельности населения, формирование новых адаптивных механизмов в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивание) на территории Алтая в условиях изменения климата
-Алгоритм и технологии оценки трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения, формирования новых адаптивных механизмов и стратегий населения с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая
-База данных экспертных интервью с оценкой трансформации традиционных и включением новых форм хозяйственной деятельности на территории Алтая, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий
-База данных социологического опроса населения по комплексной оценке человеческого капитала населения горных территорий Алтая с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения климата, выявление уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая
-Математические модели и прогнозные сценарии трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая с использованием нейросетевого анализа
-Технологии мониторинга и оценки человеческого капитала и устойчивости местных сообществ горных территорий Алтая к климатическим изменениям
    Имеющийся у коллектива исполнителей научный задел по проекту (в данном пункте заполняется текстовое описание задела).
В ходе работы по проекту РНФ 22-67-00020 Изменения климата, ледников и ландшафтов Алтая в прошлом, настоящем и будущем как основа модели адаптации населения внутриконтинентальных горных районов Евразии к климатообусловленным изменениям среды наш междисциплинарный коллектив создал существенный задел для работы по проекту. Ландшафтные исследования (закартировано 506 км²) позволили выявить 4-фазную сукцессионную модель для территорий дегляциации. Согласно адаптированной к горной местности концепции динамики ландшафтов построены крупномасштабные ландшафтные карты, отражающие структуру ландшафтов ключевых участков. Установлены территориальные различия в структуре и составе геокомплексов ключевых участков. Каталогизированы ледники 15 центров оледенения Алтая на 2021-2024 гг., на малый ледниковый период (МЛП) и на 1998-2001 гг. Суммарная площадь исследованных ледников с МЛП по 2020-е уменьшилась на 62%, объем на 72%, потенциальные водные запасы на 60 км3 в.э., фирновая граница поднялась на 102 м, нижняя граница оледенения ‒на 185 м После 2000 г. относительное сокращение площади ледников ускорилось более чем в 2 раза. Для 4 районов установлено ускорение сокращения ледников уже с 1960-х гг. Получены таблицы отступания 26 ледников, оно резко ускорилось с 2010 г. На основе георадарных съемок на 3 ледниках дан прогноз о формировании новых и о росте существующих озер. Масс-балансовыми наблюдениями установлено значение слоя стаивания на ледниках региона в середине сезона абляции 4-5 см в.э. в сутки. Для ледника Барсов (Таван-Богдо-Ола) определено среднее снижение поверхности на 30 м за 2000-2025 г.
Определены вертикальные термические и плювиометрические градиенты в хр. Южно-Чуйский и Цамбагарав. Расчетами индекса баланса массы, времени реакции и отклика для ледников Большой Маашей и Восточный Мугур установлено, что в ближайшие 20 лет они продолжат быстрое отступление.
Был осуществлен первый опыт прогноза изменений площади ледников 15 центров оледенения Алтая путем простой экстраполяции относительной скорости сокращения (без учета изменения относительных скоростей сокращения при изменении площади и периметра ледников). К 2055 г. сокращение площади ледников при умеренном сценарии(аналог потепления с МЛП по 1990-е) составит 10,2% , при жестком (аналог потепления после 1990-х)-24,4%, нижняя граница ледниковой зоны в среднем поднимется на 26 м и 79 м, фирновая граница – на 16 м и 29 м, соответственно. Согласно такому прогнозу, полное исчезновение ледников рассмотренных центров возможно через 145 лет. Подготовлен электронный каталог ледников Алтая (15 центров оледенения). Построены карты гляциогенных комплексов более чем 20 ледников.
Составлены карты и каталог исследованных нами в полевых условиях экстремальных экзогенных процессов и явлений и их последствий.
Для территории Алтая проведены исследования по высотам распространения и составу верхней границы леса. Высота верхней границы леса увеличивается с северо-запада на юго-восток (от 2100 м до более чем 2700 м над уровнем моря). В составе древостоя на верхней границе леса наблюдается смена доминирующих пород: от Pinus sibirica на северо-западе к Larix sibirica на юго-востоке, через их содоминирование. Установлены средние температуры июля на верхней границе леса (ВГЛ) на Алтае (6,8—8,5°С). На ВГЛ выявлен рост годовой температуры воздуха на 2,8°C за 170 лет. Установлены годы значимого снижения радиального прироста лиственницы и периоды активного прироста и появления подроста. Дендрохронологические исследования сосны обыкновенной в 4 боровых лентах Алтайского края выявили значимые связи прироста сосны с объёмами стока рек Бурла, Кулунда, Касмала и Кучук.
В Северо-Чуйском, Южно-Чуйском, Катунском хр. дендрохронологическим методом выделены годы, когда отмечались крупные сели и лавины. Выделены периоды максимальной активности: 1960–1990 е гг. (сели) и 1980–2000 е гг. (лавины).
Для ключевых участков хр. Южно-Чуйский, Монгун-Тайга, Северо-Чуйский с 2000-х гг. по 2022-2023 гг. определена скорость повышения ВГЛ в среднем около 1 м/год.
Составлены каталоги высокогорных озер по состоянию на 2020-е годы и на 2000 г. для 13 районов современного оледенения Алтая. В аридных районах с преобладанием малых ледников озёра число и площадь озер снижается, в районах с большей площадью оледенения картина обратна. В масс. Таван-Богдо-Ола с 1968 по 2024 г. выявлены рост числа (в 2,4 раз) и суммарной площади (в 3,9 раз) озер, ускорение темпов роста озер и их синхронность сокращению площади ледников
Согласно бальной оценке прорывоопасности озер 10 районов современного оледенения, большая часть их относится к категории высокой прорывоопасности. Предложена и апробирована интегральная оценка, для масс. Таван-Богдо-Ола, хр. Южный Алтай и Катунский она выявила преобладание озер средней прорывоопасности.
Измеренный ледниковый сток в середине сезона абляции у края ледников составил у крупных ледников Южно-Чуйского хр. в среднем 8-10 м3/с , в более аридном районе (Цамбагарав,) – менее 3 м3/с . Изотопными маркерами вклад ледникового питания в поверхностный сток в середине сезона абляции у краев ледников оценен от более 80-90% у крупных ледников до 50 % у малых.
Определены полевыми методами объёмы 5 прорывоопасных озёр. Разработана методика расчета гидрографа прорывного паводка, на основе его рассчитан гидрограф прорывного паводка оз. Нурган в 2023 г. и оценены его параметры.
В целом на Алтае происходит смещение вверх высотных поясов, сокращается гляциально-нивальный пояс, растет риск прорывов озер, схода селей, снижаются потенциальные водозапасы.
Проведены социологические исследования 6 территорий Алтайской горной страны: по 3 субъектам РФ – Алтайский край, Республика Алтай, Республика Тыва и по 3 аймакам Монголии: (Баян-Улгий, Ховд, Увс)
проведены социологические исследования, направленные на изучение адаптивных стратегий и безопасности населения внутриконтинентальных горных регионов (n = 2399 респондентов);
осуществлены экспертные опросы руководителей и специалистов органов государственной власти, представителей общественных и иных организаций РФ и Монголии, занимающиеся вопросами природопользования внутриконтинентальных горных регионов, особенностями социально–экономического развития (n = 232 эксперта);
проведены социологические опросы населения, проживающего в рискогенной природной среде, в целях выявления восприятия своей безопасности и оценки социальной приемлемости риска проживания на территориях с наличием различных очагов опасных экзогенных процессов (камнепадов, каменных лавин, селей, обвалов, оползней) (n = 1362 респондента).
Проведен анализ специфики территориальных систем природопользования внутриконтинентальных горных регионов, особенностей социально–экономического развития по 6 территориям Алтая
Проведена комплексная и дифференцированная оценка соотношения различных типов адаптивных стратегий (активных, пассивных, недифференцированных) на институциональном, социально-групповом и индивидуально-личностном уровнях населения, проживающего в различных природных ландшафтах внутриконтинентальных горных регионов;
Представлен анализ особенностей восприятия населением социальной приемлемости риска и безопасности населения, проживающего на территориях с наличием различных очагов опасных экзогенных процессов (камнепадов, каменных лавин, селей, обвалов, оползней) (модельной территории Алтайской горной страны, по субъектам РФ и Монголии).
Построена типология регионов территории Алтайской горной страны по факторам безопасности.
Построены математические модели и прогнозные сценарии взаимообусловленности безопасности и адаптивных механизмов населения, проживающего в различных природных ландшафтах внутриконтинентальных горных регионов.
Разработаны прогнозные сценарии будущих условий функционирования и развития территориальных систем природопользования внутриконтинентальных горных регионов в условиях глобальных изменений природной среды.
Разработана научно-методическая основа для систематического мониторинга адаптивных стратегий населения на институциональном, социально-групповом и индивидуально-личностном уровнях с позиций сохранения безопасности населения, проживающего в различных природных ландшафтах внутриконтинентальных горных регионов.
В ходе работы по проекту осуществлена 41 публикация в ведущих российских и зарубежных журналах, из них 7 в журналах Scopus 1 квартиля.
-Детальный план работы на каждый год выполнения проекта с ключевыми промежуточными итогами НИР.
1 год выполнения проекта (2026 г.)
сентябрь 2026 г. - получение и подбор космических снимков 1990-х и 2025-2026 гг. для всей территории Алтая и их обработка. Сбор и анализ доступных гидрологических и метеорологических данных (ряды гидрологических характеристик по закрытым и открытым гидрологическим постам, ряды метеорологических характеристик по данным государственной метеорологической сети и по данным реанализа).
дешифрирование снимков и составление карт и каталогов ледников для все территории Алтая на 2025-2026 гг. Моделирование толщины ледников и расчет объема оледенения на 2025-2026 гг.
Подбор космических снимков для 2000-ых и 2020-ых гг. (шесть летних сезонов (три для 2000-ых и три для 2020-ых гг.), не менее чем пять временных срезов за один летний сезон) для проведения анализа дифференциации показателей увлажненности ключевых участков. Подготовка первой серии публикаций.
Социологические исследования
-систематизация результатов исследований по оценке трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения с позиций устойчивости местных сообществ горных территорий к изменениям климата;
-оценка трансформации традиционной хозяйственной деятельности населения, формирование новых адаптивных механизмов в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивание) на территории Алтая на основе статистического анализа;
-разработка оптимального плана проведения исследований, алгоритма и технологий оценки трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения, формирования новых адаптивных механизмов и стратегий населения с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая:
– разработка социологических анкет, включающих оценку человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая;
– разработка опросников для экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий;
– расчет выборки исследований по четырем территориям Алтайской горной страны, модельными полигонами для проведения полевых исследований будут Усть-Коксинский район республики Алтай (басс. р. Катунь, Катунский хр.), Кош-Агачский район республики Алтай (басс. р. Чаган-Узун, Южно-Чуйский хр.) и аймаки Баян-Улгий и Ховд, Монголия (хр. Цамбагарав, басс. р. Ховд);
-разработка стандартизированных показателей социологического опроса, связанного с оценкой человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая;
октябрь 2026 г.- Выделение водосборов рек Алтая. Анализ гидрологической изученности районов исследования.
Расчет индексов NDWI, NDMI (опционально – NDSI) для 2000-ых гг. для 14 ключевых участков, для одного летнего сезона из трех запланированных. Отработка и коррекция методики обработки данных и их дальнейшего представления. Определение различий в показателях увлажненности между наборами ключевых участков в разных частях Алтая в течение одного летнего сезона.
Экспедиционные социологические исследования. В рамках реализации проекта в 2026 г. планируется 1 экспедиция в регионы проведения исследования: Усть-Коксинский район Республики Алтай. Экспедиции потребуются для натурных исследований на ключевых участках функционирования систем природопользования и анализа трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивание) на территории Алтая (невключенное наблюдение, анкетирование, экспертное интервью).
-проведение социологического исследования по оценки человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения, проживающего в различных типах природных ландшафтах и разных условиях водоснабжения (Усть-Коксинский Республики Алтай; n = 400 респондентов в возрасте 18-70 лет в районе);
-разработка стандартизированных показателей экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий;
-проведение экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий. В рамках экспертного интервью будут опрошены главы муниципальных образований, сотрудники местных администраций, представители малого и среднего бизнеса, фермерских хозяйств, представители креативных индустрий, туристические организации (Усть-Коксинский район Республики Алтай; n = 20, в ходе которого будет опрошено 20 экспертов из района);
ноябрь 2026 г. - Анализ распределения и изменения метеорологических характеристик на территории выбранных водосборов Алтая; анализ изменения поверхностного стока по данным отрытых и закрытых гидрологических постов. 
Расчёт годового водного баланса для выбранных водосборов Алтая за исследуемый период (с середины 1990-х до 2027 гг.), оценка изменений элементов годового водного баланса за исследуемый период. 
Математико-статистическая обработка полученных данных социологического опроса населения по Усть-Коксинскому району Республики Алтай Российской Федерации внутриконтинентальных горных регионов Алтая, включая ввод данных в SPSS 27.0, n = 400 чел.;
Статистическая обработка полученных данных экспертного опроса по Усть-Коксинскому району Республики Алтай , включая ввод данных, n = 20 чел.;
ответы на рецензии, обеспечение приема публикаций к печати. Прогноз мест формирования потенциальных озёр, подготовка картографического материала. Будет представлено схемой изменения годового стока.
Актуализация эмпирических коэффициентов степенных зависимостей объёма ледников. Подготовка информационной базы для разработки искусственной нейронной сети для оценки объёма ледников. Расчёт нормы стока (м3/с) и среднегодовых объёмов стока (км3/год) рек Алтая за период с 1977 г. по 2025 гг. и их прогноз по трендам линейной аппроксимации на 2030–2050 гг. Районирование территории Алтая по характеру изменения годового стока за исследуемый период. Составление схемы изменения годового стока.
Проведение аналогичных исследований по индексам NDMI, NDWI для остальных двух летних сезонов 2000-ых гг., установление межгодовых закономерностей и/или различий в показателях увлажненности для всех ключевых участков.
декабрь 2026 г. - подготовка годового отчета.
2 год выполнения проекта (2027 г.)
январь - Март 2027 г - Дешифрирование снимков и составление карт и каталогов ледников для все территории Алтая на 1990-е годы. Моделирование толщины ледников и расчет объема оледенения на 1990-е годы. Анализ характера сокращения площади и объема оледенения Алтая с середины 1990-х по 2025-2026 гг., оценка относительного сокращения площади оледенения по бассейнам рек. РВыделение ключевых участков для изучения показателей увлажненности. Построение эмпирических зависимостей относительного сокращения оледенения от отношения площади ледника к его неледниковому периметру. Создание прогнозов относительного сокращения площади оледенения речных бассейнов Алтая. Отсылка в редакции журналов серии публикаций (не менее 5 статей).
Разработка искусственной нейронной сети для оценки объёма ледников. Оценка современного состояния (с 1977 г. по 2025 гг.) и прогноз изменения (на 2030–2050 гг.) поверхностных водных ресурсов Алтая и их прогноз по трендам линейной аппроксимации.
Расчет индексов NDWI, NDMI (опционально – NDSI) для 2020-ых гг. для 14 ключевых участков для трех летних сезонов. Анализ внутригодовой, межгодовой динамики и распределения показателей увлажненности для всех ключевых участков. Анализ данных за 2000-ые и 2020-ые гг. с целью выявления наличия/отсутствия изменения показателей увлажненности за 20 лет
Апрель - Июнь 2027 г.
Дополнение и уточнение имеющихся у коллектива региональных зависимостей объёмов перигляциальных озёр от площади их зеркала полученными в период полевых исследований в июле-августе 2026 г. результатами батиметрических съёмок озёр. Анализ пространственного распределения тепла и влаги в горах, а также анализ спутниковых данных с целью уточнения современного положения высотных поясов. Подготовка ландшафтной прекарты на район экспедиционных работ 2027 г. Подготовка промежуточного отчета по проекту.
Июль - Сентябрь 2027 г.
Выполнение оценки объёмов озёр Алтая по состоянию на 2025-2026 гг. Обработка полевых данных. Составление крупномасштабной ландшафтной карты участка экспедиционных работ и характеристики структуры ландшафтов. Произведение комплексной оценки роли различных природных комплексов в формировании водного баланса и стока рек для участка экспедиционных работ. Выявление пространственных закономерностей в изменении структуры ландшафтов разных участков экспедиционных работ.Проведение полевых гидрологических и ландшафтных работ на территории Южно-Чуйскогохребта (Кош-Агачский район оеспублики Алтай).
В рамках реализации проекта в 2027 г. планируется 2 социологические экспедиции на территорию Алтайской горной страны, входящих в состав территории со стороны России - 1 экспедиция в Кош-Агачский район Республики Алтай; 2 экспедиции со стороны Монголии – монгольская часть Алтая (аймаки: Баян-Улгий, Ховд).
Экспедиции потребуются для натурных исследований на ключевых участках функционирования систем природопользования и анализа трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивание) на территории Алтая (невключенное наблюдение, анкетирование, экспертное интервью).
Проведение социологического исследования по оценке человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения, проживающего в различных типах природных ландшафтах и разных условиях водоснабжения (Россия: Кош-Агачский район: n = 400 респондентов местного населения; Монголия: аймаки Баян-Улгий и Ховд: n = 400, по 200 респондентов в возрасте 18-70 лет в каждом аймаке);
Проведение экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий. В рамках экспертного интервью будут опрошены главы муниципальных образований, сотрудники местных администраций, представители малого и среднего бизнеса, фермерские хозяйства, представители креативных индустрий, туристические организации (Россия: Кош-Агачский район, n = 20 экспертов; Монголия: аймаки Баян-Улгий и Ховд, n = 40, в ходе которого будет опрошено по 20 экспертов из аймака);
Октябрь - Ноябрь 2027 г.
Полевые гидрологические исследования в период межени. (Южно-Чуйский хребет). Произведение комплексной оценки роли различных природных комплексов в формировании водного баланса и стока рек, в том числе природных комплексов пойм, на основании полевых и дистанционных данных для участка экспедиционных работ. 
По результатам полевых исследований, выполненных в июле - августе и октябре - ноябре 2027 г., будет построена зависимость доли ледникового стока рек от площади оледенения водосборов. Построение зависимости среднемноголетнего модуля стока рек от высоты. Оценка влияния поверхностных водных ресурсов на увлажнение и водоснабжение региона в условиях климатических изменений. Количественная оценка смещения границ высотных поясов при будущих изменениях климата на основе массива накопленных данных и климатических сценариев. Подтверждение/опровержение гипотезы аридизации климата на основании массива накопленных данных.
Математико-статистическая обработка полученных данных социологического опроса населения по 2 аймакам Монголии и по 1 району России (Кош-Агачский район Республики Алтай) внутриконтинентальных горных регионов Алтая (Монголия: аймаки Баян-Улгий и Ховд, включая ввод данных в SPSS 27.0, n = 400 чел.; Россия: Кош-Агачский район, включая ввод данных в SPSS 27.0, n = 400 чел.);
Статистическая обработка полученных данных экспертного опроса по 2 аймакам Монголии внутриконтинентальных горных регионов Алтая (Монголия: аймаки Баян-Улгий и Ховд, включая ввод данных, n = 40 чел.) и 1 району Республики Алтай России (Кош-Агачский район, включая ввод данных, n = 20 чел.).
Проведение комплексной оценки человеческого капитала населения Алтая с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения климата
Проведение оценки качественных и количественных характеристик человеческого капитала населения горных территорий Алтая, выявление уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая
Построение математических моделей и прогнозных сценариев на основе нейросетевого анализа по оценке трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая
Разработка научно-методической основы и технологий мониторинга и оценки человеческого капитала и устойчивости местных сообществ горных территорий Алтая к климатическим изменения
декабрь 2027 г.- итоговый отчет
-Ожидаемые научные и (или) научно-технические результаты
I. Группа результатов, запланированных к достижению к концу 1 года проекта
-Карты и каталоги всех ледниковых центров Алтая на 2025-2026 гг. Эти и прочие карты будут представлены в виде слоев с присоединенной табличной информацией на сайте, посвященному проекту.
-Нормы стока (м3 /с) и среднегодовые объемы стока (км3/год) рек Алтая за период с 1977 г. по 2025 гг. и их прогноз по трендам линейной аппроксимации на 2030–2050 гг.
- Районирование территории Алтая по характеру изменения годового стока за исследуемый период. Будет представлено схемой изменения годового стока.
-Оценки изменения элементов годового водного баланса водосборов Алтая за исследуемый период.
-Оценка объема ледников Алтая по состоянию на 2025-2026 гг.
-Закономерности пространственного распределения и динамики показателей увлажненности природно-территориальных комплексов (на основе анализа индексов NDWI, NDMI, NDSI) для 2000-ых гг. для 14 ключевых участков, установленные различия в показателях увлажненности между наборами ключевых участков в разных частях Алтая.
-Аналитический обзор систематизации исследований по оценке трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения с позиций устойчивости местных сообществ горных территорий к изменениям климата.
-Модель трансформации традиционной хозяйственной деятельности населения, формирование новых адаптивных механизмов в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивание) на территории Алтая в условиях изменения климата
-Алгоритм и технологии оценки трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения, формирования новых адаптивных механизмов и стратегий населения с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая.
-Стандартизированные показатели и инструментарий оценки человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая (социологический опрос).
-Стандартизированные показатели и инструментарий оценки трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий (экспертное интервью).
-База данных социологического опроса населения по оценки человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения, проживающего в различных типах природных ландшафтах и разных условиях водоснабжения (Усть-Коксинский район Республики Алтай; n = 400).
-База данных экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий (Усть-Коксинский район Республики Алтай; n = 20).
II. Группа результатов, запланированных к достижению к концу 2 года проекта
-Сайт, посвященный проекту, где будут представлены карты (включая прогнозные), табличные данные, фото и видеоотчеты по работе в рамках проекта, научно-популярный и просветительские материалы, рассчитанные как на студентов СПбГУ, так и на широкую аудиторию, информация о курсовых проектах и кандидатских диссертациях, в которых будут использоваться материалы проекта, информация об используемых методиках и патентах в рамках проекта.
-Карты и каталоги всех ледниковых центров Алтая на вторую половину 1990-х. -Оценки объема ледников Алтая по состоянию на вторую половину 1990-х.
-Создание эмпирических зависимостей сокращения ледников от их параметров и прогноз на их основе относительного сокращения площади оледенения Алтая по речным бассейнам через 30 лет
-Прогноз мест формирования потенциальных приледниковых озер
-Разработка нейросетевой методики оценки объёма ледников.
-Актуализированные модели оценки объёма ледников с использованием эмпирических коэффициентов (статистическое моделирование)
-Оценка объема озер Алтая по состоянию на вторую половину 1990-х.
-Оценка объема озер Алтая по состоянию на 2025-2026 гг.
-Зависимость доли ледникового стока рек от площади оледенения водосборов.
-Дополненные и уточнённые региональные зависимости объёмов перигляциальных озёр от площади их зеркала.
-Зависимости среднемноголетнего модуля стока рек от высоты.
-Закономерности пространственного распределения и динамики показателей увлажненности природно-территориальных комплексов (на основе анализа индексов NDWI, NDMI, NDSI) для 2020-ых гг. для 14 ключевых участков, установленные различия в показателях увлажненности между наборами ключевых участков в разных частях Алтая.
-Доказательство наличия/отсутствия изменения показателей увлажненности для выбранных ключевых участков на основе совокупного анализа обработанных данных за 2000-ые и 2020-ые гг.
-Крупномасштабная ландшафтная карта участков экспедиционных работ, сопровождаемая характеристикой структуры ландшафтов изученной территории. Комплексная оценка роли различных природных комплексов в формировании водного баланса и стока рек, в том числе природных комплексов пойм.
-Картографическая визуализация пространственного распределения тепла и влаги в горах, уточняющая современное положение высотных поясов. Количественная оценка смещения границ высотных поясов при будущих изменениях климата на основе этих данных и климатических сценариев.
-Подтверждение/опровержение гипотезы аридизации климата на основании массива накопленных данных.
Комплексная оригинальная и репрезентативная гидроклиматическая модель, максимально учитывающая все особенности исследуемого региона и позволяющая объективно оценить и спрогнозировать динамику водных ресурсов и её влияние на хозяйственную деятельность населения.
-База данных социологического опроса населения по оценки человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения, проживающего в различных типах природных ландшафтах и разных условиях водоснабжения (Монголия: аймаки Баян-Улгий и Ховд: n = 400).
-База данных экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий ((Монголия: аймаки Баян-Улгий и Ховд, n = 40).
-База данных социологического опроса населения по оценки человеческого капитала, уязвимости и адаптивных стратегий населения, проживающего в различных типах природных ландшафтах и разных условиях водоснабжения (Кош-Агачский район Республики Алтай; n = 400).
-База данных экспертных интервью, связанных с оценкой трансформации традиционных и распространения новых форм хозяйственной деятельности, в том числе туризм, фермерские хозяйства, ремесленное производство, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий (Кош-Агачский район Республики Алтай; n = 20).
-Комплексная оценка человеческого капитала населения Алтая с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения климата
-Качественные и количественные характеристики человеческого капитала населения горных территорий Алтая, выявление уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая
-Математические модели и прогнозные сценарии трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая с использованием нейросетевого анализа
-Научно-методические основы и технологии мониторинга и оценки человеческого капитала и устойчивости местных сообществ горных территорий Алтая к климатическим изменения
-Модели трансформации традиционной хозяйственной деятельности населения, формирование новых адаптивных механизмов в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов (опустынивание) на территории Алтая в условиях изменения климата
-Алгоритм и технологии оценки трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения, формирования новых адаптивных механизмов и стратегий населения с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая
-База данных экспертных интервью с оценкой трансформации традиционных и включением новых форм хозяйственной деятельности на территории Алтая, их влияние на использование водных ресурсов и роли в социально-экономическом развитии территорий
-База данных социологического опроса населения по комплексной оценки человеческого капитала населения горных территорий Алтая с позиций социально-экономической устойчивости местных сообществ в условиях изменения климата, выявление уязвимости и адаптивных стратегий населения в условиях изменения водных ресурсов и ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая
-Математические модели и прогнозные сценарии трансформации человеческого капитала и традиционной хозяйственной деятельности населения в условиях деградации водных ресурсов и изменений ландшафтов внутриконтинентальных горных территорий Алтая с использованием нейросетевого анализа
-Технологии мониторинга и оценки человеческого капитала и устойчивости местных сообществ горных территорий Алтая к климатическим изменения
Научная значимость полученных результатов будет определяться их оригинальностью, получением новейшей информации по исследуемым объектам и территории, комплексностью проведенных исследований. Общественная значимость проекта заключается в создании прогнозов изменений природной среды в целом и водообеспеченности региона в частности и оценке уязвимости населения в изменяющихся условиях, моделей и прогнозов трансформации хозяйственной деятельности и человеческого капитала Алтайского региона Российской федерации и связанных с ним экономически, культурно и в демографическом отношении смежных регионов Монголии.