Изучение сезонной ритмики климата началось с середины XIX в., и, множество ученых посвятили свои работы данной проблеме. Так, Н.Н. Галахов сформулировал основные принципы определения структуры года и критерии для его разделения на фенологические сезоны и фазы (Федотова, 2009).
Фенологические и климатические исследования проводились и продолжаются большим кругом ученых и специалистов. Об этом свидетельствует множество научных трудов. В работах А.А. Минина (1991, 2000, 2006), А.В. Восковой (2006) представлены фенологические аспекты динамики экосистем, а также современные фенологические тенденции Русской равнины. В труде А.Н. Соловьева «Биота и климат в ХХ столетии» (2005) приводится анализ особенностей изменения сроков сезонной активности животных и растений в зависимости от колебаний климата по результатам фенологических наблюдений в г. Вятке (Кирове) с 1890 по 2003 гг. Исследования многолетних фенологических рядов для анализа климатических изменений в настояшее время проводятся сотрудниками Фенологического центра при Ботаническом институте им. В.Л. Комарова РАН (г. Санкт-Петербург) В.Г. Федотовой (2003, 2009), Л.П. Достоевской. В работе Л.Б. Филандышевой и Л.Н. Окишевой «Сезонные ритмы природы Западно-Сибирской равнины» (2002) комплексно-генетическим методом выделены и охарактеризованы сезонные ритмы вегетационной части годового цикла в их естественных границах на основе суточного ритма. Л.Н. Окишевой проведен пространственно-временной анализ климатических условий сезонной ритмики геосистем Обь-Енисейского Севера (Окишева, 1984, 2010). Сезонная структура годового цикла лесной зоны Западно-Сибирской равнины на примере Томской области исследована Н.В. Рутковской.
В монографии сибирских исследователей Окишевой Л.Н., Филандышевой Л.Б. «Временная динамика и функционирование ландшафтов Западной Сибири» (2015) на основе сезонной климатической ритмики, выделенной комплексно-генетическим методом, рассмотрены условия временной динамики и функционирования ландшафтов Западной Сибири по двум пространственным ритмам биострома – полярному и умеренному, показаны региональные тенденции в развитии сезонных процессов в условиях меняющегося глобального климата.
Большое внимание к фенологической реакции на изменение климата уделяется зарубежными специалистами, международными организациями. Ученые из США, Дании, Швеции, Великобритании, Финляндии, Канады совместно изучают экологические последствия современного изменения климата в Арктике, акцентируя внимание на вопросы фенологии (Flato, G.M., Boer, G.J., Lee, W.G., McFarlane и др., 2000; Ecological Dynamics…, 2009). Фенологические исследования в свете изучения научной проблемы климатических изменений весьма актуальны во многих странах мира, где ведется мониторинг, и создаются базы данных фенологической информации, а также разрабатываются фенологические проекты (Ecological Dynamics…, 2009; International Conference on Phenology Challenges, 2015; Sparks T.H., Menzel А., Stenseth N.C., 2009; European Environment Agency. European phenological data…).
В настоящее время, процессы потепления климата отчетливо проявляются в северных регионах, в том числе на территории Западно-Сибирской равнины и подтверждение этому приводится в трудах ряда ученых. Так, уральскими исследователями установлен факт смещения на север границ ареалов многих видов грибов – отмечено, что виды, ранее встречающиеся исключительно в широколиственных и смешанных лесах, в степях Урало-Сибирского региона, сейчас являются весьма распространенными в лесах юга Свердловской и Тюменской областей (Ширяев, 2009). Ученые объясняют продвижение северной границы леса по Ямалу и повышение верхней границы леса в горах Приполярного и Полярного Урала глобальным потеплением. Кроме этого, с климатическими изменениями связывают появление одного из исчезающих видов грибов в среднетаежных лесах Свердловской области и западной части Ханты-Мансийского автономного округа-Югры (Ширяев, 2009).
В результате перестройки климатической системы, увеличилась повторяемость экстремальных и катастрофических природных явлений, среди которых наблюдаются засухи, ураганы, интенсивные дожди, поздние весенние заморозки и др. Многие, важнейшие для лесных экосистем характеристики климата, такие как продолжительность безморозного периода, сроки установления снежного покрова, наступление первых и последних заморозков и распределение осадков, стали более изменчивыми. Научное сообщество констатирует выявленные тенденции изменения природной среды и их связь с климатическими флуктуациями, участившимися катастрофическими явлениями и экстремальными факторами.
Помимо зафиксированных реакций представителей растительного мира на потепление, отмечаются тренды продвижения на север ареалов целого ряда видов млекопитающих. Так, в последние десятилетия постоянное пребывание отдельных особей млекопитающих видов (лось, бурый медведь, рысь и др.) в период размножения отмечается в 300-400 км к северу от северной границы ареала. Некоторые виды млекопитающих способны быстро адаптироваться к трансформации среды обитания, следовательно, они могут выступать в качестве индикационных объектов мониторинга климатических условий высоких широт.
