За период с 1906 по 2005 годы осредненные поверхностные температуры воздуха во всем мире повысились на 0,74 °С и примерно от 0,2 до 0,4 градусов за последние 50 лет (IPCC, 2007). Для территории Центрального Алтая изменение климата может быть охарактеризовано следующим образом: за последние 50 лет среднегодовая температура повысилась на 2.10С в межгорных котловинах (по данным ГМС Усть-Кокса, 998 м над уровнем моря) и на 1.450С – в высокогорьях (ГМС Аккем, 2000 м над уровнем моря). Учитывая распространение ненарушенных антропогенной деятельностью ландшафтов, Катунский заповедник может считаться оптимальным полигоном для наблюдения и изучения реакции высокогорных и среднегорных экосистем на изменение климата. Для этого в заповеднике разработана и реализуется при поддержке Проекта ПРООН-ГЭФ-МКИ «Сохранение биоразнообразия в российской части Алтае-Саянского экорегиона» программа сопряженного мониторинга изменений климата и экосистем.

Ее неотъемлемой частью является гидрометеорологический мониторинг, то есть наблюдения за режимом погодных условий. Для этого на территории заповедника установлено 2 автоматических метеостанции – на основных исследовательских полигонах в долине р. Мульта и на Тайменьем озере. Метеостанции в автоматическом режиме фиксируют основные метеорологические параметры: температуру воздуха, атмосферное давление, количество осадков, скорость и направление ветра.

Климат горных территорий характеризуется значительной неоднородностью, связанной с наличием высотных градиентов, а также барьерным эффектом в отношении движения воздушных масс, что вызывает неравномерное распределение атмосферных осадков. Поэтому в дополнение к базовым метеостанциям на территории заповедника на разных высотных уровнях, а также в различных положениях относительно господствующего движения воздушных масс, установлены автономные регистраторы температуры и количества осадков (дата логгеры). Они установлены в высотном диапазоне от 1500 до 2800 метров над уровнем моря и приурочены в основном к площадкам и профилям по мониторингу верхней границы леса, альпийских экосистем, фоновых растительных сообществ, сообществ лишайников и ледников. Это позволяет получать сопряженные данные по изменению климата и биоразнообразия. Помимо этого, результаты гидрометеорологического мониторинга уточнить распределение полей основных метеорологических параметров по высокогорной территории заповедника и служат основой для создания климатической модели.