Том 24, номер 04, статья № 8

Аннотация:

Схема эмиссий метанового цикла, учитывающая отклик эмиссий метана болотными экосистемами на вариации климата, объединена с динамической моделью процессов тепло- и влагопереноса в почве. С помощью полученной модели проведены расчеты изменений эмиссии метана и основных характеристик термического и гидрологического режимов многолетнемерзлых грунтов в XXI в. для региона Западной Сибири (55-65°с.ш., 65-85°в.д.) при заданном по ансамблю климатических моделей внешнем атмосферном воздействии. Для сценария SRES A1B к концу XXI в. эмиссии метана в среднем по оценкам возрастают более чем вдвое - с 9 МтСН₄/год до 21 МтСН₄/год. Проанализировано влияние основных параметров атмосферного воздействия на эмиссии метана в расчетах с ансамблем климатических моделей. Отмечена особая чувствительность эмиссий к изменению приповерхностной температуры атмосферы.

Ключевые слова:

метан, болотные экосистемы, многолетнемерзлые грунты, изменение климата, тепловлагоперенос, математические модели

Список литературы:

1. Climate Change 2007: The Physical Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / S. Solomon, D. Qin, M. Manning et al. (eds.). Cambridge; New York: Cambridge University Press, 2007. P. 433-497.
2. Мохов И.И., Елисеев А.В., Денисов С.Н. Модельная диагностика эмиссии метана болотными экосистемами во второй половине XX века с использованием данных реанализа // Докл. РАН. 2007. Т. 417, № 2. С. 258-262.
3. Wagner D., Kobabe S., Pfeiffer E.-M., Hubberten H.-W. Microbial controls on methane fluxes from a polygonal tundra of the Lena Delta, Siberia // Permafrost and Periglacial Processes. 2003. V. 14, iss. 2. P. 173-185.
4. Whalen S., Reeburgh W. Composition of atmospheric methane by tundra soils // Nature (Gr. Brit.). 1990. V. 346, N 6280. P. 160-162.
5. Елисеев А.В., Мохов И.И., Аржанов М.М., Демченко П.Ф., Денисов С.Н. Учет взаимодействия метанового цикла и процессов в болотных экосистемах в климатической модели промежуточной сложности // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2008. Т. 44, № 2. С. 147-162.
6. Christensen T.R., Cox P. Response of methane emission from arctic tundra to climatic change: results from a model simulation // Tellus B. 1995. V. 47, N 3. P. 301-309.
7. Christensen T.R., Prentice I.C., Kaplan J., Нaxeltine A., Sitch S. Methane flux from northern wetlands and tundra // Tellus B. 1996. V. 48, N 5. P. 409-416.
8. Zhuang Q., Melillo J.M., Kicklighter D.W., Prinn R.G., McGuire D.A., Steudler P.A., Felzer B.S., Hu S. Methane fluxes between terrestrial ecosystems and the atmosphere at northern high latitudes during the past century: A retrospective analysis with a process-based biodeochemistry model // Glob. Biogeochem. Cycles. 2004. V. 18, N 3. P. GB3010.
9. Matthews E., Fung I. Methane emission from natural wetlands: Global distribution, area and environmental characteristics of sources // Glob. Biogeochem. Cycles. 1987. V. 1, N 1. P. 61-86.
10. Smith L.C., MacDonald G.M., Velichko A.A., Beilman D.W., Borisova O.K., Frey K.E., Kremenetski K.V., Sheng Y. Siberian peatlands a net carbon sink and global methane source since the early Holocene // Science. 2004. V. 303, N 5656. P. 353-356.
11. Andronova N.G., Karol I.L. The contribution of USSR sources to global methane emission // Chemosphere. 1993. V. 26, iss. 1-4. P. 111-126.
12. Паников Н.С., Титлянова А.А., Палева М.В., Семенов А.М., Миронычева-Токарева Н.П., Макаров В.И., Дубинин Е.В., Ефремов С.П. Эмиссия метана из болот юга Западной Сибири // Докл. РАН. 1993. T. 330, № 3. С. 388-390.
13. Бажин Н.М. Метан в атмосфере // Соросовский Образовательный Журнал. 2000. Т. 6, № 3. С. 52-57.
14. Денисов С.Н., Елисеев А.В., Мохов И.И. Оценка изменений эмиссии метана болотными экосистемами Северной Евразии в XXI веке с использованием результатов расчетов с региональной моделью климата // Метеорол. и гидрол. 2010. № 2. С. 55-62.
15. Лисс О.Л., Абрамова Л.И., Аветов Н.А., Березина Н.А., Инишева Л.И., Курнишкова Т.В., Слука З.А., Толпышева Т.Ю., Шведчикова Н.К. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Тула: ИПП "Гриф К", 2001. С. 396-400.
16. Аржанов М.М., Елисеев А.В., Демченко П.Ф., Мохов И.И., Хон В.Ч. Моделирование температурного и гидрологического режима водосборов сибирских рек в условиях вечной мерзлоты с использованием данных реанализа // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2008. Т. 44, № 1. C. 86-93.
17. Володин Е.М., Лыкосов В.Н. Параметризация процессов тепло- и влагообмена в системе растительность-почва для моделирования общей циркуляции атмосферы. 1. Описание и расчеты с использованием локальных данных наблюдений // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 1998. Т. 34, № 4. С. 453-465.
18. Глаголев М.В., Шнырев Н.А. Летне-осенняя эмиссия СН4 естественными болотами Томской области и возможности ее пространственно-временной экстраполяции // Вестн. МГУ. Сер. 17. 2008. № 2. С. 24-36. 19. Anisimov O.A., Reneva S.A. Permafrost and Changing Climate: The Russian Perspective // Ambio. 2006. V. 35, N 4. P. 169-175.