Том 30, номер 05, статья № 6

pdf Антохин П. Н., Антохина О. Ю., Аршинов М. Ю., Белан Б. Д., Давыдов Д. К., Скляднева Т. К., Фофонов А. В., Sasakawa Motoki., Machida Т. Влияние атмосферного блокирования в Западной Сибири на изменение концентрации метана в летний период. // Оптика атмосферы и океана. 2017. Т. 30. № 05. С. 393–403. DOI: 10.15372/AOO20170506.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

На основе данных сети мониторинга парниковых газов JR-STATION, аномалий приземной температуры (AT) и критериев блокирования, предложенных Tibaldi S. и Molteni F. (TM), исследованы изменения концентрации метана в периоды атмосферного блокирования над Западной Сибирью. Проанализированы летние сезоны с 1 июня по 31 августа с 2005 по 2013 г. Каталог блокирований, полученный в работе, содержит 13 событий, отобранных на основании анализа изменчивости критерия TM, а также продолжительных АТ, рассчитанных на основании данных реанализа ECMWF Era-Interim. Для выделенных событий исследовались наличие очагов природных пожаров и предшествующие блокингу аномалии осадков. Все события разделены на две группы по пространственному охвату (граничные блокинги, захватывающие только часть Западной Сибири, и секторные, полностью охватывающие территорию Западной Сибири) и три группы по времени стационирования (5–6, 7–9 и >10 дней). Выяснено, что практически все события блокирования влияют на повышение концентрации метана, независимо от времени стационирования и пространственного охвата, но степень влияния зависит от характера блокинга и сопутствующих ему условий. Это позволило выделить четыре основные группы, характеризующие связь «блокинг – концентрация метана»: «масштабный-длительный блокинг / обширные пожары» (максимально влияние блокирований), «масштабный-длительный блокинг / аномальные осадки до блокинга / локальные пожары» (вторая по степени влияния), «короткий блокинг / без доп. условий» (третья), «секторный-длительный блокинг / локальные пожары» (минимальное влияние).

Ключевые слова:

климат, метан, парниковые газы, концентрация, атмосферное блокирование, аномалии приземной температуры воздуха, природные пожары, атмосферные осадки

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. Bousquet P., Ciais P., Miller J.В., Dlugokencky E.J., Hauglustaine D.A., Ptigent C., Van der Werf G.R., Peylin P., Brunke E.G., Carouge C., Langenfelds R.L., Lathiere J., Papa F., Ramonet M., Schmidt M., Stee-le L.P., Tyler S.C., White J. Contribution of anthropogenic and natural sources to atmospheric methane variability // Nature (Gr. Brit.). 2006. V. 443, N 110. P. 439–443.
3. Matthews E., Fung I. Methane emission from natural wetlands: Global distribution, area and environmental characteristics of sources // Glob. Biogcochem. Cycles. 1987. V. 1, N 1. P. 61–86.
4. Smith L.C., MacDonald G.M., Velichk 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.
5. Andronova N.G., Kami I.L. The contribution of USSR sources to global methane emission // Chemosphere. 1993. V. 26, N 1–4. P. 111–126.
6. Пашков H.C., Титлянова А.А., Палева М.В., Семенов A.M., Миронычева-Токарева Н.П., Макаров В.И., Дубинин Е.В., Ефремов С.П. Эмиссия метана из болот юга Западной Сибири // Докл. РАН. 1993. Т. 330, № 3. С. 388–390.
7 Бажин Н.М. Метан в атмосфере // Сорос. образ. ж. 2000. Т. 6, № 3. С. 52–57.
8. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Креков Г.М., Фофонов А.В., Бабченко С.В., Inoue G., Machida Т., Maksutov Sh.Sh., Sasakawa Motoki, Shimoyama Ko. Динамика вертикального распределения парниковых газов в атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 12. С. 1051–1061.
9. Денисов С.Н., Елисеев А.В., Мохов И.И., Аржанов М.М. Модельные оценки глобальных и региональных эмиссий метана влажными экосистемами // Изв. РАН. Физика атмосф. и океана. 2015. Т. 51, № 5. С. 543–549.
10. Денисов С.Н., Аржанов М.М., Елисеев А.В., Мохов И.И. Чувствительность эмиссии метана болотными экосистемами Западной Сибири к изменениям климата: мультимодельные оценки // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 4. С. 319–322.
11. Antokhina O.Yu., Antokhin P.N., Martynova Yu.V., Mordvinov V.I. The effect of atmospheric blocking on the spatial distribution of atmospheric summertime precipitation over Eurasia // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2016. V. 48. P. 012035.
12. Park Y.-J., Ahn J.-B. Characteristics of atmospheric circulation over East Asia associated with summer blocking // J. Geophys. Res. Atmos. 2014. V. 119. P. 726–738.
13. Mokhov I.I., Timazhev A.V., Lupo A.R. Changes in atmospheric blocking characteristics within Euro-Atlantic region and Northern Hemisphere as a whole in the 21st century from model simulations using RCP anthropogenic scenarios // Global Planet. Change. 2014. V. 122. P. 265–270.
14. Masato G., Woollings T., Hoskins B. Winter and summer northern hemisphere blocking in CMIP5 models // J. Geoph. Res. 2013. V. 118, N 3. P. 1179–1188.
15. Pelly J.L., Hoskins B.J. A new perspective on blocking. 2003 // J. Atmos. Sci. V. 60. P. 743–755.
16. Rex D.F. Blocking action in the middle troposphere and its effect upon regional climate. I. An aerological study of blocking action // Tellus. 1950. V. 2. P. 196–211.
17. Еланский Н.Ф., Мохов И.И., Беликов И.Б., Березина У.В., Елохов А.С., Иванов В.А., Панкратова Н.В., Постыляков О.В., Сафронов А.Н., Скороход А.И., Шумский Р.А. Газовые примеси в атмосфере над Москвой летом 2010 г. // Изв. РАН. Физика атмосф. и океана. 2011. Т. 47, № 6. С. 729–738.
18. Zvyagintsev A.M., Blum O.B., Glaskova А.А., Kotelnikov S.N., Kuznetsova I.N., Lapchenko V.A., Lezina E.A., Miller E.A., Milyaev V.A., Popikov A.P., Semutnikova E.G., Tarasova O.A., Shalygina I.Yu. Anomalies of trace gases in the air of the european part of Russia and Ukraine in summer 2010 // Atmos. Ocean. Opt. 2011. Т. 24, N 6. С. 536–542.
19. Скляднева Т.К., Белан Б.Д., Аршинов М.Ю. Радиационный режим г. Томска в условиях дымной мглы // Оптика атмосф. и океана. 2015. Т. 28, № 3. С. 215–222.
20. Sasakawa M., Shimoyama K., Machida T., Tsuda N., Suto H., Arshinov M., Davydov D., Fofonov A., Krasnov O., Saeki T., Koyama Y., Maksyutov S. Continuous measurements of methane from a tower network over Siberia // Tellus B. 2010. V. 62 (5). P. 403–416.
21. Dee D.P., Uppala S.M., Simons A.J., Berrisford P., Poli P., Kobayshi S., Andrae U., Balmaseda M.A., Balsamo G., Bauer P., Bechtold P., Beljoars A.C.M., Berg L., Bidlot J., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A.J., Haimberger L., Healy S.B., Her-sback H., Holm E.V., Isaksen L., Kalberg P., Kohler H., Matricardi M., McNally A.P., Monge-Sanz B.M., Morcrette J.-J., Park B.-K., Peubey C., Rosnay P., Tarolato C., Thepaut N., Vitart F. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Quart. J. Roy. Meteor. Soc. 2011. V. 137, N 656. P. 553–597.
22. Tibaldi S., Molteni F. On the operational predictability of blocking // Tellus. A. 1990. V. 42. P. 343–365.
23. Антохина О.Ю., Антохин П.Н., Зоркальцева О.С. Атмосферные блокинги в Западной Сибири. Часть I: Особенности обнаружения, объективные критерии и их сравнение // Метеорол. и гидрол. 2017. (В печати).
24. Schneider U., Becker A., Finger P., Meyer-Christoffer A., Ziese M., Rudolf B. GPCC's new land surface precipitation climatology based on quality-controlled in situ data and its role in quantifying the global water cycle // Theor. Appl. Climatol. 2014. V. 115, N 1. P. 15–40.
25. Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Александрова Т.М. Описание массива данных суточной температуры воздуха и количества осадков на метеорологических станциях России и бывшего СССР (TTTR). 2008. URL: http://aisori.meteo.ru/ClimateR.
26. Sasakawa M., Ito A., Machida T., Tsuda N., Niwa Y., Davydov D., Fofonov A., Arshinov M. Annual variation of CH4 emissions from the middle taiga in West Siberian Lowland (2005–2009): A case of high CH4 flux and precipitation rate in the summer of 2007 // Tellus B. 2012. V. 64. P. 17514.