Оценка термических характеристик озер зоны многолетней мерзлоты методом математического моделирования (на примере озер Якутии)
- Авторы: Кондратьев С.А.1, Голосов С.Д.1, Зверев И.С.1, Расулова А.М.1, Крылова В.Ю.1, Ревунова А.В.1
-
Учреждения:
- Институт озероведения Российской академии наук – СПб ФИЦ РАН
- Выпуск: № 6 (2024)
- Страницы: 1380-1398
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/2658-3518/article/view/283086
- DOI: https://doi.org/10.31951/2658-3518-2024-A-6-1380
- ID: 283086
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель исследования – выявление возможностей математического моделирования при решении задач количественной оценки и прогноза гидротермодинамических характеристик озер различного происхождения в зоне многолетней мерзлоты на основе доступной информации об их морфометрии. Объектом исследования являются 420 морфометрически изученных озер Якутии различного генетического происхождения. Обоснован выбор адекватной гидротермодинамической модели процессов в системе «атмосфера – озеро – донные отложения», а также источников информации об атмосферном воздействии на озера (реанализ и климатический прогноз) для изучаемого региона. Проведены имитационные расчеты по оценке ретроспективной межгодовой и внутригодовой динамики абиотических процессов в воде и донных отложениях озер, расположенных в зоне многолетней мерзлоты различных климатических областей Якутии. Выполнены прогностические расчеты по оценке межгодовой динамики изучаемых процессов в воде и донных отложениях наиболее распространенных термокарстовых озер, расположенных в зонах многолетней мерзлоты. При этом использовались два RCP сценария эволюции антропогенных выбросов парниковых газов в атмосферу в будущем – «лучший» и «худший» с точки зрения воздействия на окружающую среду. Дана оценка перспектив дальнейшего использования методов моделирования при создании системы дистанционного мониторинга неизученных и малоизученных озер арктических областей Российской Федерации.
Об авторах
С. А. Кондратьев
Институт озероведения Российской академии наук – СПб ФИЦ РАН
Email: arasulova@limno.ru
Россия, ул. Севастьянова, 9, г. Санкт-Петербург, 196105
С. Д. Голосов
Институт озероведения Российской академии наук – СПб ФИЦ РАН
Email: arasulova@limno.ru
Россия, ул. Севастьянова, 9, г. Санкт-Петербург, 196105
И. С. Зверев
Институт озероведения Российской академии наук – СПб ФИЦ РАН
Email: arasulova@limno.ru
Россия, ул. Севастьянова, 9, г. Санкт-Петербург, 196105
А. М. Расулова
Институт озероведения Российской академии наук – СПб ФИЦ РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: arasulova@limno.ru
Россия, ул. Севастьянова, 9, г. Санкт-Петербург, 196105
В. Ю. Крылова
Институт озероведения Российской академии наук – СПб ФИЦ РАН
Email: arasulova@limno.ru
Россия, ул. Севастьянова, 9, г. Санкт-Петербург, 196105
А. В. Ревунова
Институт озероведения Российской академии наук – СПб ФИЦ РАН
Email: arasulova@limno.ru
Россия, ул. Севастьянова, 9, г. Санкт-Петербург, 196105
Список литературы
- CORDEX regional climate model data on single levels/ European Centre for Medium-Range Weather Forecast. 2021. URL: https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/10.24381/cds.bc91edc3?tab=overview (дата обращения: 05.06.2024)
- Golosov S., Kirillin G.A. 2010. Parameterized model of heat storage by lake sediments. Environmental Modelling & Software 25(6): 793-801.
- Hersbach H., Bell B., Berrisford P. et al. 2020. The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 146: 1999-2049. doi: 10.1002/qj.3803
- Kirillin G., Hochschild J., Mironov D. et al. 2011. FLake-Global: Online lake model with worldwide coverage. Environmental Modelling & Software 26(5): 683–684.
- Meinshausen M. 2011. The RCP greenhouse gas concentrations and their extensions from 1765 to 2300. Climatic Change 109: 213–241. doi: 10.1007/s10584-011-0156-z
- Mironov D., Heise E., Kourzeneva E. et al. 2010. Implementation of the lake parameterization scheme Flake into the numerical weather prediction model COSMO. Boreal Environment Research 15: 218-230.
- Mironov D.V. 2008. Parameterization of Lakes in Numerical Weather Prediction. Description of a Lake Model (No. 11). COSMO Technical Report. Germany: German Weather Service, Offenbach am Main.
- Moss R.H. 2010. The next generation of scenarios for climate change research and assessment. Nature 463: 747–756. doi: 10.1038/nature08823
- Nakicenovic N., Swart R. 2000. IPCC Special Report on Emissions Scenarios. Cambridge: University Press.
- Rockel B., Will A., Hense A. 2008. The regional climate model COSMO-CLM (CCLM) (info). Meteorologische Zeitschrift 17: 347–348. doi: 10.1127/0941-2948/2008/0309
- Rogelj J., Meinshausen M., Knutti R. 2012. Global warming under old and new scenarios using IPCC climate sensitivity range estimates. Nature Climate Change 2: 248–253. doi: 10.1038/nclimate1385
- Zdorovennov R., Golosov S., Zverev I. et al. 2020. Arctic climate variability and ice regime of the Lena River delta lakes. E3S Web of Conferences (IV Vinogradov Conference) 163: 04008. doi: 10.1051/e3sconf/202016304008
- Адаменко В.Н. 1985. Климат и озера (К оценке настоящего, прошлого и будущего). Ленинград: Гидрометеоиздат.
- Балаценко М.И. 2016. Транзитно-аккумуляционные особенностей озер Якутии. Кандидатская диссертация, Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена, Санкт-Петербург.
- Городничев Р.М., Левина С.Н., Ушницкая Л.А. и др. 2020. Морфометрические параметры разнотипных озер Севера Якутии. Успехи современного естествознания 1: 18-25. doi: 10.17513/use.37316
- Жирков И.И. 1983. Морфогенетическая классификация как основа рационального использования охраны и воспроизводства природных ресурсов криолитозоны. Вопросы рационального использования и охраны природных ресурсов разнотипных озер криолитозоны (на примере Центральной Якутии). Межвузовский сборник. Якутск, С. 4-45.
- Кондратьев С.А., Бовыкин И.В. 2003. Влияние возможных климатических изменений на гидрологический режим системы водосбор-озеро. Метеорология и гидрология 10: 86-96.
- Кондратьев С.А. 2007. Формирование внешней нагрузки на водоемы: проблемы моделирования. Санкт-Петербург: Наука.
- Муравейский С.Д. 1960. Очерки по теории и методам морфометрии озер. Реки и озера. Москва, С. 91-125
- Национальный атлас России. Том 2. 2007. В: Думнов А.Д., Кирсанов А.А., Киселева Е.А. и др. (ред.) Москва: ПКО «Картография».
- Нежиховский Р.А. 1973. Объем воды в реках, озерах и водохранилищах Советского Союза. Труды ГГИ 203: 239-247.
- Нестерева М.И. 2011. Пространственные особенности строения разнотипных озерных котловин на территории Якутии. Общество. Среда. Развитие 4: 227-230.
- Павлов А.В. 1999. Термический режим озер равнинных районов Севера. Криосфера Земли III(3): 59-70.
- Румянцев В.А., Измайлова А.В., Макаров А.С. 2021. Состояние озёрного фонда Арктической зоны Российской Федерации. Вестник РАН 91(2): 115-126.
- Самарский А.А. 1983.Современная прикладная математика и вычислительный эксперимент. Коммунист 18: 31-42.
Дополнительные файлы
