Дальний атмосферный перенос черного углерода от сильных лесных пожаров в Сибири в Арктический бассейн

Авторы

  • М. Ю. Бардин Институт глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля

DOI:

https://doi.org/10.21513/2410-8758-2021-4-26-43

Ключевые слова:

Лагранжевы траектории, лесные пожары, черный углерод, перенос, компоненты ветра, реанализ, постпроцессинг, осаждение

Аннотация

Реферат. Работа является частью исследования, посвященного влиянию переноса черного углерода (ЧУ) от различных источников в Арктику на
изменение климата региона. Основными целями было разработать программное обеспечение для анализа лагранжева переноса воздушных
частиц, оценки осаждения частиц аэрозоля выпадающими осадками и концентрации частиц в атмосфере и получить для конкретных условий
атмосферной циркуляции при сильных пожарах в годы максимального уменьшения площади арктического морского льда оценки относительного времени пребывания воздушных частиц, выброшенных этими пожарами, над арктическим бассейном, а также доли осажденного в арктическом бассейне черного углерода от пожаров. Разработанный комплекс программ содержит модуль расчета лагранжевых траекторий по 4-мерному массиву ветра (u, v, ω, t), содержащему: горизонтальные компоненты ветра и аналог вертикальной скорости, доступному из реанализа, а также модули постпроцессинга полученных траекторий, позволяющие получить в заданной области оценки времени пребывания, 3-мерной концентрации ЧУ, осаждения ЧУ на поверхность, также с использованием данных реанализа и некоторых эмпирических констант. Поскольку основное уменьшение площади морского льда в Арктике происходило в 2 года: 2007 и 2012 – предполагалось анализировать пожары этих лет; но в 2007 году сильных пожаров не было, а в 2012 году один пожар значительно превосходил по размерам остальные (К-217, март-июнь). Этот пожар и был выбран для экспериментов: для него были получены несколько наборов траекторий, отвечающих различным вариантам выбора начальных условий, и для него получены оценки показателей доли траекторий, проходивших над арктическим бассейном, проведенного там времени и доли осажденного в арктическом бассейне черного углерода. Эти оценки в совокупности позволили сделать вывод, что сибирские пожары едва ли могут быть ведущей причиной ускоренного таяния арктических льдов.

Библиографические ссылки

Белов, П.Н., Борисенков, Е.П., Панин, В.Д. (1989) Численные методы про-

гноза погоды, Л., Гидрометеоиздат, 376 с.

Володин, Е.М., Кострыкин, С.В. (2016) Аэрозольный блок в климатиче-

ской модели ИВМ РАН, Метеорология и гидрология, № 8, с. 5-17.

Гинзбург, В.А., Кострыкин, С.В., Ревокатова, А.П., Рябошапко, А.Г.,

Пастухова, А.С., Коротков, В.Н., Полумиева, П.Д. (2020) Короткоживущие

климатообразующие аэрозоли от лесных пожаров на территории России:

модельные оценки вероятности переноса в Арктику и возможное влияние на

климат региона, Фундаментальная и прикладная климатология, № 1, с. 21-41.

Толстых, М.А., Шашкин В.В., Фадеев Р.Ю., Шляева А.В., Мизяк В.Г., Рогу-

тов В.С., Богословский Н.Н., Гойман Г.С., Махнорылова С.В., Юрова А.В.

(2017) Система моделирования атмосферы для бесшовного прогноза, Москва,

Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Феде-

рации, 166 с.

Информационная система 2019. Информационная система дистанцион-

ного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства (ИСДМ Рослес-

хоз) (2019) Электронный ресурс. URL: https://nffc.aviales.ru/main_pages/

index.shtml.

AMAP (2015) Arctic Monitoring and Assessment Programme, AMAP

Assessment 2015: Black Carbon and Ozone as Arctic Climate Forcers (Arctic

Monitoring and Assessment Programme, 2015), Oslo. 116 p.

Bond, T.C., Doherty, S.J., Fahey, D.W., Forster, P.M., Berntsen, T.B., DeAngelo,

J.M., Flanner, G., Ghan, S., Kärcher, B., Koch, D., Kinne, S., Kondo, Y., Quinn, P.K.,

Sarofim, M.C., Schultz, M.G., Schulz, M., Venkataraman, C., Zhang, H., Zhang, S.,

Bellouin, N.S, Guttikunda, K., Hopke, P.K., Jacobson, M.Z., Kaiser, J.W.,

Klimont, Z., Lohmann, U., Schwarz, J.P., Shindell, D., Storelvmo, T., Warren, S.G.,

Zender, C.S. (2013) Bounding the role of black carbon in the climate system: A

scientific assessment, J. Geophys. Res. Atmos., vol. 118, pp. 5380-5552.

Dritschel, D. (1989a) Contour dynamics and contour surgery: Numerical

algorithms for extended, high-resolution modelling of vortex dynamics in 2-D,

inviscid, incompressible flows, Comput. Phys. Rep., vol. 10, pp. 78-146.

Fetterer, F., Knowles, K., Meier, W., Savoie, M. (2002) Updated daily. Sea Ice

Index. Boulder, Colorado USA: National Snow and Ice Data Center. http://

dx.doi.org/10.7265/N5QJ7F7W.

Koch, D. et al. (2009) Evaluation of black carbon estimations in global aerosol

models, Atmos. Chem. Phys., vol. 9(22), pp. 9001-9026, doi:10.5194/ acp-9-9001-

Methven, J., Berrisford, P., Hoskins, B. (1999) A lagrangian climatology for the

North Atlantic, Hadley Centre Technical Note, no. 9.

Methven, J., Hoskins, B. (1999) The advection of high-resolution tracers by

low-resolution winds, Journal of the Atmospheric Sciences, vol. 56, pp. 3262-3285.

Rose, Brian, E., Charles, J., Lin A. (2003) Precipitation from vertical motion: a

statistical diagnostic scheme, Int. J. Climatol., vol. 23, pp. 903-919.

Sonntag, D. (1990) Important new values of the physical constants of 1986:

vapour pressure formulations based on the IST-90 and psychrometer formulae, Z.

Meteorol., vol. 70(5), pp. 340-344.

Загрузки

Опубликован

2022-01-11

Как цитировать

Бардин, М. Ю. (2022). Дальний атмосферный перенос черного углерода от сильных лесных пожаров в Сибири в Арктический бассейн. Фундаментальная и прикладная климатология, 7(4), 28–45. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2021-4-26-43

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)