Оценочный отчет "Основные природные и социально-экономические последствия изменения климата в районах распространения многолетнемерзлых пород: прогноз на основе синтеза наблюдений и моделирования"
Редактор: Анисимов О.А., д.г.н., Государственный гидрологический институт, С.Петербург, Россия Авторский коллектив: Анисимов О.А., д.г.н., Государственный гидрологический институт, С.Петербург, Россия Белолуцкая М.А., к.г.н., Государственный медицинский университет, С.Петербург, Россия Григорьев М.Н., д.г.н., Институт Мерзлотоведения СО РАН, Якутск Инстанес А., Ph.D., Консалтинговая компания «Instanes Consulting», Берген, Норвегия Кокорев В.А., С.Петербургский Государственный университет, С.Петербург, Россия Оберман Н.Г., д.г-м.н., ЗАО Горногеологическая компания «МИРЕКО», Минеральные Ресурсы Коми, Сыктывкар, Россия Ренева С.А., Государственный гидрологический институт, С.Петербург, Россия Стрельченко Ю.Г., С.Петербургский Государственный университет, С.Петербург, Россия Стрелецкий Д., Университет Делавера, Ньюарк, США Шикломанов Н.И., Ph.D, Университет Дж. Вашингтона, Вашингтон, США
2009
Казалось бы, в конце первого десятилетия 21 века достигнута ясность в понимании проблемы изменения климата и их последствий, определены глобальные приоритеты, выявлены наиболее уязвимые секторы экономики и регионы, в которых последствия будут наиболее значимы, намечены стратегии адаптации к таким изменениям и пути минимизации негативных последствий. В этих условиях целесообразность подготовки еще одного отчета, основным объектом внимания которого являются районы Крайнего Севера России, не очевидна и, по меньшей мере, требует комментариев. Чем же данный отчет отличается от опубликованных ранее?
В последние годы существенно сократилась дистанция между научным сообществом и лицами, принимающими политические решения на различных уровнях государственного управления. Эта, несомненно, позитивная тенденция, налагает дополнительную ответственность на научное сообщество, рекомендации которого могут относительно быстро отражаться на реальных политических решениях и непосредственно влиять на хозяйственную деятельность.
Неопределенность оценок изменений климата 20 и начала 21 веков по данным наблюдений на территории России
О.А. Анисимов, Е.Л. Жильцова
Метеорология и Гидрология
2011
Сравниваются оценки региональных изменений температуры и осадков на территории России для двух различных методов пространственного осреднения данных метеостанций, один из которых адаптирован к редкой наблюдательной сети и учитывает веса станций, пропорциональные области их влияния. Рассматриваются несколько вариантов районирования с выделением различного числа регионов. Формулируется критерий адекватности районирования задаче выявления и анализа региональных изменений климата. Оценивается репрезентативность сети наблюдений за температурой и осадками по отдельным регионам. Приводятся оценки региональных трендов температуры воздуха и осадков за вековой интервал и за последние десятилетия, полученные на основе полного объема доступных данных для районирования, привязанного к административному делению РФ на Федеральные округи.
Современная динамика подводной мерзлоты и эмиссия метана на шельфе морей Восточной Арктики в контексте прошлых и будущих изменений климата.
О.А. Анисимов, И.И. Борзенкова, С.А. Лавров
Лед и Снег
2011
Рассматривается эмиссия метана в связи с изменениями многолетнемерзлых осадков на шельфе морей Восточной Арктики (МВА) за период с начала затопления 9,000-6,000 лет назад по настоящее время и далее до конца текущего десятилетия. Оценка проводится при помощи физически полной модели гидротермического режима грунтов. Показано, что современная повышенная эмиссия метана на шельфе МВА дает вклад около 0.01 ºС в среднегодовую глобальную температуру воздуха. Даже для климатического сценария, завышающего возможный диапазон увеличения температуры придонных вод, к концу третьего тысячелетия мощность верхнего оттаявшего слоя донных отложений будет порядка 90 м и не достигнет верхней границы зоны распространения гидратов, находящейся на уровне 100-140 м под дном шельфа. Полученные результаты не подтверждают широко обсуждаемую гипотезу о возможности «метановой катастрофы» на шельфе МВА.
Recent changes in shelf hydrography in the Siberian Arctic: Potential for subsea permafrost instability
Dmitrenko, I. A., S. A. Kirillov, L. B. Tremblay, H. Kassens, O. A. Anisimov, S. A. Lavrov, S. O. Razumov, and M. N. Grigoriev
Journal of Geophysical Research
2011
Summer hydrographic data (1920–2009) show a dramatic warming of the bottom water layer over the eastern Siberian shelf coastal zone (<10 m depth), since the mid-1980s, by 2.1°C. We attribute this warming to changes in the Arctic atmosphere. The enhanced summer cyclonicity results in warmer air temperatures and a reduction in ice extent, mainly through thermodynamic melting. This leads to a lengthening of the summer open?water season and to more solar heating of the water column. The permafrost modeling indicates, however, that a significant change in the permafrost depth lags behind the imposed changes in surface temperature, and after 25 years of summer seafloor warming (as observed from 1985 to 2009), the upper boundary of permafrost deepens only by ~1 m. Thus, the observed increase in temperature does not lead to a destabilization of methane-bearing subsea permafrost or to an increase in methane emission. The CH4 supersaturation, recently reported from the eastern Siberian shelf, is believed to be the result of the degradation of subsea permafrost that is due to the long-lasting warming initiated by permafrost submergence about 8000 years ago rather than from those triggered by recent Arctic climate changes. A significant degradation of subsea permafrost is expected to be detectable at the beginning of the next millennium. Until that time, the simulated permafrost table shows a deepening down to ~70 m below the seafloor that is considered to be important for the stability of the subsea permafrost and the permafrost-related gas hydrate stability zone.
Оценка критических уровней воздействия изменения климата на природные экосистемы суши на территории России
О.А. Анисимов, Е.Л. Жильцова, С.А. Ренева
Метеорология и Гидрология
2011
Разработана аксиоматика и критерии для оценки критических уровней воздействия изменения климата на природные экосистемы суши, основанные на выделении ключевых климатозовисимых элементов среды и модельном анализе их изменений. Построена эмпирико-статистическая модель растительности для территории России, рассматривающая 15 растительных зон, в том числе 5 в криолитозоне. При помощи модельных расчетов получена оценка близости климатического воздействия на природные экосистемы суши к критическому уровню для нескольких климатических проекций.
Вечная мерзлота в условиях современного и будущего климата: результаты вероятностно-статистического моделирования
О.А. Анисимов
Криосфера Земли
2009
Разработан метод моделирования вечной мерзлоты, основанный на расчете ансамбля состояний многолетнемерзлых грунтов с учетом пространственной изменчивости свойств снежного покрова, растительности и почвы. Рассчитанные с его помощью плотности вероятности глубины сезонного таяния хорошо согласуются с данными наблюдений на ряде площадок в различных регионах Севера России. Метод применяется для вероятностно- статистического прогноза изменения глубины сезонного протаивания криолитозоны России в условиях прогнозируемого на середину 21 века климата.
Влияние изменения климата на вечную мерзлоту: прогноз и оценка неопределенности.
О.А. Анисимов, М.А. Белолуцкая
По имеющимся оценкам глобальное изменение климата будет наиболее интенсивным в области высоких широт северного полушария и вызовет заметные измене- ния вечной мерзлоты. Проводится сравнение прогнозов распространения приповерхност- ных многолетнемерзлых пород и глубины сезонного протаивания по континентам северно- го полушария для нескольких модельных сценариев климата будущего; рассматриваются последовательные этапы сокращения площади распространения приповерхностной вечной мерзлоты для временных срезов вблизи 2025, 2050, 2075 и 2100 годов; оценивается влияние неклиматических факторов и проводится анализ неопределенностей мерзлотного прогноза; обсуждаются результаты количественных оценок эффектов термической инерции при тая- нии вечной мерзлоты.