Оценка изменений эмиссии метана в XXI веке с использованием результатов расчетов изменений климата с региональной моделью. С.Н.Денисов, И.И.Мохов, И.М.Школьник. - презентация

1 Оценка изменений эмиссии метана в XXI веке с использованием результатов расчетов изменений климата с региональной моделью. С.Н.Денисов, И.И.Мохов, И.М.Школьник Институт физики атмосферы им.А.М.Обухова РАН, Москва

2 Проведены расчеты возможных изменений эмиссии метана болотными экосистемами в XXI веке относительно конца XX века с использованием модельного блока цикла метана и расчетов изменений климата с региональной моделью ГГО для европейской и азиатской частей России при антропогенном сценарии SRES A2. Результаты сравнивались с эмпирическими оценками современных эмиссий метана и результатами экспериментов с аналогичным блоком эмиссии метана Попутно сделаны оценки изменений глубины протаивания/промерзания почвы и ее температуры в XXI веке

3 Модель эмиссий СН 4 из болотных экосистем [Christensen, Cox, 1995] Выражение для полного потока метана: T i - температура (в ˚C) i-слоя толщиной Δz i f i – его относительное влагосодержание Θ(T i ) – функция Хевисайда Температурная зависимость популяции бактерий: Продуктивность i-слоя: P i = α + βT Σ

4 Использовались результаты расчетов с региональной моделью ГГО для температуры и влагосодержания почвенных слоев (толщиной 0.1, 0.25, 0.65 и 2 м) и влагоемкости почвы. В расчет включались только ячейки с влагоемкостью более 0.4, что указывает на присутствие торфа в составе почвы. Максимальная глубина протаивания/промерзания почвы принималась равной максимальной глубине залегания нулевой изотермы.

5 Численные эксперименты Проведены численные эксперименты для европейского и азиатского регионов России для для базового периода гг. и для середины ( гг.) и конца ( гг.) XXI века при антропогенном сценарии SRES A2

6 Конец XX века ( гг.) современные эмиссии CDIAC NDP017 (1985г.) Эмиссии метана болотными экосистемами [МтСН 4 /м 2 год] 8 МтСН 4 /год10 МтСН 4 /год 9 МтСН 4 /год

7 Изменения потоков метана в XXI веке а) Разность потоков ( гг.)- ( гг.) 14 МтСН 4 /год17 МтСН 4 /год Разность потоков ( гг.)- ( гг.) 13 МтСН 4 /год11 МтСН 4 /год

8 Изменения температуры почвы в XXI веке [°C] Изменение средней температуры почвы к концу XXI века ( гг.)-( гг.) 1.3 °C1.6 °C

9 Конец XX века ( гг.) Результаты экспериментов с аналогичной моделью эмиссий с КМ ИФА РАН Разность потоков ( гг.)-( гг.) 17 МтСН 4 /год 43 МтСН 4 /год

10 Конец XX века ( гг.) Глубина протаивания/промерзания почвы [м] Изменение к концу XXI века ( гг.)

11 Рассчитанные эмиссии метана болотными экосистемами возрастают с 8 МтСН4/год для европейской и 10 МтСН4/год для азиатской части России в конце XX века до 14 МтСН4/год и 17 МтСН4/год соответственно к концу XXI века. Анализ пространственного распределения изменений средних потоков метана при общем увеличении эмиссии выявил области с ее уменьшением. Уменьшение потоков метана связано с иссушением почвы. Изменение средней температуры почвы к концу XXI века составляет 1.3 °C для европейской и 1.6 °C для азиатской части России. Выводы