Потенциальные климатические последствия увеличения лесистости и заболачивания земель на территории Беларуси

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье представлены оценки потенциальных изменений климата Беларуси в результате проведения двух типов мелиорации – заболачивания и увеличения лесистости земель. Анализ выполнен для вегетационного периода (май–октябрь) на основе многолетних данных дистанционного зондирования Земли, мезомасштабного моделирования атмосферных процессов и балансовых расчетов с использованием реанализа ERA5. Показано, что в результате заболачивания дневная температура подстилающей поверхности для южной части Беларуси (ниже широты Минска) понижается в пределах 1.5°С за счет увеличения испарения, а для северной – повышается в пределах 0.5°С за счет альбедных связей. В ночные часы заболачивание в зависимости от почвенно-климатических условий может обусловливать как повышение, так и понижение температуры подстилающей поверхности в пределах 1°С. Эвапотранспирация в результате заболачивания земель в северных районах Беларуси уменьшается, а в южных – увеличивается, что связано с принципиально различным соотношением между испарением и транспирацией в этих районах. При облесении пахотных земель дневная температура подстилающей поверхности на всей территории Беларуси понижается в пределах 2°С, а ночная – повышается в пределах 0.4°С. Суммарная для вегетационного периода эвапотранспирация за счет увеличения лесистости повышается в пределах 100 мм, а потенциальное (максимально возможное) испарение остается на прежнем уровне, что способствует увеличению увлажненности почв при неизменном количестве атмосферных осадков. Вышеотмеченные изменения физических характеристик подстилающей поверхности в результате мелиорации обусловливают понижение приземной температуры воздуха в мелиорируемом регионе в пределах 0.4°С и увеличение суммы атмосферных осадков в пределах 2% от климатической нормы. При этом максимум в пространственном распределении вторичных осадков за счет западного переноса смещается на восток по отношению к мелиорированному региону.

Об авторах

С. А. Лысенко

Государственное научное учреждение “Институт природопользования НАН Беларуси”

Автор, ответственный за переписку.
Email: lysenko.nature@gmail.com
Республика Беларусь, 220076, Минск, ул. Ф. Скорины, 10

П. О. Зайко

Государственное научное учреждение “Институт природопользования НАН Беларуси”

Email: lysenko.nature@gmail.com
Республика Беларусь, 220076, Минск, ул. Ф. Скорины, 10

Список литературы

  1. Бамбалов Н.Н., Ракович В.А. Роль болот в биосфере. Минск: Издательский дом “Белорусская книга”, 2005. 288 с.
  2. Елисеев А.В., Мохов И.И. Влияние учета радиационного эффекта изменения альбедо поверхности суши при землепользовании на воспроизведение климата XVI–XXI веков // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. Т. 47. № 1. С. 18–34.
  3. Костин С.И., Покровская Т.В. Климатология. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 235 с.
  4. Лихацевич А.П., Мееровский А.С., Вахонин Н.К. Мелиорация земель в Беларуси. Минск: БелНИИМиЛ, 2001. 308 с.
  5. Логинов В.Ф. Изменения климата Беларуси и их последствия / В.Ф. Логинов и др. // Минск: Тонпик, 2003. 330 с.
  6. Логинов В.Ф., Лысенко С.А., Мельник В.И. Изменение климата Беларуси: причины, последствия, возможности регулирования. 2-е изд. Минск: УП “Энциклопедикс”, 2020. 264 с.
  7. Логинов В.Ф., Лысенко С.А., Хомич В.С., Семенченко В.П., Кулак А.В., Степанович И.М. Признаки аридизации климата и их экосистемные проявления на территории Беларуси // Известия РАН. Серия географическая. 2021. Т. 85. № 4. С. 515–527.
  8. Лысенко С.А. Климатообусловленные изменения биопродуктивности наземных экосистем Беларуси // Исслед. Земли из космоса. 2019. № 6. С. 77–88.
  9. Лысенко С.А., Буяков И.В. Особенности современного изменения климата в Республике Беларусь // Фундаментальная и прикладная климатология. 2020. № 3. С. 22–41.
  10. Лысенко С.А., Логинов В.Ф., Бондаренко Ю.А. Взаимосвязь современных изменений испарения и количества осадков в южных регионах Беларуси // Природопользование. 2020. № 1. С. 20–29.
  11. Лысенко С.А., Зайко П.О. Оценки влияния подстилающей поверхности на точность численного прогноза температуры воздуха на территории Беларуси с использованием модели WRF // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2021. № 4(382). С. 50–68.
  12. Лысенко С.А., Логинов В.Ф., Бондаренко Ю.А. Баланс углерода в наземных экосистемах Беларуси и его устойчивость к изменению климата // Природопользование. 2021. № 1. С. 5–15.
  13. Лысенко С.А., Логинов В.Ф., Зайко П.О. Влияние изменений климата на биопродуктивность наземных экосистем в Белорусско-Украинском Полесье // Метеорология и гидрология. 2022. Т. 47. № 1. С. 59–71.
  14. Львович М.И. Человек и воды: преобразование водного баланса и речного стока. М.: Географгиз, 1963. 567 с.
  15. Молчанов А.А. Гидрологическая роль леса. М.: АН СССР, 1960. 487 с.
  16. Обуховский Ю.М. Ландшафтная индикация: учебное пособие для студентов высших учебных заведений по географическим специальностям / ред. А.В. Матвеев, В.Н. Киселев. Минск: БГУ, 2008. 255 с.
  17. Ольчев А.В., Розинкина И.А., Кузьмина Е.В., Никитин М.А., Ривин Г.С. Оценка влияния изменения лесистости центрального региона Восточно-Европейской равнины на летние погодные условия // Фундаментальная и прикладная климатология. 2017. Т. 4. С. 79–101.
  18. Рахманов В.В. Гидроклиматическая роль лесов. М.: Лесная промышленность, 1984. 240 с.
  19. Шебеко В.Ф. Изменение микроклимата под влиянием мелиорации болот. М.: Наука и техника, 1977. 286 с.
  20. Шебеко В.Ф. Влияние осушительных мероприятий на водный режим территорий. Минск: Ураджай, 1983. 200 с.
  21. Широков В.М., Лопух П.С. Изменение микроклимата побережий и акваторий водохранилищ в пригородных зонах Беларуси // Климатические ресурсы Беларуси и их рациональное использование. Минск: Университетское, 1986. С. 88–93.
  22. Федоров С.Ф. Исследование элементов водного баланса в лесной зоне европейской территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 264 с.
  23. Федоров С.Ф. Изменение структуры водного и теплового баланса залесенных территорий под влиянием вырубок // Труды ГГИ. 1981. Вып. 279. С. 20–31.
  24. Brubaker K., Entekhabi D., Eagleson P.S. Estimation of Continental Precipitation Recycling // J. Clim. 1993. V. 6. № 6. P. 1077–1089.
  25. Duveiller G., Hooker J., Cescatti A. The mark of vegetation change on Earth’s surface energy balance // Nat. Commun. 2018. V. 9. № 679.
  26. Eltahir E.A.B., Bras R.L. Precipitation recycling in the Amazon basin // Q. J. R. Metheorol. Soc. 1994. V. 120. № 518. P. 861–880.
  27. Forzieri G., Alkama R., Miralles D.G., Cescatti A. Satellites reveal contrasting responses of regional climate to the widespread greening of Earth // Science. 2017. V. 356. № 6343. P. 1180–1184.
  28. Gorelick N., Hancher M., Dixon M., Ilyushchenko S., Thau D., Moore R. Google Earth Engine: Planetary-scale geospatial analysis for everyone // Rem. Sens. Environ. 2017. V. 2. № 1. P. 18–27.
  29. Guo L., Klingaman N.P., Demory M.E., Vidale P.L., Turner A.G., Stephan C.C. The contributions of local and remote atmospheric moisture fluxes to East Asian precipitation and its variability // Climate Dynamics. 2018. V. 51. № 1–2. P. 4139–4156.
  30. Li X., Mitra C., Dong L., Yang Q. Understanding land use change impacts on microclimate using Weather Research and Forecasting (WRF) Model // Physics and Chemistry of the Earth. 2018. V. 103. P. 115–126.
  31. Lawrence D., Coe M., Walker W., Verchot L., Vandecar K. The Unseen Effects of Deforestation: Biophysical Effects on Climate // Front. For. Glob. Change. 2022. V. 5.
  32. Li R., Wang C., Wu D. Changes in precipitation recycling over arid regions in Northern Hemisphere // Theor. Appl. Climatol. 2018. V. 131. P. 489–502.
  33. https://lpdaac.usgs.gov/documents/118/MOD11_User_Guide_ V6.pdf.
  34. https://lpdaac.usgs.gov/documents/494/MOD16_User_Guide_ V6.pdf.
  35. https://land.copernicus.eu/global/products/lc.
  36. Shrivastava M., Cappa C.D., Fan J., Goldstein A.H. et al. Recent advances in understanding secondary organic aerosol: Implications for global climate forcing // Rev. Geophys. 2017. V. 55. № 2. P. 509–559.
  37. Scott C.E., Arnold S.R., Monks S.A. et al. Substantial large-scale feedbacks between natural aerosols and climate // Nature Geosci. 2018. V. 11. № 1. P. 44–48.
  38. Skamarock W.C., Klemp J.B., Dudhia J., Gill D.O., Liu Z., Berner J., Wang W., Powers J.G., Duda M.G., Barker D., Huang X. A description of the Advanced Research WRF Model Version 4 // NCAR Techn. Boulder: National Center for Atmospheric Research, 2021. 165 p.
  39. Tunved P., Stroöm J., Kulmala M., Kerminen V.-M., Dal Maso M., Svenningson B., Lunder C., Hansson H.-C. The natural aerosol over Northern Europe and its relation to anthropogenic emissions–implications of important climate feedbacks // Tellus B: Chemical and Physical Meteorology. 2008. V. 60. № 4. P. 473–484.
  40. Yli-Juuti T., Mielonen T., Heikkinen L. et al. Significance of the organic aerosol driven climate feedback in the boreal area // Nat. Commun. 2021. V. 12. № 5637.

Дополнительные файлы



Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах