Projected Changes in the Snow Cover Extent in the 21st Century in Eurasia According to Simulations with the Ensemble of Climate Models CMIP6

M. R. Parfenova; Парфенова М. Р.; M. M. Arzhanov; Аржанов М. М.; I. I. Mokhov; Мохов И. И.

doi:10.31857/S0002351523030070

Изменения площади снежного покрова в Евразии в XXI веке по расчетам с ансамблем климатических моделей CMIP6

Авторы: Парфенова М.Р.¹, Аржанов М.М.¹, Мохов И.И.¹^,2
Учреждения:
1. Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
2. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Выпуск: Том 59, № 3 (2023)
Страницы: 299-308
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/0002-3515/article/view/136912
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002351523030070
EDN: https://elibrary.ru/TRYZJN
ID: 136912

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Проведен анализ изменений площади снежного покрова S в Евразии с использованием результатов расчетов с ансамблем глобальных климатических моделей международного проекта CMIP6 при сценарии антропогенных воздействий SSP2-4.5 для XXI века. В сопоставлении ансамблевых модельных расчетов при сценарии “historical” со спутниковыми данными CDR на фоне общего уменьшения площади снежного покрова в Евразии при потеплении выявлены особенности изменчивости S во взаимосвязи с изменениями приповерхностной температуры T в различные сезоны. Отмечено, что средние для ансамбля моделей оценки параметра чувствительности dS/dT для переходных сезонов весной и осенью могут быть значительно меньше по абсолютной величине, чем полученные на основе данных и для отдельных моделей. Согласно ансамблевым модельным расчетам, скорость сокращения площади снежного покрова в Евразии во второй половине XXI века уменьшается по сравнению с первой половиной XXI века во все сезоны. При этом максимальные значения скорости сокращения площади снежного покрова в Евразии характерны для переходных сезонов – осени и весны.

Ключевые слова

изменения площади снежного покрова и приповерхностной температуры, спутниковые данные, реанализ, климатические модели, CMIP6

Список литературы

Аржанов М.М., Елисеев А.В., Демченко П.Ф., Мохов И.И., Хон В.Ч. Моделирование температурного и гидрологического режима водосборов сибирских рек в условиях вечной мерзлоты с использованием данных реанализа // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2008. Т. 44. № 1. С. 86–93.
Будыко М.И. Климат в прошлом и будущем. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 351 с.
Кислов А.В. Климат в прошлом, настоящем и будущем. М.: МАИК “Наука/Интерпериодика”, 2001. 351 с.
Кренке А.Н., Китаев Л.М., Турков Д.В. Климатическая роль изменений снежного покрова в периоды потеплений // Изв. РАН. Сер. геогр. 2001. № 4. С. 44–51.
Мохов И.И. Температурная чувствительность площади криосферы Северного полушария // Известия АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1984. Т. 20. № 2. С. 136–143.
Мохов И.И. Диагностика структуры климатической системы. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 271 с.
Мохов И.И. Особенности современных изменений в Арктике и их последствий // Проблемы Арктики и Антарктики. 2020. Т. 66. № 4. С. 446–462.
Мохов И.И. Российские климатические исследования в 2015–2018 гг. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2020. Т. 56. № 4. С. 1–21.
Мохов И.И., Парфенова М.Р. Взаимосвязь площади снежного покрова в Северном полушарии по спутниковым данным с приповерхностной температурой // Метеорология и гидрология. 2022. № 2. С. 32–44.
Мохов И.И., Парфенова М.Р. Изменения протяженности снежного покрова в Евразии по спутниковым данным в связи с полушарными и региональными температурными изменениями // ДАН. Науки о Земле. 2021. Т. 501. № 1. С. 78–85.
Мохов И.И., Парфенова М.Р. Связь площади снежного покрова и морских льдов с температурными изменениями в Северном полушарии по данным для последних десятилетий // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2022. Т. 58. № 4. С. 411–423.
Мохов И.И., Семенов В.А. Бимодальность функций плотности вероятности внутрисезонных вариаций приповерхностной температуры. Изв. РАН // Физика атмосферы и океана. 1997. Т. 33. № 6. С. 758–764.
Надежина Е.Д., Павлова Т.В., Школьник И.М., Молькентин Е.К., Семиошина А.А. Модельные оценки пространственных распределений характеристик снежного покрова и многолетнемерзлых грунтов на территории России // Криосфера Земли. 2010. Т. XIV. № 2. С. 87–97.
Павлова Т.В., Катцов В.М., Пикалева А.А., Спорышев П.В., Говоркова В.А. Снежный покров и многолетняя мерзлота в моделях CMIP5: оценки современного состояния и его возможных изменений в XXI в. // Труды ГГО. 2013. Вып. 569. С. 38–61.
Парфенова М.Р., Елисеев А.В., Мохов И.И. Изменения периода навигации в арктических морях на Северном морском пути в 21 веке: Байесовы оценки по расчетам с ансамблем климатических моделей // ДАН. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 1. С. 118–125.
Попова В.В., Полякова И.А. Изменение сроков разрушения устойчивого снежного покрова на севере Евразии в 1936–2008 гг.: влияние глобального потепления и роль крупномасштабной атмосферной циркуляции // Лед и снег. 2013. № 2(122). С. 29–39.
Шмакин А.Б. Климатические характеристики снежного покрова Северной Евразии и их изменения в последние десятилетия // Лед и снег. 2010. № 1(109). С. 43–57.
Barry R., Gan T.Y. The global cryosphere: past, present and future. Cambridge Univ. Press, New York, NY. 2011. 472 p.
Bindoff N.L. et al. Detection and Attribution of Climate Change: from Global to Regional / In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Stocker T.F. (eds.). Cambridge Univ. Press, Cambridge/New York, NY. 2013. P. 867–952.
Brown R.D., Mote P.W. The response of Northern Hemisphere snow cover to a changing climate // J. Clim. 2009. V. 22. P. 2124–2145.
Brutel–Vuilmet C., Ménégoz M., Krinner G. An analysis of present and future seasonal Northern Hemisphere land snow cover simulated by CMIP5 coupled climate models. The Cryosphere. 2013. V. 7. P. 67–80. https://doi.org/10.5194/tc-7-67-2013
Bulygina O.N., Groisman P.Ya., Razuvaev V.N., Korshunova N.N. Changes in snow cover characteristics over Northern Eurasia since 1966 // Environ. Res. Lett. 2011. V. 6, 045204 (10 pp.)
Connolly R., Connolly M., Soon W., Legates D.R., Cionco R.G., Herrera V.M.V. Northern Hemisphere snow-cover trends (1967–2018): A comparison between climate models and observations // Geosciences. 2019. V. 9. № 135. P. 1–23.
Estilow T.W., Young A.H., Robinson D.A. A long-term Northern Hemisphere snow cover extent data record for climate studies and monitoring // Earth Syst. Sci. Data. 2015. V. 7. P. 137–142.
Foster J., Owe M., Rango A. Snow cover and temperature relationships in North America and Eurasia // J. Clim. Appl. Meteorol. 1983. V. 22. P. 460–469.
Frei A., Tedesco M., Lee S. et al. A review of global satellite-derived snow products // Adv. Space Res. 2012. V. 50. P. 1007–1029.
Groisman P.Ya. et al. Climate Changes in Siberia / In: Regional Environmental Changes in Siberia and Their Global Consequences (P.Ya. Groisman and G. Gutman eds.). Dordrecht: Springer, 2013. P. 57–109.
Groisman P.Ya., Karl T.R., Knight R.W. Changes of snow cover, temperature, and radiative heat balance over the Northern Hemisphere // J. Climate. 1994. V. 7. P. 1633–1656.
Mankin J.S., Diffenbaugh N.S. Influence of temperature and precipitation variability on near-term snow trends // Clim. Dyn. 2015. V. 45(3). P. 1099–1116.
Mudryk L., Santolaria-Otin M., Krinner G., Menegos M., Derksen C., Brutel–Vuilmet C., Brady M., Essery R. Historical Northern Hemisphere snow cover trends and projected changes in the CMIP6 multi-model ensemble // The Cryosphere. 2020. V. 14. P. 2495–2514.
Mudryk L.R., Kushner P.J., Derksen C., Thackeray C. Snow cover response to temperature in observational and climate model ensembles // Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44. P. 919–926.
Robinson D., Dewey K., Heim R. Global snow cover monitoring: an update // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1993. V. 74. P. 1689–1696.
Robinson, David A., Estilow, Thomas W., NOAA CDR Program (2012): NOAA Climate Data Record (CDR) of Northern Hemisphere (NH) Snow Cover Extent (SCE), Version 1. NOAA National Centers for Environmental Information. https://doi.org/10.7289/V5N014G9
Santolaria-Otin M., Zolina O. Evaluation of snow cover and snow water equivalent in the continental Arctic in CMIP5 models // Clim. Dyn. 2020. V. 55. P. 2993–3016.
Thackeray C., Fletcher C., Mudryk L., Derksen C. Quantify- ing the uncertainty in historical and future simulations of Northern Hemisphere spring snow cover. J. Climate. 2016. V. 29. P. 8647–8663. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0341.1
Thackeray C.W., Derksen C., Fletcher C.G., Hall A. Snow and climate: Feedbacks, drivers, and indices of change // Curr. Cli. Change Rep. 2019. V. 5. P. 322–333.