Variability of temperature regime in the ridge-hollow bog complex of the Mukhrino station

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Болотные экосистемы Сибири – ключевые глобальные хранилища углерода, чей баланс определяется климатом и гидрологией. Их стабильный температурный режим, обусловленный свойствами торфа, служит индикатором состояния. Цель работы – анализ динамики температуры воздуха на верховом болоте стационара «Мухрино» (Западная Сибирь) для оценки микроклиматической специфики. Исследование основано на 12-летних данных (2012-2024 гг.) автоматической метеостанции, установленной на контрастных элементах микрорельефа: гряде и мочажине. Данные сопоставлялись с рядов метеостанции Ханты-Мансийска и реанализа ERA5 Land. Результаты выявили выраженную сезонную микроклиматическую дифференциацию. Зимой при ясной погоде мочажина интенсивнее выхолаживается (ночью на 2-4°C воздух холоднее, чем над грядой). Летом воздух над грядой прогревается сильнее (на 1-1.5°C), с суточной амплитудой до 9-12°C против 3-5°C на мочажине. Обнаружен эффект городского «острова тепла»: зимой в Ханты-Мансийске на 2-3°C теплее. Реанализ ERA5 Land хотя и коррелирует с данными температуры воздуха на болоте (r = 0.78), существенно сглаживает экстремумы: занижает зимние минимумы на 3-5°C и летние максимумы на 4-6°C из-за заданного разрешения (~ 9 км2) и недоучёта микрорельефа. Температурный режим болот определяется микрорельефом и влажностью. Для точной оценки состояния этих углеродных депо необходим локальный мониторинг, так как данные глобальных моделей и удалённых станций не отражают критически важные экстремальные значения.

Об авторах

N. N. Voropay

Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН; Институт географии им. В.Б. Сочавы, СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: voropay_nn@mail.ru
Россия, Томск; Иркутск

A. A. Ponomarev

Югорский государственный университет

Email: voropay_nn@mail.ru
Россия, Ханты-Мансийск

Список литературы

  1. Bond-Lamberty B., Bailey V.L., Chen M., Gough C.M., Vargas R. 2018. Globally rising soil heterotrophic respiration over recent decades. Nature, 560(7716): 80-83. doi: 10.1038/s41586-018-0358-x
  2. Dyukarev E. 2023. Comparison of artificial neural network and regression models for filling temporal gaps of meteorological variables time series. Applied Sciences Journal, 13: 2646. doi: 10.3390/app13042646
  3. Dyukarev E., Filippova N., Karpov D., Shnyrev N., Zarov E., Filippov I., Voropay N., Avilov V., Artamonov A.Yu., Lapshina E.D. 2021. Hydrometeorological Dataset of West Siberian Boreal Peatland: a 10-Year Record from the Mukhrino Field Station. Earth Syst. Sci. Data. 13(6): 2595-2605. doi: 10.5194/essd-13-2595-2021
  4. Dyukarev E., Zarov E., Alekseychik P., Nijp J., Filippova N., Mammarella I., Filippov I., Bleuten W., Khoroshavin V., Ganasevich G., Meshcheryakova A., Vesala T., Lapshina E. 2021. The multiscale monitoring of peatland ecosystem carbon cycling in the middle taiga zone of Western Siberia: the Mukhrino bog case study. Land, 10(8): 824. doi: 10.3390/land10080824.
  5. Harenda K.M., Lamentowicz M., Samson M., Chojnicki B.H. 2018. The role of peatlands and their carbon storage function in the context of climate change. In: Interdisciplinary approaches for sustainable development goals: Economic growth, social inclusion and environmental protection. 169-187.
  6. Ilyasov D.V., Meshcheryakova A.V., Glagolev M.V., Kupriianova I.V., Kaverin A.A., Sabrekov A.F., Kulyabin M.F., Lapshina E.D. 2023. Field-Layer Vegetation and Water Table Level as a Proxy of CO2 Exchange in the West Siberian Boreal Bog. Land, 12: 566. doi: 10.3390/land12030566
  7. Kiselev M.V., Dyukarev E.A., Voropay N.N. 2019. Seasonally frozen layer of swamps of the southern taiga zone of Western Siberia. Earth's Cryosphere, XXIII(4): 3-15 (in Russian). [Киселёв М.В. 2019. Сезонномерзлый слой болот южно-таежной зоны Западной Сибири // Криосфера Земли, , Том XXIII, № 4, с. 3-15]
  8. Kupriianova I.V., Kaverin A.A., Filippov I.V., Ilyasov D.V., Lapshina E.D., Logunova E.V., Kulyabin M.F. 2022. The main physical and geographical characteristics of the Mukhrino field station area and its surroundings. Environmental Dynamics and Global Climate Change. 13(4):215-252 doi: 10.18822/edgcc240049
  9. Liss O.L. 1988. Swamp systems of Western Siberia and their water regime. Novosibirsk: Nauka, 236 p. (in Russian). [Лисс О.Л. 1988. Болотные системы Западной Сибири и их водный режим. Новосибирск: Наука, 236 с.]
  10. Nikonov A.A. 1982. Microclimate of plant communities. Moscow: Nauka, 196 p. (in Russian). [Никонов А.А. 1982. Микроклимат растительных сообществ. М.: Наука, 196 с.]
  11. Novikov V.V. 1973. Hydrological conditions of swamps and wetlands. Moscow: Gidrometeoizdat (in Russian). [Новиков В.В. 1973. Гидрологические условия болот и заболоченных территорий. М.: Гидрометеоиздат]
  12. Rydin H., Jeglum J. K. 2013. The Biology of Peatlands. Oxford University Press, 400 p.
  13. U.S. Global Change Research Program. National Climate Assessment Appendix 5. [Электронный ресурс]. URL: https://nca2018.globalchange.gov/chapter/appendix-5/.
  14. V.V. Alekseeva (ed.) 1989. Geography of vegetation: Textbook for universities. Moscow: Geographical Society of the USSR, 232 p. (in Russian). [В.В. Алексеева (ред.) 1989. География растительности: Учебник для вузов. М.: Географическое общество СССР, 232 c.
  15. Vorob'ev A.N., Zakharov V.P. 2009. A Brief Course in General Climatology. Akademkniga, Moscow, 192 p. (in Russian) [Воробьев А.Н., Захаров В.П. 2009. Краткий курс общей климатологии. М.: Академкнига, 192 с.]
  16. Xu J., Morris P.J., Liu J., Holden J. 2018. PEATMAP: Refining estimates of global peatland distribution based on a meta-analysis. Catena, 160: 134-140. doi: 10.1016/j.catena.2017.09.010
  17. YSU. Mukhrino – scientific field station. (in Russian). [ЮГУ. Мухрино – научно-полевая станция.] URL: https://mukhrinostation.com.
  18. Yu Z., Loisel J., Brosseau D.P., Beilman D.W., Hunt S.J. 2010. Global peatland dynamics since the Last Glacial Maximum. Geophys. Res. Lett., 37(13): L13402. doi: 10.1029/2010GL043584
  19. Zemtsov A.A., Mezentsev A.V., Inisheva L.I. 1998. Swamps of Western Siberia: their role in the biosphere. Tomsk: TSU, SibNIIT. 72 p. [Земцов А.А., Мезенцев А.В., Инишева Л.И. 1998. Болота Западной Сибири: их роль в биосфере. Томск: ТГУ, СибНИИТ. 72 с.]

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Voropay N.N., Ponomarev A.A., 2025

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

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).