ГОРИМОСТЬ АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЫ СИБИРИ В УСЛОВИЯХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ XX - НАЧАЛА XXI ВВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Пожары растительности на территории арктической зоны Сибири (64-74° с. ш., 60-150° в. д.) изучались в условиях наблюдаемых климатических изменений на рубеже XX - начала XXI вв. На территории исследования на градиенте долготы рассматривались четыре сектора с интервалом 20°, таким образом, что границы по долготе для каждого сектора совпадали с границами бассейнов крупных рек - Оби, Енисея (с Хатангой), Лены, Яны, Индигирки, Колымы. В качестве исходных данных использованы банк пожаров Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, собранный по материалам спутникового мониторинга в 1996-2022 гг., а также результаты анализа метеорологической информации на территорию Сибири из открытых каталогов за более чем 100-летний интервал наблюдений (1900-2022 гг.). В работе проанализирована пространственно-временная вариация основных метеорологических характеристик, включая температуру воздуха, количество осадков, грозовую активность с детализацией на градиенте долготы. Дополнительно восстановлены тренды тепло- и влагообеспеченности и длительности пожароопасного периода. Выявлены относительные аномалии основных метеорологических факторов на временном интервале 2000-2022 гг. в сравнении со среднестатистическими нормами 100-летнего периода и относительная скорость их изменения в современном климате. Для рассмотренных показателей выполнена геопространственная интерполяция средствами геоинформационных систем. На основе корреляционного анализа зафиксирована степень связи между рассматриваемыми факторами и показателями горимости в арктической зоне Сибири в 2002-2022 гг.

Об авторах

Павел Дмитриевич Третьяков

Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН; Сибирский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ptretyakov99@mail.ru
Красноярск, Россия; Красноярск, Россия

Евгений Иванович Пономарев

Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН; Сибирский федеральный университет

Email: evg@ksc.krasn.ru
Красноярск, Россия; Красноярск, Россия

Список литературы

  1. Барталев С. А., Стыценко Ф. В. Спутниковая оценка гибели древостоев от пожаров по данным о сезонном распределении пройденной огнем площади // Лесоведение. 2021. № 2. С. 115-122.
  2. Боков В. Н., Воробьев В. Н. Изменчивость атмосферной циркуляции и изменение климата // Учен. зап. Рос. гос. гидрометеорол. ун-та. 2010. № 13. С. 83-88.
  3. Бышев В. И., Нейман В. Г., Пономарев В. И, Романов Ю. А., Серых И. В., Цурикова Т. В. Роль глобальной атмосферной циркуляции в формировании климатических аномалий Дальневосточного региона России // ДАН. 2014. Т. 458. № 1 C. 92-96.
  4. Валендик Э. Н., Иванова Г. А. Пожарные режимы в лесах Сибири и Дальнего Востока // Лесоведение. 2001. № 4. С. 69-73.
  5. Валендик Э. Н., Кисиляхов Е. К., Рыжкова В. А., Пономарев Е. И., Голдаммер Й. Г. Лесные пожары в Средней Сибири при аномальных погодных условиях // Сиб. лесн. журн. 2014. № 3. С. 43-52.
  6. Вахнина И. Л., Носкова Е. В. Изменения климатических условий Юго-Восточного Забайкалья за период вегетации по метеорологическим и дендрохронологическим данным // Гидрометеорол. иссл. и прогнозы. 2021. T. 381. № 3. С. 80-98.
  7. ВЕГА-PRO. Спутниковый сервис анализа вегетации. М.: ИКИ РАН, 2017. http://pro-vega.ru/
  8. Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации. Информация о метеорологических данных. Обнинск, 2023. http://www.meteo.ru
  9. Гирс А. А. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгосрочные гидрометеорологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 280 с.
  10. Головинов Е. Э., Васильева Н. А. Сравнение многолетних метеорологических характеристик по данным реанализа и наземных наблюдений на территории Московской области // Мелиорация и гидротехника. 2022. Т. 12. № 3. С. 92-105.
  11. Иванов В. А., Пономарев Е. И., Иванова Г. А., Мальканова А. В. Грозы и лесные пожары в современных климатических условиях Средней Сибири // Метеорол. и гидрол. 2023. № 7. С. 102-113.
  12. Мокеев Г. А. Влияние экономических условий на горимость лесов и охрану их от пожаров // Современные вопросы охраны лесов от пожаров и борьбы с ними. М.: Лесн. пром-сть. 1965. С. 26-37.
  13. Национальный атлас почв Российской Федерации / гл. ред. чл.-корр. РАН С. А. Шоба. М.: Астрель, 2011. 632 с. https://soil-db.ru/soilatlas
  14. Национальный атлас России. М., 2021 а. Т. 2: Климатическое районирование. https://nationalatlas.ru/tom2/146-150.html
  15. Национальный атлас России. М., 2021. Т. 2: Растительность. https://nationalatlas.ru/tom2/328-330.html
  16. Пономарев Е. И., Швецов Е. Г. Спутниковое детектирование лесных пожаров и геоинформационные методы калибровки результатов // Иссл. Земли из космоса. 2015. № 1. С. 84-91.
  17. Пономарев Е. И., Скоробогатова А. С., Пономарева Т. В. Горимость лесов Сибири и межсезонные вариации уровня тепло- и влагообеспеченности // Метеорол. и гидрол. 2018. № 7. С. 45-55.
  18. Пономарева Т. В., Пономарев Е. И., Литвинцев К. Ю., Финников К. А., Якимов Н. Д. Тепловое состояние нарушенных почв в криолитозоне Сибири на основе дистанционных данных и численного моделирования // Вычисл. технол. 2022. Т. 27. № 3. С. 16-35.
  19. Семенов В. А. Влияние океанического притока в Баренцево море на изменчивость климата в Арктике // ДАН. 2008. Т. 418. № 1. С. 106-109.
  20. Швиденко А. З., Щепащенко Д. Г. Климатические изменения и лесные пожары в России // Лесоведение. 2013. № 5. С. 50-61.
  21. Шерстюков Б. Г., Шерстюков А. Б. Оценки тенденций усиления лесных пожаров в России до конца XXI в. по данным сценарных экспериментов климатических моделей пятого поколения // Метеорол. и гидрол. 2014. № 5. С. 17-30.
  22. Школьник И. М., Мелешко В. П., Ефимов С. В., Стафеева Е. Н. Изменения экстремальности климата на территории Сибири к середине XXI в.: ансамблевый прогноз по региональной модели ГГО // Метеорол. и гидрол. 2012. № 2. С. 5-22.
  23. Цатуров Ю. С., Клепиков А. В. Современное изменение климата Арктики: результаты нового оценочного доклада Арктического совета // Арктика: экология и экономика. 2012. Т. 4. № 8. С. 76-81.
  24. Arctic Climate Impact Assessment (ACIA). Overview report. Cambridge Univ. Press, 2005. 1020 p.
  25. Byshev V. I., Neyman V. G., Ponomarev V. I, Romanov Yu. A., Serykh I. V., Tsurikova T. V. The influence of global atmospheric oscillation on formation of climate anomalies in the Russian Far East // Dokl. Earth Sci. 2014. V. 458. Part 1. P. 1116-1120 (Original Rus. text © V. I. Byshev, V. G. Neiman, V. I. Ponomarev, Yu. A. Romanov, I. V. Serykh, T. V. Tsurikova, 2014, publ. in Doklady Akademii Nauk. 2014. V. 458. N. 1. P. 92-96).
  26. Ciavarella A., Cotterill D., Stott P., Kew S., Philip S., Oldenborgh G. J. van, Skålevåg A., Lorenz P., Robin Y., Otto F., Hauser M., Seneviratne S. I., Lehner F., Zolina O. Prolonged Siberian heat of 2020 almost impossible without human influence // Climatic Change. 2021. V. 166. Iss. 1-2. Article 9. 18 p.
  27. Conard S. G., Ponomarev E. I. Fire in the north - the 2020 Siberian fire season // Wildfire. 2020. N. 4. 7 p.
  28. Descals A., Gaveau D. L., Verger A., Sheil D., Naito D., Peñuelas J. Unprecedented fire activity above the Arctic Circle linked to rising temperatures // Science. 2022. V. 378. Iss. 6619. P. 532-537.
  29. Dymov A. A., Startsev V. V., Yakovleva E. V., Dubrovskiy Y. A., Milanovsky E. Y., Severgina D. A., Panov A. V., Prokushkin A. S. Fire-induced alterations of soil properties in albic podzols developed under pine forests (middle taiga, Krasnoyarsky Kray) // Fire. 2023. V. 6. Iss. 2. Article 67. 22 p.
  30. Field C. B., Barros V., Dokken D. J. Climate Change 2014 - Impacts, Adaptation, and Vulnerability: Global and Sectoral Aspects In: Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Chapter: IPCC, 2014: Summary for policymakers. Cambridge, UK and New York, USA: Cambridge Univ. Press, 2014. P. 1-32.
  31. Flannigan M., Stocks B., Turetsky M., Wotton M. Impacts of climate change on fire activity and fire management in the circumboreal forest // Glob. Change Biol. 2009. V. 15. Iss. 3. P. 549-560.
  32. French N. H. F., Jenkins L. K., Loboda T. V., Flannigan M., Jandt R., Bourgeau-Chavez L. L., Whitley M. Fire in the tundra of Alaska: Past fire activity, future fire potential, and significance for land management and ecology // Int. J. Wildland Fire. 2015. V. 24. Iss. 8. P. 1045-1061.
  33. Global Climate Monitor, 2023. https://www.globalclimatemonitor.org/#
  34. Hayasaka H. Rare and extreme wildland fire in Sakha in 2021 // Atmosphere. 2021. V. 12. Iss. 12. Article 1572. 14 p.
  35. Hawkins D. Biomeasurement: A student’s guide to biological statistics. 3rd ed. Oxford, UK: Oxford Univ. Press, 2014. 333 p.
  36. Ivanov V. A., Ponomarev E. I., Ivanova G. A., Malkanova A. V. Thunderstorms and forest fires in current climatic conditions of Central Siberia // Rus. Meteorol. and Hydrol. 2023. N. 7. P. 630-638 (Original Russian text © V. A. Ivanov, E. I. Ponomarev, G. A. Ivanova, A. V. Malkanova, 2023, publ. in Meteorol. i gidrol. 2023. N. 7. P. 102-113).
  37. Ivanova G. A. The history of forest fire in Russia // Dendrochronologia. 1998. V. 16-17. P. 147-161.
  38. Kharuk V. I., Dvinskaya M. L., Im S. T., Golyukov A. S., Smith K. T. Wildfires in the Siberian Arctic // Fire. 2022. V. 5. N. 4. Article 106. 15 p.
  39. Kirdyanov A. V., Saurer M., Siegwolf R., Knorre A. A., Prokushkin A. S., Churakova, O. V., Fonti M. V., Büntgen U. Long-term ecological consequences of forest fires in the continuous permafrost zone of Siberia // Environ. Res. Lett. 2020. V. 15. N. 3. Article 034061. 11 p.
  40. Knorre A. A., Kirdyanov A. V., Prokushkin A. S., Krusic P. J., Büntgen U. Tree ring-based reconstruction of the long-term influence of wildfires on permafrost active layer dynamics in Central Siberia // Sci. Total Environ. 2019. V. 652. Iss. 3. P. 314-319.
  41. Mack M. C., Bret-Harte M. S., Hollingsworth T. N., Jandt R. R., Schuur E. A. G., Shaver G. R., Verbyla D. L. Carbon loss from an unprecedented Arctic tundra // Nature. 2011. V. 475. N. 7357. P. 489-492.
  42. Ponomarev E. I., Masyagina O. V., Litvintsev K. Y., Ponomareva T. V., Shvetsov E. G., Finnikov K. A. The effect of post-fire disturbances on a seasonally thawed layer in the permafrost larch forests of Central Siberia // Forests. 2020. V. 11. Iss. 8. Article 790. 18 p.
  43. Ponomarev E. I., Skorobogatova A. S., Ponomareva T. V. Wildfire occurrence in Siberia and seasonal variations in heat and moisture supply // Rus. Meteorol. Hydrol. 2018. V. 43. Iss. 7. P. 456-463 (Original Russian text © E. I. Ponomarev, A. S. Skorobogatova, T. V. Ponomareva, 2018, publ. in Meteorol. i gidrol. 2018. N. 7. P. 45-55).
  44. Ponomarev E. I., Zabrodin A. N., Shvetsov E. G., Ponomareva T. V. Wildfire intensity and fire emissions in Siberia // Fire. 2023. V. 6. Iss. 7. Article 246. 14 p.
  45. Quantum Geographic Information System. Ver. 3.22.14, 2023. https://www.qgis.org/ru/site/forusers/download.html
  46. Romps D., Seeley J., Vollaro D., Molinari J. Projected increase in lightning strikes in the United States due to global warming // Science. 2014. V. 346. N. 6211. P. 851-854.
  47. Semenov V. A. Influence of oceanic inflow to the Barents Sea on climate variability in the Arctic region // Dokl. Earth Sci. 2008. V. 418. Iss. 1. P. 91-94 (Original Rus. text © V. A. Semenov, 2008, publ. in Dokl. Akademii Nauk. 2008. V. 418. N. 1. P. 106-109).
  48. Sherstyukov B. G., Sherstyukov A. B. Assessment of increase in forest fire risk in Russia till the late 21st century based on scenario experiments with fifth-generation climate models // Rus. Meteorol. Hydrol. 2014. V. 39. Iss. 5. P. 292-301 (Original Rus. text © B. G. Sherstyukov, A. B. Sherstyukov, 2014, publ. in Meteorologiya i Gidrologiya. 2014. N. 5. P. 17-30).
  49. Shkol’nik I. M., Meleshko V. P., Efimov S. V., Stafeeva E. N. Changes in climate extremes on the territory of Siberia by the middle of the 21st century: An ensemble forecast based on the MGO regional climate model // Rus. Meteorol. Hydrol. 2012. V. 37. Iss. 2. P. 71-84 (Original Rus. text © I. M. Shkol’nik, V. P. Meleshko, S. V. Efimov, E. N. Stafeeva, 2012, publ. in Meteorologiya i Gidrologiya. 2012. N. 2. P. 5-23).
  50. Shvidenko A. Z., Shchepashchenko D. G. Climate changes and wildfires in Russia // Contemp. Probl. Ecol. 2013. V. 6. N. 7. P. 683-692 (Original Rus. text © A. Z. Shvidenko, D. G. Shchepashchenko, 2013, publ. in Lesovedenie. 2013. N. 5. P. 50-61).
  51. Witze A. The Arctic is burning like never before - and that’s bad news for climate change // Nature. 2020. V. 585. N. 7825. P. 336-337.
  52. Xu W., Scholten R. C., Hessilt T. D., Liu Y., Veraverbeke S. Overwintering fires rising in eastern Siberia // Environ. Res. Lett. 2022. V. 17. N. 4. Article 45005. 10 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».