Отправить статью по E-mail Временные масштабы отклика глобального углеродного цикла на внешние воздействия
- Авторы: Савина К.Д.1, Елисеев А.В.1,2,3, Мохов И.И.1,2,4
-
Учреждения:
- Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
- Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова Российской Академии наук
- Казанский (Приволжский) федеральный университет
- Московский физико-технический институт
- Выпуск: Том 514, № 1 (2024)
- Страницы: 154-160
- Раздел: КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
- URL: https://journals.rcsi.science/2686-7397/article/view/257905
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739724010186
- ID: 257905
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
Сделана оценка характерных временных масштабов отклика глобально осредненной модели климата с углеродным циклом на внешние воздействия с анализом спектра линеаризованного оператора эволюции соответствующей динамической системы. В модели проявляются временные масштабы отклика около 4–6 лет (связанного с динамикой углерода в растительности) и в интервале 20–100 лет (связанного с динамикой углерода в негумифицированных резервуарах почвы). При учете эффекта гумификации в модели выявляется временной масштаб отклика порядка нескольких тысячелетий. Для замкнутого углеродного цикла выявляется временной масштаб 102 лет, который характеризует совместные изменения резервуаров атмосферы и океана. При высокой универсальности предложенного подхода его можно использовать для широкого круга задач.
Полный текст
Об авторах
К. Д. Савина
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Email: eliseev.alexey.v@mail.ru
физический факультет
Россия, МоскваА. В. Елисеев
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова Российской Академии наук; Казанский (Приволжский) федеральный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: eliseev.alexey.v@mail.ru
физический факультет
Россия, Москва; Москва; КазаньИ. И. Мохов
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова Российской Академии наук; Московский физико-технический институт
Email: eliseev.alexey.v@mail.ru
академик РАН
Россия, Москва; Москва; МоскваСписок литературы
- Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Working Group I contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / V. Masson-Delmotte, et al. (eds.). Cambridge Univ. Press., 2021.
- Eliseev A. V., Demchenko P. F., Arzhanov M. M., et al. Transient hysteresis of near-surface permafrost response to external forcing // Clim. Dyn. 2014. V. 42. № 5–6. P. 1203–1215.
- Елисеев А.В., Демченко П. Ф., Аржанов М. М., Мохов И. И. Гистерезис зависимости площади приповерхностной вечной мерзлоты от глобальной температуры // ДАН. 2012. Т. 444. № 4. С. 444–447.
- Kim S.-K., Shin J., An S.-I., et al. Widespread irreversible changes in surface temperature and precipitation in response to CO2 forcing // Nature Clim. Change. 2022. V. 12. № 9. P. 834–840.
- Мурышев К. Е., Елисеев А. В., Мохов И. И., Тимажев А. В. Взаимное запаздывание между изменениями температуры и содержания углекислого газа в атмосфере в простой совместной модели климата и углеродного цикла // ДАН. 2015. Т. 463. № 6. С. 708–712.
- Muryshev K. E., Eliseev A. V., Mokhov I. I., Timazhev A. V. Lead-lag relationships between global 650 mean temperature and the atmospheric CO2 content in dependence of the type and time scale of the forcing // Glob. Planet. Change. 2017. V. 148. P. 29–41.
- Мохов И. И. Изменения климата: причины, риски, последствия, проблемы адаптации и регулирования // Вестник РАН. 2022. Т. 92. № 1. С. 3–14.
- Kwon O., Schnoor J. L. Simple global carbon model: The atmosphere-terrestrial biosphere-ocean interaction // Glob. Biogeochem. Cycles. 1994. V. 8. № 3. P. 295–305.
- Friend A., Lucht W., Rademacher T., et al. Carbon residence time dominates uncertainty in terrestrial vegetation responses to future climate and atmospheric CO2 // Proc. Nat. Acad. Sci. .2013. V. 111. № 9. P. 3280–3285.
- Carvalhais N., Forkel M., Khomik M., et al. Global covariation of carbon turnover times with climate in terrestrial ecosystems // Nature. 2014. V. 514. № 7521 P. 213–217.
- Koven C. D., Chambers J. Q., Georgiou K., et al. Controls on terrestrial carbon feedbacks by productivity versus turnover in the CMIP5 Earth System Models // Biogeosciences. 2015. V. 12. № 17. Р. 5211–5228.
- Wu D., Piao S., Zhu D., et al. Accelerated terrestrial ecosystem carbon turnover and its drivers // Global Change Biology. 2020. V. 26. № 9. P. 5052–5062.
- Будыко М. И. О происхождении ледниковых эпох // Метеорология и гидрология. 1968. № 11. С. 3–12.
- Eliseev A. V., Mokhov I. I. Carbon cycle-climate feedback sensitivity to parameter changes of a zero-dimensional terrestrial carbon cycle scheme in a climate model of intermediate complexity // Theor. Appl. Climatol. 2007. V. 89. № 1–2. P. 9–24.
- Елисеев А. В. Глобальный цикл CO2: основные процессы и взаимодействие с климатом // Фундаментальная и прикладная климатология. 2017. Т. 4. С. 9–31.
- Zaehle S., Sitch S., Smith B., Hatterman F. Effects of parameter uncertainties on the modeling of terrestrial biosphere dynamics // Glob. Biogeochem. Cycles. 2005. V. 19. № 3. GB3020
- Lasaga A. C. The kinetic treatment of geochemical cycles // Geochim. Cosmochim. Acta. 1980. V. 44. № 6. Р. 815–828.
- Мохов И. И. Диагностика структуры климатической системы. СПб: Гидрометеоиздат, 271 с.
- Held I. M., Soden B. J. Robust responses of the hydrological cycle to global warming // J. Climate. 2006. V. 19. № 21. P. 5686–5699.
- Елисеев А. В. Линейные и нелинейные аспекты отклика климата на внешние воздействия // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 2023. Т. 66. № 2. С. 87–103.
Дополнительные файлы
