Прогноз глобальной динамики углекислого газа с помощью минимальных математических моделей

• Автор: Ерохин, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 148 с.

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ 2 стр.

ВВЕДЕНИЕ 5 стр.

ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ 9 стр.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БИОСФЕРЫ И КЛИМАТА

1.1.0 цели исследования 9 стр.

1.2. Об объекте исследования стр.

1.3. Об инструменте исследования стр.

1.3.1 Моделирование взаимодействия углеродного цикла и стр.

климата

1.3.2 Минимальные модели системы биосфераклимат стр.

1.4. О ключевых параметрах моделируемой системы биосфера стр. климат
1.4.1. Глобальный цикл углерода стр.
1.4.2. Динамика атмосферной концентрации двуокиси углерода стр.
1.4.3. Влияние СОг на первичную продукцию стр.
1.4.4. Динамика углерода в почве стр.
1.4.5. Перспективные оценки будущих изменений температуры стр.
ГЛАВА 2. МИНИМАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ГЛОБАЛЬНОЙ стр.
ДИНАМИКИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
2.1. Базовая минимальная модель многолетней динамики СО2 стр.
2.1.1. Описание модели стр.
2.1.2. Результаты моделирования стр.
ГЛАВА 3. ОБЪЕДИНННАЯ МИНИМАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ 3 стр.
МНОГОЛЕТНЕЙ ДИНАМИКИ УГЛЕКИСЛОГ ГАЗА
3.1. Описание модели 3 стр.
3.2. Результаты верификации модели 0 стр.
3.3. Результаты работы объединнной многолетней модели 2 стр.
3.3.1 Оценка вклада океана в динамику модели 2 стр.
3.3.2. Сценарии будущих изменений 3 стр.
ГЛАВА 4. МИНИМАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ СЕЗОННОЙ 6 стр.
ДИНАМИКИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
4.1. Описание модели, описывающей наземную часть 9 стр.
углеродного цикла
4.2. Описание модели, включающей наземную и океаническую 1 стр. части углеродного цикла
4.3. Сравнение результатов верификации моделей сезонной 3 стр. динамики
4.4. Использование спутниковых данных для верификации 4 стр. моделей сезонной динамики
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 8 стр.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 0 стр.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ 1 стр.
ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Есть все основания рассматривать эти неблагоприятные факторы, как причину изменений глобальных параметров, таких как, концентрация углекислого газа в атмосфере, температура, распределение осадков, частота природных катаклизмов, уменьшение биоразнообразия, эрозия почв и др. I. Изменение климата, I V, . Особое внимание обращает на себя скорость изменений глобальных параметров. В частности, темпы увеличения концентрации углерода в атмосфере являются беспрецедентными за последние тыс. Глобальная средняя температура земной поверхности с г. С рис. Земли повысилась всего на 5С, т. Кроме того, ни в последние 0 тыс. ССЬ не была столь высокой, как на сегодняшний момент I. Изменения климата, , , i, , i, , i, . Существуют данные о том, что более млн. Приборные данные 1 9г. Воссозданные данные 1 ОООг. Рис. Температура за тысячелетний период с г. СП на основе воссозданных данных серый цвет годичные кольца деревьев, кораллы, керны льда и исторически зарегистрированные данные и данных, полученных с помощью приборов синий цвет. Показаны сглаженная версия рядов данных по СП черный цвет и два предельных значения среднеквадратической ошибки светлосерый цвет. Эти данные часто приводятся как аргумент высокая концентрация углекислого газа не приводит к повышению температуры, ставящий под сомнение прогнозы изменение климата вследствие антропогенного повышения СО2 в атмосфере. Представляется, что этот аргумент не может быть решающим. В первую очередь потому, что неизвестен весь набор факторов, которые существовали в то время. Например, высокая концентрация СОг могла быть следствием вулканической активности, которая сопровождалась выбросами пепла и соединений серы, что приводило к формированию аэрозольного экрана, отражающего часть солнечного излучения. Яншин, . При этом не следует забывать, что в глубоком прошлом такие важные компоненты углеродного цикла, как наземная растительность, почва и почвенная микрофлора, существенно отличались от ныне существующих. Поэтому механизмы, определяющие взаимодействие биосферы и климата также могли быть иными. Но человек не только существенно изменяет скорости процессов, происходящих в природе, в данном случае в углеродном цикле. Антропогенное сжигание углеродных топлив приводит к снижению степени замкнутости биосферы. Тысячи лет до начала индустриальной эры замкнутость биосферы являлась основой е стабильности и составляла примерно , по углероду. Несущественное, на первый взгляд, нарушение замкнутости биосферы может привести к серьзным климатическим последствиям. Кроме того, антропогенный фактор сжигание углеродсодержащих видов топлива называют главной причиной увеличения температуры. Данное утверждение основано на результатах серии опытов проведнных с рядом биосферных моделей 1РСС. Изменения климата, . Суть экспериментов заключалось в том, чтобы смоделировать поведение биосферы в трх различных ситуациях только при естественной изменчивости только при воздействии антропогенного фактора с учтом и антропогенного фактора и естественной изменчивости. Результаты опытов показали, что модельные данные совпадают с данными наблюдений только в последнем случае рис. На сегодняшний момент большинство математических моделей климата демонстрируют равномерную динамику изменений атмосферной концентрации СОг и приповерхностной температуры при увеличении суммарного количества углерода вследствие сжигания ископаемых топлив 1РСС. Изменения климата, . Равномерность означает, что всегда есть принципиальная возможность затормозить негативные изменения, уменьшая интенсивность антропогенного воздействия. Рис. Аномалии средней глобальной приземной температуры относительно среднего значения периода гг. Толстой линией показаны приборные данные, а тонкие линии показывают имитации отдельной модели для ансамбля из четырех элементов. Отметим, что эти данные представляют собой среднегодовые величины. Выборка модельных данных сделана только в тех местах, где проводятся наблюдения.