Изменения продолжительности навигационного периода Северного морского пути в XXI веке по расчетам с ансамблем климатических моделей: байесовские оценки

 
Код статьиS086956520000847-4-1
DOI10.31857/S086956520000059-7
Тип публикации Статья
Статус публикации Опубликовано
Авторы
Аффилиация:
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Аффилиация: Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Аффилиация:
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Московский физико-технический институт
Аффилиация:
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Название журналаДоклады Академии наук
ВыпускТом 481 Номер 1
Страницы89-94
Аннотация

При продолжении глобального потепления в XXI веке можно ожидать существенного увеличения продолжительности навигационного периода (ПНП) на Северном морском пути (СМП). В связи с достаточно большой неопределённостью чувствительности характеристик морских льдов в Северном Ледовитом океане к изменениям климата в современных климатических моделях необходимо использование методов анализа, учитывающих неопределённость результатов численных расчётов с такими моделями, а также неопределённость данных наблюдений. Цель данной работы - анализ изменений ПНП на СМП по расчётам с климатическими моделями ансамбля CMIP5 (CoupledModelsIntercomparisonProject, phase 5) с использованием байесовой статистики. Получено, что при сценариях антропогенных воздействий RCP (Representative Concentration Pathways) 4.5 и 8.5 ожидаемая ПНП на СМП составит 2-3 мес. в середине XXI века и 3-6 мес. в его конце.

Ключевые словаизменения климата, Арктика, морской лёд, Северный морской путь, спутниковые данные, климатические модели, байесовские оценки, CMIP5
Источник финансированияРабота выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ (соглашение № 14.616.21.0082) с использованием результатов, полученных в рамках проектов РФФИ и программ РАН.
Получено10.09.2018
Дата публикации13.09.2018
Кол-во символов13451
Цитировать   Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.
1 Согласно модельным оценкам при продолжении глобального потепления в XXI веке можно ожидать существенное увеличение продолжительности навигационного периода (ПНП) на Северном морском пути (СМП) [1-6]. При этом следует отметить, что современные климатические модели характеризуются достаточно большой неопределённостью чувствительности характеристик морских льдов в Северном Ледовитом океане к изменениям климата как для численных экспериментов по воспроизведению климата ХХ века, так и для оценок климатических изменений в XXI столетии [2, 3, 4, 6-8]. В связи с этим необходимо использование методов анализа, учитывающих неопределённость результатов численных расчётов с климатическими моделями (а также неопределённость данных наблюдений) для получения более надёжных оценок ожидаемых в XXI веке изменений ПНП на СМП. Так, в [2, 3] из ансамбля климатических моделей были отобраны модели, которые реалистично воспроизводят не только современную ПНП на СМП в сопоставлении с данными наблюдений, но и скорость её изменения в последние десятилетия. В [4, 5] дополнительно требовалось адекватное воспроизведение стандартных отклонений межгодовой изменчивости ПНП. Это связано с не всегда удовлетворительным описанием в климатических моделях естественной изменчивости.
2 Цель данной работы - анализ изменений ПНП на СМП по расчётам с климатическими моделями ансамбля CMIP5 (Coupled Models Intercomparison Project, phase 5) [7] с использованием байесова осреднения [9-11]. Получено, что при сценариях антропогенных воздействий RCP (Representative Concentration Pathways) 4.5 и 8.5 ожидаемая ПНП на СМП составит 2-3 мес. в середине XXI века и 3-6 мес. в его конце. При этом результаты работы характеризуются большим разбросом между отдельными климатическими моделями.
3 Изменения приповерхностной температуры в арктических широтах в ХХ веке заметно (примерно двукратно) превышали среднеглобальные изменения [7]. В последние десятилетия потепление сопровождается быстрым сокращением площади морских льдов в Арктике. Среднегодовой объем арктического морского льда уменьшался в 1979-2012 гг. со скоростью около 4% за десятилетие [7]. В случае продолжения современного потепления климата возможен, в частности, переход уже в XXI веке к режиму полностью свободного от морских льдов арктического бассейна в теплые сезоны [7, 8].
4 В данной работе использовались результаты расчётов с моделями CMIP5 для 1979-2100 гг. Выбор начального года анализируемого периода связан с доступностью спутниковых данных о сплочённости морских льдов в Северном Ледовитом океане – с 1979 г. Для 1979-2005 гг. использовались результаты численных расчётов при сценарии "historical", а для 2006-2100 гг. - результаты численных расчётов с ансамблем климатических моделей CMIP5 при сценариях антропогенных и естественных воздействий семейства RCP. В том числе использовались результаты расчетов при сценариях умеренных (RCP 4.5) и более “агрессивных” (RCP 8.5) антропогенных воздействий для XXI века [7]. Анализ проводился для того же ансамбля климатических моделей и для той же трассы СМП что и в [6].

всего просмотров: 2021

Оценка читателей: голосов 0

1. Мохов И.И., Хон В.Ч., Рекнер Э. // ДАН. 2007. Т. 414. С. 814-818.

2. Хон В.Ч., Мохов И.И. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2010. Т. 46. № 1. С. 19-25.

3. Khon V.C., Mokhov I.I., Latif M., et al. // Clim. Change. 2010. V. 100. № 3-4. С. 757-768.

4. Мохов И.И., Хон В.Ч. // Арктика: экология и экономика 2015. № 2 (18). С. 88-95.

5. Мохов И.И., Хон В.Ч., Прокофьева М.А. // ДАН. 2016. Т. 468. № 6. C. 699-704.

6. Khon V.C., Mokhov I.I., Semenov V.A. // Env. Res. Lett. 2017 V. 12. № 2. 024010

7. Climate Change 2013: The Physical Science Basis / T. Stocker, D. Qin, G.K. Plattner, et al. Eds. Сambridge; N.Y.: Cambridge Univ. Press, 2007. 1535 p.

8. Елисеев А.В., Семенов В.А. // ДАН. 2016. Т. 471. № 2. С. 214-218.

9. Hoeting J.A., Madigan D., Raftery A.E., et al. // Stat. Sci. 1999. V. 14. № 4. P. 382-417.

10. Елисеев А.В. // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47. № 2. C. 147-170.

11. Eliseev A.V., Mokhov I.I., Chernokulsky A.V. // Biogeosciences. 2014. V. 11. № 12. С. 3205-3223.

12. Peng G., Meier W.N., Scott D.J., et al. // Earth Syst. Sci. Data. 2013. V. 5. № 2. Р. 311-318.

13. Weigel A.P., Knutti R., Liniger M.A., et al. // J. Climate. 2010. V. 23. № 15. P. 4175-4191.

14. Forster P.M., Andrews T., Good P., et al. // J. Geophys. Res.: Atmospheres. 2013. V. 118. № D3. Р. 1139-1150

15. Pithan F., Mauritsen T. // Nature Geosci. 2014. V. 7. № 3. P. 181-184.

Система Orphus

Загрузка...
Вверх