Том 25, номер 08, статья № 13

Аннотация:

Анализ данных непрерывных наблюдений СО₂ в зоне влияния выбросов загрязняющих веществ с территории Китая проведен с использованием методики моделирования переноса СО2 при помощи комбинации сеточной и лагранжевой дисперсионной моделей переноса атмосферных примесей с учетом данных по поверхностным потокам углекислого газа антропогенного, биосферного и океанического происхождения. Сравниваются результаты модельных расчетов с данными наблюдения на ст. Хатерума (Япония), получено хорошее их совпадение. Исследуется влияние выбросов источников загрязнений, расположенных на территории Китая, на моделируемые временные ряды. Выполнены расчеты с учетом эмиссий выбросов со стороны КНР и без них, которые показали, что в зимний период основной вклад в изменчивость СО2 на станции наблюдения вносят антропогенные выбросы с территории Китая. Доминирование вклада региональных антропогенных выбросов в наблюдаемом сигнале указывает на возможности эффективного использования данных мониторинга на ст. Хатерума при моделировании переноса в регионе и решении обратных задач о межгодовой изменчивости антропогенных выбросов СО₂ и других газов.

Ключевые слова:

атмосфера, моделирование, парниковые газы, углекислый газ

Список литературы:

1. Patra P.K., Law R.M., Peters W., Rodenbeck C., Takigawa M., Aulagnier C., Baker I., Bergmann D.J., Bousquet P., Brandt J., Bruhwiler L., Cameron-Smith P.J., Christensen J.H., Delage F., Denning A.S., Fan S., Geels C., Houweling S., Imasu R., Karstens U., Kawa S.R., Kleist J., Krol M.C., Lin S.-J., Lokupitiya R., Maki T., Maksyutov S., Niwa Y., Onishi R., Parazoo N., Pieterse G., River L., Satoh M., Serrar S., Taguchi S., Vautard R., Vermeulen A.T., Zhu Z. TransCom model simulations of hourly atmospheric CO2: Analysis of synoptic-scale variations for the period 2002-2003 // Global Biogeochem. Cycl. 2008. V. 22. GB4013.
2. Maksyutov S., Patra P.K., Onishi R., Saeki T., Nakazawa T. NIES/FRCGC Global Atmospheric Tracer Transport Model: Description, Validation, and Surface Sources and Sinks Inversion // J. Earth Simulator. 2008. V. 9. P. 3-18.
3. Пененко В.В. Выявление областей повышенной экологической уязвимости: концепция и подходы к реализации // Оптика атмосф. и океана. 2001. Т. 14, № 6-7. С. 596-600.
4. Пененко В.В. Вариационные методы усвоения данных и обратные задачи для изучения атмосферы, океана и окружающей среды // Сиб. ж. вычисл. матем. 2009. Т. 12, № 4. С. 421-434.
5. Belikov D., Maksyutov S., Miyasaka T., Saeki T., Zhuravlev R., Kiryushov B. Mass-conserving tracer transport modelling on a reduced latitude-longitude grid with NIES-TM // Geosci. Model Dev. 2011. V. 4. P. 207-222.
6. Stohl A., Forster C., Frank A., Seibert P., Wotawa G. Technical note: The Lagrangian particle dispersion model FLEXPART version 6.2 // Atmos. Chem. Phys. 2005. V. 5. P. 2461-2474.
7. Ganshin A., Oda T., Saito M., Maksyutov S., Valsala V., Andres R.J., Fisher R.E., Lowry D., Lukyanov A., Matsueda H., Nisbet E.G., Rigby M., Sawa Y., Toumi R., Tsuboi K., Varlagin A., Zhuravlev R. A global coupled Eulerian-Lagrangian model and 1 1 km CO2 surface flux dataset for high-resolution atmospheric CO₂ transport simulations // Geosci. Model Dev. 2012. V. 5. P. 231-243.
8. Mukai H., Katsumoto M., Ide R., Machida T., Fujinuma Y., Nojiri Y., Inagaki M., Oda N., Watai T. Characterization of atmospheric CO₂ observed at two-background air monitoring stations (Hateruma and Ochiishi) in Japan (abstract). Paper presented at Sixth International Carbon Dioxide Conference. Org. Comm. of Sixth Int. Carbon Dioxide Conf., Sendai, Japan. 2001.
9. Oda T., Maksyutov S. A very high-resolution (1 km 1 km) global fossil fuel CO₂ emission inventory derived using a point source database and satellite observations of nighttime lights // Atmos. Chem. Phys. 2011. V. 11. P. 543-556.
10. Saito M., Ito A., Maksyutov S. Evaluation of Biases in JRA-25/JCDAS precipitation and their Impact on the Global Terrestrial Carbon Balance // J. Clim. 2011. V. 21. P. 4109-4125.
11. Valsala K.V., Maksyutov S. Simulation and assimilation of global ocean pCO2 and air-sea CO2 fluxes using ship observations of surface ocean pCO2 in a simplified biogeochemical offline model // Tellus. B. 2010. V. 62. P. 821-840.
12. Onogi K., Tsutsui J., Koide H., Sakamoto M., Kobayashi S., Hatsushika H., Matsumoto T., Yamazaki N., Kamahori H., Takahashi K., Kadokura S., Wada K., Kato K., Oyama R., Ose T., Mannoji N., Taira R. The JRA-25 Reanalysis // J. Meteorol. Soc. Jap. 2007. V. 85. P. 369-432.
13. Koyama Y., Maksyutov S., Mukai H., Thoning K., Tans P. Simulation of atmospheric carbon dioxide variability with a global coupled Eulerian-Lagrangian transport model // Geosci. Model Dev. 2011. V. 4. P. 317-324.
14. Stohl A. Computation, accuracy and applications of trajectories - review and bibliography // Atmos. Environ. 1998. V. 32, N 6. P. 947-966.
15. Gloor M., Bakwin P., Hurst D., Lock L., Draxler R., Tans P. What is the concentration footprint of a tall tower // J. Geophys. Res. D. 2001. V. 106, N 16. P. 17831-17840.
16. Gerbig C., Dolman A.J., Heimann M. On observational and modelling strategies targeted at regional carbon exchange over continents // Biogeosciences. 2009. V. 6. P. 1949-1959.