Vol. 36, issue 02, article # 4

Antokhina O. Yu., Аntokhin P. N., Arshinova V. G., Arshinov M. Yu., Belan B. D., Belan S. B., Guruleva E. V., Davydov D. K., Ivlev G. A., Kozlov A. V., Law K. S., Rasskazchikova T. M., Paris J.-D.., Savkin D. E., Simonenkov D. V., Sklyadneva T. K., Tolmachev G. N., Fofonov A. V. Air composition over the Russian sector of the Arctic in September 2020. 1. Methane. // Optika Atmosfery i Okeana. 2023. V. 36. No. 02. P. 100–110. DOI: 10.15372/AOO20230204 [in Russian].
Copy the reference to clipboard

Abstract:

In the Arctic, global warming is 2–3 times faster than over other regions of the globe. As a result, noticeable changes are already being recorded in all areas of the environment. However, there is very little data on such changes in the Russian Arctic. Therefore, to fill the gap in the data on the vertical distribution of the gas and aerosol composition of air in this region, an experiment was carried out on the Tu-134 Optical laboratory aircraft in September 2020 to sound the atmosphere and water surface over the water areas of all seas in the Russian Arctic. This paper analyzes the spatial distribution of methane. It is shown that during the experiment its concentration was the highest over the Kara Sea (2090 ppb), the lowest over the Chukchi Sea (2005 ppb). The East Siberian and Bering seas were slightly different from the Chukchi Sea in its content. Average values of CH4 are characteristic of the Barents (2030 ppb) and the Laptev Seas (2040 ppb). The difference in the concentrations between the level of 200 meters and the free troposphere reached 150 ppb over the Kara Sea, decreased to 91 and 94 ppb over the Barents and Laptev Seas, and further decreased over the East Siberian, Chukchi and Bering Seas to 66, 63 and 74 ppb, respectively. Horizontal heterogeneity in the distribution of methane over the Arctic seas is the greatest over the Laptev Sea, where it reaches 73 ppb. It is 2 times higher than over the Barents and Kara Seas, and 5–7 times higher than over the East Siberian and Bering Seas.
 

Keywords:

Arctic, atmosphere, air, vertical distribution, methane, greenhouse gases, transport, impurities, composition

Figures:

References:

  1. McNutt M. Times’s up, CO2 // Science. 2019. V. 365, N 6432. P. 411.
  2. George S.S. Aberrant synchrony of present-day warming // Nature. 2019. V. 571, N 7766. P. 481–482.
  3. Neukom R., Steiger N., Gómez-Navarro J.J., Wang J., Werner J.P. No evidence for globally coherent warm and cold periods over the preindustrial Common Era // Nature. 2019. V. 571, N 7766. P. 550–554.
  4. Shepherd T.G. Effects of a warming Arctic // Science. 2016. V. 353, N 6303. P. 989–990.
  5. Najafi M.R., Zwiers F.W., Gillett N.P. Attribution of Arctic temperature change to greenhouse-gas and aerosol influences // Nat. Clim. Change. 2015. N 2. 4 p.
  6. Semenov V.A. Sovremennye issledovaniya klimata Arktiki: progress, smena kontseptsii, aktual'nye zadachi // Izv. RAN. Fiz. atmosf. i okeana. 2021. V. 57, N 1. P. 21–33.
  7. Klepikov A.V., Danilov A.I. Polyarnaya meteorologiya (Rezul'taty Rossiiskikh issledovanii v 2015–2018 years.) // Izv. RAN. Fiz. atmosf. i okeana. 2021. V. 57, N 3. P. 261–267.
  8. Travnik L. Carbon cycling in the Arctic // Science. 2014. V. 345, N 6199. P. 870.
  9. Cory R.M., Ward C.P., Crump B.C., Kling G.W. Sunlight controls water column processing of carbon in Arctic fresh waters // Science. 2014. V. 345, N 6199. P. 925–928.
  10. Sand M., Berntsen T.K., von Salzen K., Flanner M.G., Langner J., Victor D.G. Response of Arctic temperature to changes in emissions of short-lived climate forcers // Nat. Clim. Change. 2015. N 11. 4 p.
  11. Nomura D., Granskog M.A., Fransson A., Chierici M., Silyakova A., Ohshima K.I., Cohen L., Delille B., Hudson S.R., Dieckmann G.S. CO2 flux over young and snow-covered Arctic pack ice in winter and spring // Biogeosci. 2018. V. 15, N 11. P. 3331–3343.
  12. Yasunaka S., Murata A., Watanabe E., Chierici M., Fransson A., van Heuven S., Hoppema M., Ishii M., Johannessen T., Kosugi N., Lauvset S.K., Mathis J.T., Nishino S., Omar A.M., Olsen A., Sasano D., Takahashi T., Wanninkhof R. Mapping of the air–sea CO2 flux in the Arctic Ocean and its adjacent seas: Basin-wide distribution and seasonal to interannual variability // Polar Sci. 2016. N 3. P. 323–334.
  13. Willis M.D., Leaitch R.W., Abbatt J.P.D. Processes controlling the composition and abundance of Arctic aerosol // Rev. Geophys. 2018. V. 56, N 4. P. 621–671.
  14. Arnold S.R., Law K.S., Brock C.A., Thomas J.L., Starkweather S.M., Salzen K., Stohl A., Sharma S., Lund M.T., Flanner M.G., Petaja T., Tanimoto H., Gamble J., Dibb J.E., Melamed M., Johnson N., Fider M., Tynkkynen V.-P., Baklanov A., Eckhardt S., Monks S.A., Browse J., Bozem H. Arctic air pollution: Challenges and opportunities for the next decade // ELEMENTA: Sci. Atmos. 2016. N 4. 16 p.
  15. Law K.S., Stohl A., Quinn P.K., Brock C.A., Burkhart J.F., Paris J.D., Ancellet G., Singh B., Roiger A., Schlager H. Arctic air pollution // BAMS. 2014. V. 95, N 12. P. 1873–1895.
  16. Roiger A., Thomas J.-L., Schlager H., Law K.S., Kim J., Schafler A., Weinzierl B., Dahlkotter F., Krisch I., Marelle L., Minikin A., Raut J.-C., Reiter A., Rose M., Scheibe M., Stock P., Baumann R., Clerbaux C., George M., Onishi T., Flemming J. Quantifying emerging local anthropogenic emissions in the Arctic region // BAMS. 2015. V. 96, N 3. P. 441–460.
  17. Evangeliou N., Balkanski Y., Hao W.M., Petkov A., Silverstein R.P., Corley R., Nordgren В., Urbanski S.P., Eckhardt S., Stohl A., Tunved P., Crepinsek S., Jefferson A., Sharma S., Njgaard J.K., Skov H. Wildfires in northern Eurasia affect the budget of black carbon in the Arctic – a 12-year retrospective synopsis (2002–2013) // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16, N 12. P. 7587–7604.
  18. Kulmala M., Nieminen T., Chellapermal R., Makkonen R., Back J., Kerminen V.-M. Climate feedbacks linking the increasing atmospheric CO2 concentration, BVOC emissions, aerosols and clouds in forest ecosystems / U. Niinemets, R.K. Monson (eds.) // Biology, Controls and Model Tree Volatile Organic Compound Emissions. Dordrecht: Springer, 2010. P. 489–508.
  19. Schmale J., Arnold S.R., Law K.S., Thorp T., Anenberg S., Simpson W.R., Mao J., Pratt K.A. Local Arctic air pollution: A neglected but serious problem // Earth’s Future. 2018. N 6. DOI: 10.1029/2018EF000952.
  20. Willis M.D., Burkart J., Thomas J.L., Kollner F., Schneider J., Bozem H., Hoor P.M., Aliabadi A.A., Schulz H., Herber A.B., Leaitch W.R., Abbatt J.D. Growth of nucleation mode particles in the summertime Arctic: A case study // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16, N 12. P. 763–767.
  21. Asmi E., Kondratyev V., Brus D., Laurila Т., Lihavainen H., Backman J., Vakkari V., Aurela M., Hatakka J., Viisanen Y., Uttal T., Ivakhov V., Makshtas A. Aerosol size distribution seasonal characteristics // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16, N 13. P. 1271–1287.
  22. Cassidy A.E., Christen A., Henry Y.R. The effect of a permafrost disturbance on growing-season carbon-dioxide fluxes in high Arctic tundra ecosystem // Biogeosci. 2016. V. 13, N 8. P. 2291–2303.
  23. Strachan I.B., Nugent R.A., Crombie S., Bonneville M.C. Carbon dioxide and methane exchange at a cool-temperate freshwater marsh // Environ. Res. Lett. 2015. V. 10, N 10. 10 p.
  24. Fisher J.B., Sikka M., Oechel W.C., Huntzinger D.N., Melton J.R., Koven C.D., Ahlstrom A., Arian M.A., Baker I., Chen J.M., Ciais P., Davidson C., Dietze M., El-Marsi B., Hayes D., Huntingford C., Jain A.K., Levy P.E., Lomas M.R., Poulter B., Price D., Sahoo A.K., Schaefer K., Tian H., Tomelleri E., Verbeeck H., Viovy N., Wania R., Zeng N., Miller C.E. Carbon cycle uncertainty in the Alaskan Arctic // Biogeosci. 2014. V. 11, N 15. P. 4271–4288.
  25. Langer M., Westermann S., Anthony K.W., Wischnewski K., Boike J. Frozen ponds: Production and storage of methane during the Arctic winter in a lowland tundra landscape in northern Siberia, Lena // Biogeosci. 2015. V. 12, N 4. P. 977–990.
  26. Giamarelou M., Eleftheriadis K., Nyeki S., Torseth K., Biskos G. Indirect evidence of the composition of nucleation mode atmospheric particles in the high Arctic // J. Geophys. Res.: Atmos. 2016. V. 121, N 2. P. 965–975.
  27. Myhre C.L., Ferre B., Platt M., Silyakova A., Hermansen O., Allen G., Pisso I., Schmidbauer N., Stohl A., Pitt J., Jansson P., Greinert J., Percival C., Fjaeraa A.M., O'Shea S.J., Gallagher M., Breton M.L., Bower K.N., Bauguitte S.J.B., Dalsoren S., Vadakkepuliyambatta S., Fisher R.E., Nisbet E.G., Lowry D., Myhre G., Pyle J.A., Cain M., Mienert J. Extensive release of methane from Arctic seabed west of Svalbard during summer 2014 // Geophys. Res. Lett. 2016. V. 43, N 9. P. 4624–4631.
  28. Kylling A., Zwaaftink G.C.D., Stohl A. Mineral dust instantaneous radiative forcing in the Arctic // Geophys. Res. Lett. 2018. V. 45, N 9. P. 4290–4298.
  29. Zhuravleva T.B., Panchenko M.V., Kozlov V.S., Nasrtdinov I.M., Pol’kin V.V., Terpugova S.A., Chernov D.G. Model'nye otsenki dinamiki vertikal'noi struktury pogloshcheniya solnechnogo izlucheniya i temperaturnykh effektov v fonovykh usloviyakh i ekstremal'no zadymlennoi atmosfere po dannym samoletnykh nablyudenii // Optika atmosf. i okeana. 2017. V. 30, N 10. P. 834–839; Zhuravleva T.B., Panchenko M.V., Kozlov V.S., Nasrtdinov I.M., Pol’kin V.V., Terpugova S.A., Chernov D.G. Model estimates of dynamics of the vertical structure of solar absorption and temperature effects under background conditions and in extremely smoke-laden atmosphere according to data of aircraft observations // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 1. P. 24–30.
  30. France J.L., Cain M., Fisher R.E., Lowry D., Allen G., Shea S.J.O., IIIingworth S., Pyle J., Warwick N., Jones B.T., Gallagher M.W., Bower K., Breton M.L., Percival C., Muller J., Wellpott A., Bauguitte S., George C., Hayman G.D., Manning A.J., Myhre C.L., Lanoiselle M., Nisbet E.G. Measurements of δ13C in CH4 and using particle dispersion modeling to characterize sources of Arctic methane within an air mass // J. Geophys. Res. Atmos. 2016, V. 121, N 23. P. 14257–14270.
  31. Quennehen B., Schwarzenboeck A., Schmale J., Schneider J., Sodemann H., Stohl A., Ancellet G., Crumeyrolle S., Law K.S. Physical properties of pollution aerosol particles transported from North America to Greenland as measured during the POLARCAT summer campaign // Atmos. Chem. Phys. 2011. V. 11, N 21. P. 10947–10963.
  32. Leaitch W.R., Korolev A., Aliabadi A.A., Burkart J., Willis M.D., Abbatt J.P.D., Bozem H., Hoor P., Kollner F., Scchneider J., Herber A., Konrad C., Brauner R. Effects of 20–100 nm particles on liguid clouds in the clean summertime Arctic // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16, N 17. P. 11107–11124.
  33. Airborne Measurements for Environmental Research / M. Wendisch, J.-L. Brenguier (ed.). Weinheim: Wiley-VCH, 2013. 655 p.
  34. Nagurnyi A.P. Analiz dannykh izmerenii kontsentratsii dioksida ugleroda v prilednom sloe atmosfery na ledovoi dreifuyushchei stantsii «Severnyi Polyus-35» (2007–2008 years) // Meteorol. i gidrol. 2010. N 9. P. 55–61.
  35. Nagurnyi A.P., Makshtas A.P. Kontsentratsiya metana v pogranichnom sloe atmosfery po dannym izmerenii na dreifuyushchikh ledovykh stantsiyakh «Severnyi Polyus -36» и «Severnyi Polyus -39» // Meteorol. i gidrol. 2016. N 3. P. 63–71.
  36. Pipko I.I., Pugach S.P., Semiletov I.P. Dinamika CO2 na shel'fe Vostochno-Sibirskogo morya // Meteorol. i gidrol. 2010. N 9. P. 62–73.
  37. Semiletov I.P., Shakhova N.E., Pipko I.I., Pugach S.P., Charkin A.N., Dudarev O.V., Kosmach D.A., Nishino S. Space-time dynamics of carbon and environmental parameters related to carbon dioxide emissions in the Buor-Khaya Bay and adjacebt part of Laptev Sea // Biogeosci. 2013. V. 10, N 9. P. 5977–5996.
  38. Yu J., Xie Z., Sun L., Kang H., He P., Xing G. δ13C-CH4 reveals CH4 variations over oceans from mid-latitudes to the Arctic // Sci. Report. 2015. V. 5, N 13760. 9 p.
  39. Pankratova N., Skorokhod A., Belikov I., Belousov V., Muravya V., Flint M. Ship-borne observations of atmospheric CH4 and 13C isotope signature in methane over Arctic Seas in summer and Autumn 2021 // Atmosphere. 2022. V. 13, N 3. P. 458.
  40. Pankratova N.V., Belikov I.B., Belousov V.A., Kopeikin V.M., Skorokhod A.I., Shtabkin Yu.A., Malafeev G.V., Flint M.V. Concentration and isotopic composition of methane, associated gases, and black carbon over Russian Arctic seas (shipborne measurements) // Oceanology. 2020. V. 60. P. 593–602.
  41. Skorokhod A.I., Pankratova N.V., Belikov I.B., Thompson R.L., Novigatsky A.N., Golitsyn G.S. Atmospheric methane and its isotopic composition over seas of the Russian Arctic according to results of ship measurements in summer and autumn of 2015 // Doklady Earth Sciences. 2016. V. 470, N 5. P. 580–584.
  42. Pankratova N., Skorokhod A., Belikov I., Elansky N., Rakitin V., Shtabkin Y., Berezina E. Evidence of atmospheric response to methane emissions from the East Siberian Arctic shelf // Geography, Environ., Sustain. 2018. V. 11, N 1. P. 85–92.
  43. Reshetnikov A.I., Makshtas A.P. Arkticheskaya gidrometeorologicheskaya observatoriya «Tiksi» // Tr. GGO. 2012. Iss. 567. P. 267–283.
  44. Antokhin P.N., Arshinova V.G., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Belan S.B., Davydov D.K., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Nedelek F., Parizh Zh.-D., Rasskazchikova T.M., Savkin D.E., Simonenkov D.V. Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Fofonov A.V. Krupnomasshtabnye issledovaniya gazovogo i aerozol'nogo sostava vozdukha nad Sibirskim regionom // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 3. P. 232–239.
  45. Antokhina O.Yu., Аntokhin P.N., Arshinova V.G., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Belan S.B., Davydov D.K., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Nedelec Ph., Paris J.-D.., Rasskazchikova T.M., Savkin D.E., Simonenkov D.V., Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Fofonov A.V. Vertikal'noe raspredelenie gazovykh i aerozol'nykh primesei vozdukha nad Rossiiskim sektorom Arktiki // Optika atmosf. i okeana. 2017. V. 30, N 12. P. 1043–1052; Antokhina O.Yu., Аntokhin P.N., Arshinova V.G., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Belan S.B., Davydov D.K., Ivlev G.A., Kozlov A.V., Nedelec Ph., Paris J.-D.., Rasskazchikova T.M., Savkin D.E., Simonenkov D.V., Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Fofonov A.V. The vertical distributions of gaseous and aerosol admixtures in air over the Russian Arctic // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 3. P. 300–310.
  46. Belan B.D., Ancellet G., Andreeva I.S., Antokhin P.N., Arshinova V.G., Arshinov M.Y., Balin Y.S., Barsuk V.E., Belan S.B., Chernov G.A., Kotel'nikov S.N., Kozlov A.S., Kozlov A.V., Law K., Mikhal'chishin A.V., Moseikin I.A., Nasonov S.V., Nédélec P., Okhlopkova O.V., Ol'kin S.E., Panchenko M.V., Paris J.-D., Penner I.E., Ptashnik I.V., Rasskazchikova T.M., Reznikova I.K., Romanovskii O.A., Safatov A.S., Savkin D.E., Simonenkov D.V., Sklyadneva T.K., Tolmachev G.N., Yakovlev S.V., Zenkova P.N. Integrated airborne investigation of the air composition over the Russian sector of the Arctic // Atmos. Meas. Tech. 2022. V. 15, N 13. P. 3941–3967.
  47. Ivakhov V.M., Paramonova N.N., Privalov V.I., Karol' I.L., Kiselev A.A., Zinchenko A.V., Semenets E.S., Polishchuk V.Yu. Nablyudeniya atmosfernoi kontsentratsii i potokov metana na stantsii Novyi Port (poluostrov Yamal) // Tr. GGO. 2020. Iss. 596. P. 78–95.
  48. Poddubnyi V.A., Nagovitsyna E.S., Markelov Yu.I., Buevich A.G., Antonov K.L., Omel'kova E.V., Manzhurov I.L. Otsenka prostranstvennogo raspredeleniya kontsentratsii metana v raione Barentseva i Karskogo morei v letnii period 2016–2017 years // Meteorol. i gidrol. 2020. N 3. P. 77–86.
  49. Sitnov S.A., Mokhov I.I. Anomalii soderzhaniya metana v atmosfere nad Severom Evrazii letom 2016 year // Dokl. AN. 2018. V. 480, N 2. P. 223–228.
  50. Bogoyavlenskii V.I., Sizov O.S., Nikonov R.A., Bogoyavlenskii I.V., Kargina T.N. Degazatsiya zemli v Arktike: genezis prirodnoi i antropogennoi emissii metana // Arktika: ekologiya i ekonomika. 2020. V. 39, N 3. P. 6–21.
  51. Berchet A., Bousquet P., Pison I., Locatelli R., Chevallier F., Paris J.-D., Dlugokencky E.J., Laurila T., Hatakka J., Viisanen Y., Worthy D.E.J., Nisbet E., Fisher R., France J., Lowry D., Ivakhov V., Hermansen O. Atmospheric constraints on the methane emissions from the East Siberian Shelf // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16, N 6. P. 4147–4157.
  52. Li Y., Fichot C.G., Geng L., Scarratt M.G., Xie H. The contribution of methane photoproduction to the oceanic methane paradox // Geophys. Res. Lett. 2020. V. 47, N 14. P. e2020GL088362. DOI: 10.1029/2020GL088362.
  53. Berchet A., Pison I., Crill P.M., Thornton B., Bousquet Ph., Thonat T., Hocking T., Thanwerdas J., Paris J.-D., Saunois M. Using ship-borne observations of methane isotopic ratio in the Arctic Ocean to understand methane sources in the Arctic // Atmos. Chem. Phys. 2020. V. 20, N 6. P. 3987–3998.
  54. Shakhova N., Semiletov I., Sergienko V., Lobkovsky L., Yusupov V., Salyuk A., Salomatin A., Chernykh D., Kosmach D., Panteleev G., Nicolsky D., Samarkin V., Joye S., Charkin A., Dudarev O., Meluzov A., Gustafsson O. The East Siberian Arctic Shelf: Towards further assessment of permafrost-related methane fluxes and role of sea ice // Philos. T. Roy. Soc. A. 2015. V. 373. P. 20140451. DOI: 10.1098/rsta.2014.0451.
  55. Sapart C.J., Shakhova N., Semiletov I.P., Jansen J., Szidat S., Kosmach D., Dudarev O., van der Veen C., Egger M., Sergienko V., Salyuk A., Tumskoy V., Tison J.-L., Röckmann T. The origin of methane in the East Siberian Arctic Shelf unraveled with triple isotope analysis // Biogeosci. 2017. V. 14, N 9. P. 2283–2292.
  56. Shakhova N., Semiletov I., Salyuk A., Yusupov V., Kosmach D., Gustafsson Ö. Extensive methane venting to the atmosphere from sediments of the East Siberian Arctic Shelf // Science. 2010. V. 327, N 5970. P. 1246–1250.
  57. You K., Flemings P.B., Malinverno A., Collett T.S., Darnell K. Mechanisms of methane hydrate formation in geological systems // Rev. Geophys. 2019. V. 57, N 4. P. 1146–1196.
  58. Nisbet E.G., Fisher R.E., Lowry D., France J.L., Allen G., Bakkaloglu S., Broderick T.J., Cain M., Coleman M., Fernandez J., Forster G., Griffiths P.T., Iverach C.P., Kelly B.F.J., Manning M.R., Nisbet-Jones P.B.R., Pyle J.A., Townsend-Small A., al-Shalaan A., Warwick N., Zazzeri G. Methane mitigation: methods to reduce emissions, on the path to the Paris agreement // Rev. Geophys. 2020. V. 58, N 1. P. e2019RG000675.
  59. Bogoyavlenskii V.I., Kazanin A.G., Kishankov A.V., Kazanin G.A. Degazatsiya zemli v Arktike: kompleksnyi analiz faktorov moshchnoi emissii gaza v more Laptevykh // Arktika: ekologiya i ekonomika. 2021. V. 11, N 2. P. 178–193.
  60. Bogoyavlenskii V.I., Kishankov A.V., Kazanin A.G., Kazanin G.A. Opasnye gazonasyshchennye ob"ekty na akvatoriyakh mirovogo okeana: Vostochno-Sibirskoe more // Arktika: ekologiya i ekonomika. 2022. V. 12, N 2. P. 158–171.
  61. Law K.S., Stohl A. Arctic Air Pollution: Origins and Impacts // Science. 2007. V. 315, N 5818. P. 1537–1540.
  62. Bozem H., Hoor P., Kunkel D., Köllner F., Schneider J., Herber A., Schulz H., Leaitch W.R., Aliabadi A.A., Willis M.D., Burkart J., Abbatt J.P.D. Characterization of transport regimes and the polar dome during Arctic spring and summer using in situ aircraft measurements // Atmos. Chem. Phys. 2019. V. 19, N 23. P. 15049–15071.
  63. Makosko A.A., Matesheva A.V. Otsenka tendentsii dal'nego zagryazneniya atmosfery Arkticheskoi zony Rossii v 1980–2050 years s uchetom stsenariev izmeneniya klimata // Arktika: ekologiya i ekonomika. 2020. N 1. P. 45–52.
  64. Makosko A.A., Matesheva A.V. K otsenke ekologicheskikh riskov ot zagryazneniya atmosfery Arkticheskoi zony v usloviyakh izmenyayushchegosya klimata v ХХI v. // Arktika: ekologiya i ekonomika. 2022. V. 12, N 1. P. 34–45.
  65. Alekseev G.V., Vyazilova A.E., Glok N.I., Ivanov N.E., Kharalanenkova N.E. Vliyanie anomalii temperatury vody v nizkikh shirotakh okeana na kolebaniya klimata Arktiki i ikh predskazuemost' // Arktika: ekologiya i ekonomika. 2019. N 3. P. 73–82.
  66. Babin M. Climate change tweaks Arctic marine ecosystems // Science. 2020. V. 369, N 6500. P. 137–138.
  67. Lewis K.M., van Dijken G.L., Arrigo K.R. Changes in phytoplankton concentration now drive increased Arctic Ocean primary production // Science. 2020. V. 369, N 6500. P. 198–202.
  68. Wendisch M.D., Handorf D., Tegen I., Neggers R.A.J., Spreen G. Glimpsing the ins and outs of the Arctic atmosphere cauldron // Eos. 2021. N 102. P. EO155959.
  69. Marushchak M.E., Friborg T., Biasi C., Herbst M., Johansson T., Kiepe I., Liimatainen M., Lind S.E., Martikainen P.J., Virtanen T., Soegaard H., Shurpali N.J. Methane dynamics in the subarctic tundra: Combining stable isotope analyses, plot- and ecosystem-scale flux measurements // Biogeosci. 2016. V. 13, N 2. P. 597–608.
  70. Elder C.D., Thompson D.R., Thorpe A.K., Hanke P., Walter A.K.M., Mille C.E. Airborne mapping reveals emergent power law of Arctic methane emissions // Geophys. Res. Lett. 2020. V. 47, N 3. P. e2019GL085707.
  71. Anisimov O.A., Zimov S.A., Volodin E.M., Lavrov S.A. Emissiya metana v kriolitozone Rossii i otsenka ee vozdeistviya na global'nyi klimat // Meteorol. i gidrol. 2020. N 5. P. 131–143.
  72. Brouillette M. The buried carbon bomb // Nature. 2021. V. 591, N 7850. P. 360–362.
  73. Jammet M., Crill P., Dengel S., Friborg T. Large methane emissions from a subarctic lake during spring thaw: Mechanisms and landscape significance // J. Geophys. Res. Biogeosci. 2015. V. 120. P. 2289–2305.
  74. Tan Z., Zhuang Q., Henze D.K., Frankenberg Ch., Dlugokencky E., Sweeney C., Turner A.J., Sasakawa M., Machida T. Inverse modeling of pan-Arctic methane emissions at high spatial resolution: What can we learn from assimilating satellite retrievals and using different process-based wetland and lake biogeochemical models? // Atmos. Chem. Phys. 2016. V. 16, N 19. P. 12649–12666.
  75. Bogoyavlenskii V.I., Bogoyavlenskii I.V. Degazatsiya zemli v Arktike: distantsionnye i ekspeditsionnye issledovaniya vybrosov gaza na termokarstovykh ozerakh // Arktika: ekologiya i ekonomika. 2019. N 2. P. 31–46.
  76. Golubyatnikov L.L., Kazantsev V.S. Vklad tundrovykh ozer Zapadnoi Sibiri v metanovyi byudzhet atmosfery // Izv. RAN. Fiz. atmosf. i okeana. 2013. V. 49, N 4. P. 430–438.
  77. Walter A.K.M., Zimov S.A., Grosse G., Jones M.C., Anthony P.N., Chapin F.S., Finlay J.C., Mack M.C., Davydov S., Frenzel P., Frolking S. A shift of thermokarst lakes from carbon sources to sinks during the Holocene epoch // Nature. 2014. V. 511, N 7510. P. 452–456.
  78. Saunois M., Stavert A.R., Poulter B., Bousquet Ph., Canadell J.G., Jackson R.B., Raymond P.A., Dlugokencky E.J., Houweling S., Patra P.K., Ciais Ph., Arora V.K., Bastviken D., Bergamaschi P., Blake D.R., Brailsford G., Bruhwiler L., Carlson K.M., Carrol M., Castaldi S., Chandra N., Crevoisier C., Crill P.M., Covey K., Curry Ch.L., Etiope G., Frankenberg Ch., Gedney N., Hegglin M.I., Höglund-Isaksson L., Hugelius G., Ishizawa M., Ito A., Janssens-Maenhout G., Jensen K.M., Joos F., Kleinen T., Krummel P.B., Langenfelds R.L., Laruelle G.G., Liu L., Machida T., Maksyutov Sh., McDonald K.C., McNorton J., Miller P.A., Melton J.R., Morino I., Müller J., Murguia-Flores F., Naik V., Niwa Y., Noce S., O’Doherty S., Parker R.J., Peng Ch., Peng Sh., Peters G.P., Prigent C., Prinn R., Ramonet M., Regnier P., Riley W.J., Rosentreter J.A., Segers A., Simpson I.J., Shi H., Smith S.J., Steele L.P., Brett F., Thornton B.F., Tian H., Tohjima Y., Tubiello F.N., Tsuruta A., Viovy N., Voulgarakis A., Weber T.S., van Weele M., van der Werf G.R., Weiss R.F., Worthy D., Wunch D., Yin Y., Yoshida Y., Zhang W., Zhang Z., Zhao Y., Zheng B., Zhu Q., Zhu Q., Qianlai Zhuang Q. The global methane budget 2000–2017 // Earth Syst. Sci. Data. 2020. V. 12, N 3. P. 1561–1623.
  79. Kuhn M.A., Varner R.K., Bastviken D., Crill P., MacIntyre S., Turetsky M., Anthony K.W., McGuire A.D., Olefeldt D. BAWLD-CH4: A comprehensive dataset of methane fluxes from boreal and Arctic ecosystems // Earth Syst. Sci. Data. 2021. V. 13, N 11. P. 5151–5189.
  80. Duncombe J. A climate mystery warns us to heed the unknown // Eos. 2022. N 103. DOI: 10.1029/2022EO220182.
  81. Stull R.B. An Introduction to Boundary Layer Meteorology. Norwell: Kluwer Academic Publishers, 1988. 688 p.
  82. Belan B.D. Dinamika sloya peremeshivaniya po aerozol'nym dannym // Optika atmosf. i okeana. 1994. V. 7, N 8. P. 1045–1054.
  83. O’Shea S.J., Allen G., Gallagher M.W., Bower K., Illingworth S.M., Muller J.B.A., Jones B.T., Percival C.J., Bauguitte S.J-B., Cain M., Warwick N., Quiquet A., Skiba U., Drewer J., Dinsmore K., Nisbet E.G., Lowry D., Fisher R.E., France J.L., Aurela M., Lohila A., Hayman G., George C., Clark D.B., Manning A.J., Friend A.D., Pyle J. Methane and carbon dioxide fluxes and their regional scalability for the European Arctic wetlands during the MAMM project in summer 2012 // Atmos. Chem. Phys. 2014. V. 14, N 23. P. 13159–13174.
  84. Sweeney C., Chatterjee A., Wolter S., McKain K., Bogue R., Conley S., Newberger T., Hu L., Ott L., Poulter B., Schiferl L., Weir B., Zhang Z., Miller C.E. Using atmospheric trace gas vertical profiles to evaluate model fluxes: A case study of Arctic-CAP observations and GEOS simulations for the ABOVE domain // Atmos. Chem. Phys. 2022. V. 22, N 9. P. 6347–6364.
  85. Yurganov L., Muller-Karger F., Leifer I. Methane increase over the Barents and Kara seas after the autumn pycnocline breakdown: Satellite observations // Adv. Polar Sci. 2019. V. 30, N 4. P. 382–390.
  86. Yurganov L., Carroll D., Pnyushkov A., Polyakov I., Zhang H. Ocean stratification and sea-ice cover in Barents and Kara seas modulate sea-air methane flux: Satellite data // Adv. Polar Sci. 2021. V. 32, N 2. P. 118–140.
  87. Panov A., Prokushkin A., Kübler K.R., Korets M., Urban A., Bondar M., Heimann M. Continuous CO2 and CH4 observations in the coastal Arctic atmosphere of the Western Taimyr Peninsula, Siberia: The first results from a new measurement station in Dikson // Atmosphere. 2021. V. 12, N 7. P. 876.
  88. Thornton B.F., Prytherch J., Andersson K., Brooks I.M., Salisbury D., Tjernstrцm M., Crill P.M. Shipborne eddy covariance observations of methane fluxes constrain Arctic sea emissions // Sci. Adv. 2020. V. 6, N 5. P. eaay7934.
  89. Hartery S., Commane R., Lindaas J., Sweeney C., Henderson J., Mountain M., Steiner N., McDonald K., Dinardo S.J., Miller C.E., Wofsy S.C., Chang R.Y.-W. Estimating regional-scale methane flux and budgets using CARVE aircraft measurements over Alaska // Atmos. Chem. Phys. 2018. V. 18, N 1. P. 185–202.
  90. Roth F., Sun X., Geibel M.C., Prytherch J., Brüchert V., Bonaglia S., Broman E., Francisco Nascimento F., Norkko A., Humborg C. High spatiotemporal variability of methane concentrations challenges estimates of emissions across vegetated coastal ecosystems // Glob Change Biol. 2022. V. 28, N 14. P. 4308–4322.
  91. Poddubnyi V.A., Nagovitsyna E.S., Markelov Yu.I., Buevich A.G., Antonov K.L., Omel'kova E.V., Manzhurov I.L. Otsenka prostranstvennogo raspredeleniya kontsentratsii metana v raione Barentseva i Karskogo morei v letnii period 2016–2017 years // Meteorol. i gidrol. 2020. N 3. P. 77–86.
  92. Kiselev A.A., Reshetnikov A.I. Metan v Rossiiskoi Arktike: rezul'taty nablyudenii i raschetov // Problemy Arktiki i Antarktidy. 2013. N 2. P. 5–15.
  93. Anisimov O.A., Zimov S.A., Volodin E.M., Lavrov S.A. Emissiya metana v kriolitozone Rossii i otsenka ee vozdeistviya na global'nyi klimat // Meteorol. i gidrol. 2020. N 5. P. 131–143.
  94. Bogoyavlenskii V.I. Fundamental'nye aspekty genezisa katastroficheskikh vybrosov gaza i obrazovaniya gigantskikh kraterov v Arktike // Arktika: ekologiya i ekonomika. 2021. V. 11, N 1. P. 51–66.
  95. Bogoyavlenskii V.I., Bogoyavlenskii I.V., Kargina T.N. Katastroficheskii vybros gaza v 2020 year na poluostrove YAmal v Arktike. Rezul'taty kompleksnogo analiza dannykh aerokosmicheskogo zondirovaniya // Arktika: ekologiya i ekonomika. 2021. V. 1, N 3. P. 362–373.
  96. Vorob'ev V.I. Sinopticheskaya meteorologiya. L.: Gidrometeoizdat, 1991. 616 p.

OPTIKA ATMOSFERY I OKEANA JOURNAL

V.E. ZUEV INSTITUTE OF ATMOSPHERIC OPTICS

OPTIKA ATMOSFERY I OKEANA JOURNAL

V.E. ZUEV INSTITUTE OF ATMOSPHERIC OPTICS

Academician Zuev square, 1, Tomsk, 634055, Russia

Usage statistics
Current issueEditorial boardSubjectsArchiveDocuments
All rights reserved ©  V.E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS
Powered by Yii Framework Desined by   logo Красная рамка