Том 25, номер 06, статья № 12

Малахова В.В., Голубева Е.Н. Роль сибирских рек в увеличении концентрации растворенного метана в водах Восточно-Сибирского шельфа. // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 06. С. 534–538.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

На основе полученной климатической картины циркуляции рассматривается модельная задача о выносе растворенного метана в Арктический океан со стоком сибирских рек. В качестве океанического блока используется региональная крупномасштабная модель гидротермодинамики океана, разработанная в Институте вычислительной математики и математической геофизики СО РАН. Распределение растворенного метана в морской воде получено как решение адвективно-диффузионного уравнения, в которое дополнительно включен процесс окисления метана. В результате численного моделирования воспроизведены процессы накопления и устойчивость по времени высоких концентраций растворенного метана в море Лаптевых, известные на основе данных наблюдения. Получено, что сток реки Лены может вносить весомый вклад в формирование аномально высоких концентраций метана в воде в проливе Дмитрия Лаптева. Показано, что окисление метана обеспечивает его эффективный сток в пределах зоны распространения растворенного газа, что может уменьшать его поступление в атмосферу.

Ключевые слова:

перенос метана, поток метана, окисление метана, Восточно-Сибирский шельф

Список литературы:

1. Polyakov I.D., Alekseev G.V., Bekryaev R.V., Bhatt U., Colony R., Johnson M.A., Karklin V.P., Makshtas A.P., Walsh D., Yulin A.V. Observationally based assessment of polar amplification of global warming // Geophys. Res. Lett. 1878. V. 29, N 18. doi: 10.1029/2001GL011111.
2. Peterson B.J., Holmes R.M., McClelland J.W., Vorosmarty C.J., Shiklomanov I.A., Shiklomanov A.I., Lammers R.B., Rahmstorf S. Increasing river discharge to the Arctic Ocean // Science. 2002. V. 298, N 5601. P. 2171–2173.
3. Serreze M.C., Barrett A.P., Slater A.G., Woodgate R.A., Aagaard K., Lammers R.B., Steele M., Moritz R., Meredith M., Lee C.M. The large-scale freshwater cycle of the Arctic // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. C11010. doi: 10.1029/2005JC003424.
4. McGuire A.D., Anderson L.G., Christensen T.R., Dallimore S., Guo L., Hayes D.J., Heimann M., Lorenson T.D., Macdonald R.W., Roulet N. Sensitivity of the carbon cycle in the Arctic to climate change // Ecol. Monogr. 2009. V. 79, N 4. P. 523–555.
5. Damm E., Mackensen A., Budeus G., Faber E., Hanfland C. Pathways of methane in seawater: plume spreading in an Arctic shelf environment (SW-Spitsbergen) // Continental Shelf Res. 2005. V. 25, iss. 12–13. P. 1453–1472.
6. Shakhova N., Semiletov I. Methane release and coastal environment in the East Siberian Arctic shelf // J. Marine Systems. 2007. N 66. P. 227–243.
7. Шахова Н.Е., Сергиенко В.И., Семилетов И.П. Растворенный метан в шельфовых водах Арктических морей // Докл. PАН. 2005. Т. 402, № 4. С. 529–533.
8. Шахова Н.Е., Семилетов И.П., Бельчева Н.Н. Великие Сибирские реки как источники метана на Арктическом шельфе // Докл. PАН. 2007. Т. 414, № 5. С. 683–685.
9. Golubeva E.N., Platov G.A. On improving the simulation of Atlantic Water circulation in the Arctic Ocean // J. Geophys. Res. 2007. V. 112. C04S05. 16 p. doi: 10.1029/2006JC003734.
10. Голубева Е.Н. Численное моделирование динамики Атлантических вод в Арктическом бассейне с использованием схемы QUICKEST // Вычислит. технол. 2008. Т. 13, № 5. С. 11–24.
11. Hunke E.C., Dukowicz J.K. An elastic-viscous-plastic model for ice dynamics // J. Phys. Oceanogr. 1997. V. 27, N 9. P. 1849–1867.
12. Bitz C.M., Lipscomb W.H. An energy-conserving thermodynamic model of sea ice// J. Geophys. Res. 1999. V. 104, N 15. P. 669–677.
13. Lipscomb W.H., Hunke E.C. Modeling Sea Ice Transport Using Incremental Remapping // Mon. Wea. Rev. 2004. V. 132, N 6. P. 1341–1354.
14. Голубева Е.Н., Платов Г.А. Численное моделирование отклика Арктической системы «океан – лед» на вариации атмосферной циркуляции 1948–2007 гг. // Изв. РАН. Сер. Физ. атмосф. и океана. 2009. Т. 45, № 1. С. 145–160.
15. Valentine D.L., Blanton D., Reeburgh W.S., Kastner M. Water column methane oxidation adjacent to an area of active hydrate dissociation, Eel River Basin // Geochim. et Cosmochim. Acta. 2001. V. 65, N 16. P. 2633–2640.
16. Elliott S., Maltrud M., Reagan M., Moridis G., Cameron-Smith P. Marine methane cycle simulations for the period of early global warming // J. Geophys. Res. 2011. V. 16. G01010. doi: 10.1029/2010JG001300.
17. Griffiths R.P., Caldwell B.A., Cline J.D., Broich W.A., Morita R.Y. Field Observations of Methane Concentrations and Oxidation Rates in the Southeastern Bering Sea // Appl. and Environ. Microbiol. 1982. V. 44, N 2. P. 435–446.
18. Yamamoto A., Yamanaka Y., Tajika E. Modeling of methane bubbles released from large sea-floor area: Condition required for methane emission to the atmosphere // Earth and Planetary Sci. Lett. 2009. V. 284, iss. 3–4. P. 590–598.
19. Wanninkhof R. Relationship between wind speed and gas exchange over the ocean // J. Geophys. Res. C. 1992. V. 97, N 5. P. 7373–7382.
20. Shakhova N., Semiletov I., Panteleev G. The distribution of methane on the Siberian Arctic shelves: Implications for the marine methane cycle // Geophys. Res. Lett. 2005. V. 32. L09601. doi: 10.1029/2005GL022751.

Вернуться