Рассмотрены динамика площади морских льдов в Северном полушарии и изменение инсоляции на разных высотных уровнях в полярных районах как возможные факторы изменения общего содержания озона в атмосфере. Установлено, что годовой ход общего содержания озона тесно связан с годовым ходом и многолетними изменениями площади морских льдов в Северном полушарии. На основе регрессионной модели выполнен оценочный прогноз общего содержания озона до 2050 г. Показано, что в этой модельной концепции следует учитывать криосферный фактор изменения общего содержания озона в атмосфере (площади морских льдов в Северном полушарии и инсоляции на разных высотных уровнях в полярных районах).
The sea ice extent dynamics in Northern Hemisphere and variations of solar irradiance at diff erent altitudes of polar regions are considered as possible controls of total ozone variations in the atmosphere. It has been determined that annual variation of total ozone closely correlates with the annual course and long-term variations of sea ice extent in Northern Hemisphere. We used a regression model for forecasting total ozone column up to 2050. It has been revealed that the model concept of total ozone column should take into account the earth’s cryosphere effect (cryospheric factor) on variability of total ozone in the atmosphere. The cryospheric factor includes changes in the sea ice extent in the Northern Hemisphere and insolation variations at diff erent altitudes in the polar regions.
Идентификаторы и классификаторы
Изменение общего содержания озона (ОСО) в атмосфере и его причины являются важной проблемой наук о Земле. Актуальность этой проблемы определяется ее важностью для жизни на Земле. Жизнь может существовать на Земле только при наличии “озонового экрана”, предохраняющего планету от ультрафиолетовой радиации Солнца. Этим определяется значимость исследования общего содержания озона в атмосфере, его пространственной и временной изменчивости.
Список литературы
1. Вишератин К.Н. Межгодовые вариации и тренды среднезональных рядов общего содержания озона, температуры и зонального ветра // Изв. РАН. ФАО, 2007, т. 43, № 4, с. 67-85. EDN: IANKXP
2. Истошин Ю.В. Океанография. Л., Гидрометеоиздат, 1956, 304 с.
3. Корякин В.С. Ледники Арктики. М., Наука, 1988, 160 с.
4. Ледяные образования морей западной Арктики / Под ред. Г.К. Зубакина. СПб., ААНИИ, 2006, 272 с.
5. Морской лед / Под ред. И.Е. Фролова, В.П. Гаврило. СПб., Гидрометеоиздат, 1997, 402 с.
6. Перов С.П. Современные проблемы атмосферного озона / С.П. Перов, А.Х. Хргиан. Л., Гидрометеоиздат, 1980, 288 с.
7. Федоров В.М. Межгодовые вариации продолжительности тропического года // Докл. РАН, 2013, т. 451, № 1, с. 95-97,. DOI: 10.7868/S086956521319016X EDN: QCMVUX
8. Федоров В.М. Тенденции изменения площади морских льдов в Северном полушарии и их причины // Криосфера Земли, 2015а, т. XIX, № 3, с. 52-64. EDN: UMUAWP
9. Федоров В.М. Пространственные и временные вариации солярного климата Земли в современную эпоху // Геофиз. процессы и биосфера, 2015б, т. 14, № 1, с. 5-22. EDN: TYMJEV
10. Федоров В.М. Инсоляция Земли и современные изменения климата. М., Физматлит, 2018, 232 с. EDN: YOXINR
11. Федоров В.М. Вариации инсоляции Земли и особенности их учета в физико-математических моделях климата // Успехи физ. наук, 2019, т. 189, № 1, с. 33-46. EDN: YWNXIL
12. Федоров В.М., Гребенников П.Б. Инсоляционная контрастность Земли и изменение площади морских льдов в Северном полушарии // Арктика: экология и экономика, 2018, № 4 (32), с. 86-94,. DOI: 10.25283/2223-4594-2018-486-94 EDN: RHQNMW
13. Федоров В.М., Костин А.А. Вычисление инсоляции Земли для периода от 3000 г. до н.э. до 2999 г. н.э. // Процессы в геосредах, 2019, № 2, с. 254-262. EDN: QBQKFS
14. Федоров В.М., Фролов Д.М. Пространственная и временная изменчивость приходящей на верхнюю границу атмосферы солнечной радиации // Космические исслед., 2019, т. 57, № 3, с. 177-184. EDN: ZALNYT
15. Цымбаленко Т.Т. Методы математической статистики в обработке экономической информации / Т.Т. Цымбаленко, А.Н. Байдаков, О.С. Цымбаленко, А.В. Гладилин. М., Финансы и статистика, 2007, 200 с. EDN: PFTLOP
16. Bronnimann S., Luterbacher J., Schmutz C., Wanner H. Variability of total ozone Aroza, Switzerland, since 1931 related to atmospheric circulation indices // Geophys. Res. Lett., 2000, vol. 27, No. 15, p. 2213-2216.
17. Chapman S. On ozone and atomic oxygen in the upper atmosphere // Phil. Mag. Ser. 7, 1930, vol. 10, No. 64, p. 369-385. Fetterer F., Knowles K., Meier W. et al. Updated daily sea ice index, version 3. Boulder, Colorado USA. NSIDC: National Snow and Ice Data Center, 2017,. DOI: 10.7265/N5K072F8
18. Giorgini J.D., Yeomans D.K., Chamberlin A.B. et al. JPL’s On-Line Solar System Data Service // Bull. Amer. Astronomical Soc., 1996, vol. 28 (3), p. 1158.
19. Hunt B.G. The need for a modified photochemical theory of the ozonosphere // J. Atmos. Sci., 1966, vol. 23, No. 1, p. 88-95.
20. Kopp G., Lean J. A new lower value of total solar irradiance: Evidence and climate sig nificance // Geophys. Res. Lett., 2011, vol. 37, p. L01706,. DOI: 10.1029/2010GL045777 EDN: OLTRMB
21. Krueger A.J., Minzner R.A. A mid-latitude ozone model for the 1976 U.S. Standard Atmosphere // J. Geophys. Res., 1976, vol. 81, No. 24, p. 4477-4481.
22. Staehelin J., Renaud A., Bader J. et al. Total ozone series at Arosa (Switzerland): Homogenization and data comparison // J. Geophys. Res., 1998, vol. 103, No. DS, p. 5827-5841,. DOI: 10.1029/97JD02402
23. Staehelin J., Viatte P., Stubi R. et al. Stratospheric ozone measurements at Aroza (Switzerland): history and scientifi c relevance // Anmos. Chem. Phys., 2018, vol. 18, p. 6567-6584,. DOI: 10.5194/acp-18-6567-2018
24. Walsh J.T., Chapman W.L. 20th century sea-ice variations from observational data // Ann. Glaciol., 2001, vol. 33, p. 444-448. EDN: LWBPPZ
25. URL: http://nsidc.org - [Электрон. ресурс Нац. центра снега и льда, США] (дата обращения: 25.08.2019).
26. URL: https://acd-ext.gsfc.nasa.gov/Data_services/merged/ - [Электрон. ресурс Нац. управления по аэронавтике и исслед. космического пространства, США] (дата обращения: 25.08.2019).
27. URL: http://meteoinfo.ru - [Электрон. ресурс Гидрометцентра России] (дата обращения: 25.08.2019).
28. URL: https://www.woudc.org/ - [Электрон. ресурс Всемир. центра данных по озону и ультрафиолет. излучению] (дата обращения: 25.08.2019).
29. URL: http://ssd.jpl.nasa.gov - NASA, Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology (JPL Solar System Dynamics). - [Электрон. ресурс Нац. управления по аэронавтике и исслед. космического пространства, США] (дата обращения: 25.08.2019).
Выпуск
Другие статьи выпуска
30 июня 2019 г. на 85-м году жизни после тяжелой, продолжительной болезни скончалась Людмила Семеновна Гарагуля – видный ученый, профессор кафедры геокриологии геологического факультета МГУ, доктор геолого-минералогических наук, лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, заслуженный деятель науки РФ.
Представлены результаты электроразведочных исследований строения многолетнемерзлой толщи в районе стационара Парисенто на полуострове Гыданский. По данным электромагнитных зондирований предполагаемая мощность многолетнемерзлой толщи составляет 210-300 м. Электротомография разреза показала, что толща пород, включающая пластовые льды, характеризуется удельным электрическим сопротивлением, превышающим миллион ом-метров. Это ограничивает чувствительность метода ниже глубин 50-75 м. Показано, что закрепление глубокозалегающих проводящих слоев, выделенных по данным электромагнитных зондирований, слабо влияет на ошибку инверсии данных электротомографии. Однако введение слоев с закрепленным электросопротивлением на глубине привело к улучшению модели для геологической интерпретации. Установлено, что пластовые льды между озерами Круглое и Парисенто не имеют сплошного распространения, как представлялось ранее по данным бурения. Выделена линейная область пониженного электросопротивления пород, которая, вероятно, связана с палеоруслом, соединяющим озера в прошлом. Численным моделированием тепловых полей установлены несквозной талик под оз. Круглое глубиной 140 м и сквозной талик под оз. Парисенто. Рассмотрено влияние трехмерных проводящих неоднородностей в виде подозерного талика и озера на распределение удельного электрического сопротивления в дву- и трехмерных геоэлектрических моделях.
Приведено сравнение мощностей установок типа “ГЕТ”, работающих на хладагентах - углекислоте и аммиаке. Показано, что мощность установки с углекислотой всегда выше мощности установки с аммиаком.
Для оценки изменения газопроницаемости мерзлых песчаных грунтов в условиях гидратообразования при отрицательной температуре проведено специальное экспериментальное моделирование. Эксперименты выполнены на оригинальной установке, позволяющей определить газопроницаемость дисперсных пород в условиях замораживания и гидратонасыщения. В ходе опытов получены данные по изменению газопроницаемости мерзлых песчаных грунтов, насыщенных метаном или диоксидом углерода, в условиях гидратообразования при температуре -5 °С. Установлено, что при гидратообразовании в мерзлых песчаных образцах происходит снижение газопроницаемости, величина которой зависит от начального льдосодержания. Получена зависимость снижения газопроницаемости от степени перехода порового льда в гидрат. При этом тип газа-гидратообразователя влияет на интенсивность снижения газопроницаемости мерзлых песков во времени.
Приведены результаты многолетнего геокриологического мониторинга на восьми стационарах в западном секторе российской Арктики. Потепление климата составило около 2.8 °С (1970-2018 гг.). Получены данные о динамике среднегодовой температуры в сезонноталом слое и толще многолетнемерзлых пород доминантных ландшафтов в различных биоклиматических зонах (типичная тундра, южная тундра, лесотундра, северная тайга). Предложено выделять три стадии устойчивости мерзлоты по отношению к потеплению климата: устойчивая мерзлота, неустойчивая мерзлота и мерзлота в стадии активной деградации. Показано, что деградация мерзлоты вызвала активное развитие растительного покрова и смещение границ биоклиматических зон к северу на 30-40 км (1975-2018 гг.).
Рассмотрены особенности строения и состава поздненеоплейстоценовых повторно-жильных льдов в обнажении ледового комплекса на пологом склоне хребта Кулар в западной части Яно-Индигирской низменности. Установлен возраст ледяных жил, которые формировались 47-42 и 37-32 тысяч лет назад. В те чение этого времени дважды фиксируются относительно высокие температуры вегетационного периода, которые повышались настолько, что были достаточны для произрастания деревьев. Относительно теплый летний сезон способствовал активизации склоновых процессов и накоплению склоновых едомных толщ.
Статистика статьи
Статистика просмотров за 2025 год.
Издательство
- Издательство
- СО РАН
- Регион
- Россия, Новосибирск
- Почтовый адрес
- 630090, Новосибирская обл, г Новосибирск, Советский р-н, пр-кт Академика Лаврентьева, д 17
- Юр. адрес
- 630090, Новосибирская обл, г Новосибирск, Советский р-н, пр-кт Академика Лаврентьева, д 17
- ФИО
- Пармон Валентин Николаевич (ПРЕДСЕДАТЕЛЬ СО РАН)
- E-mail адрес
- sbras@sb-ras.ru
- Контактный телефон
- +7 (495) 9381848