Вплив зменшення лісистості на зміну вітрового режиму для території України за даними глобального чисельного експерименту LUMIP
DOI:
https://doi.org/10.24028/gj.v45i5.289106Ключові слова:
LUMIP, глобальна кліматична модель, лісовий покрив, швидкість вітру, знелісненняАнотація
У статті проаналізовано та оцінено вплив часткового знеліснення на режим вітру на підставі основі глобального чисельного експерименту the Land Use Model Intercomparison Project(LUMIP), що є одною зі складових частин глобального проекту Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6). Мета експерименту LUMIP — аналіз зміни кліматичних характеристик і біогеохімічних циклів унаслідок часткового глобального знеліснення з поступовою заміною на трав’яний покрив. Згаданий період ретроспективного моделювання охоплює такі підперіоди: 1) з умовно мінімальним антропогенним впливом (1850—1899), для якого безпосередньо моделювали часткове зменшення лісистості з трендом близько 1 % на рік у тих вузлах сітки, де лісистість перевищувала 30 %; 2) наступні 30 років (1900—1929) стабілізації лісового покриву, тобто без його подальших змін. У попередніх дослідженнях проаналізовано вплив зменшення лісистості на радіаційний, термічний та вологісний режими для території України. Ця стаття є продовженням указаного цього циклу досліджень і присвячена впливу часткового знеліснення на зміну середньомісячної приземної швидкості вітру на підставі даних шести глобальних кліматичних моделей (ГКМ). Встановлено, що, очікувано, знеліснення спричинює збільшення цього показника в усі місяці року за всіма ГКМ, використаними у дослідженні, але проте з різною чутливістю. Найбільші зміни з-поміж усіх ГКМ визначено за моделлю, де з найбільшим кроком зменшували лісистість — до 1,6 % у вузлі сітки. Ще більші зміни відбувались у тих вузлах сітки, де лісовий покрив замінювали трав’яним. Встановлено середні—високі обернені зв’язки для всіх сезонів року. Втім в Україні найбільші швидкості вітру характерні для зими, тому й максимальні зміни — до 0,3 м/с на 10 років, отримано для січня. Натомість у перехідні сезони року та влітку подібні зміни досягають 0,1—0,2 м/с на 10 років. Різниці між періодами сталого лісового покриву та часткового знеліснення становили складали до 1,2 м/с у вузлі сітки для території України.
Посилання
Stepanenko, S.M., & Polevoy, A.M. (2018). Climatic risks of functioning of branches of the economy of Ukraine in the conditions of climate chan¬ge. Odesa: TES, 548 p. (in Ukrainian).
Lipinskyy, V., Dyachuk, V., & Babichenko, V. (Eds.). (2003). Climate of Ukraine. Kyiv: Rayevskyy Publishing, 343 p. (in Ukrainian).
Malytska, L.V. (2017). Discomfort of weather conditions during winter period in Ukraine. Ukrainian Hydrometeorological Journal, 20, 26—36. https://doi.org/10.31481/uhmj.20.2017.03 (in Ukrainian).
Mishchenko, Z.A., & Liashenko, G.V. (2007). Mic¬ro¬climatology: Tutorial. Odesa, 336 p. (in Ukrainian).
Oshurok, D.O. (2020). Windenergy resources in Ukraine under the current climatic conditions. Candidate’s thesis. Kyiv: Ukrainian Hydrometeorological Institute of the State Emergency Service of Ukraine and NASU, 203 p. (in Ukrainian).
Oshurok, D.O., & Skrynyk, O.Y. (2019). Correction of wind speed data according to the open terrain conditions. Hidrolohiia, hidrokhimiia i hidroekolohiia, (4), 131—139. https://doi.org/ 10.17721/2306-5680.2019.4.11 (in Ukrainian).
Pysarenko, L.A., & Krakovska, S.V. (2021a). Impact of deforestation on radiative and thermal regimes of the territory of Ukraine on the base of global climate models data. Geofizicheskiy Zhurnal, 43(3), 135—160. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i3.236385 (in Ukrainian).
Pysarenko, L.A., & Krakovska, S.V. (2021б). Impact of deforestation on moisture evaporation from soil and canopy for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP. Geofizicheskiy Zhurnal, 43(6), 221—247. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i6.251564 (in Ukrainian).
Pysarenko, L.A., & Krakovska, S.V. (2022). The influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP. Geofizicheskiy Zhurnal, 44(4), 124—145. https://doi.org/10.24028/gj.v44i4.264844 (in Uk¬rainian).
Popova, L.O., Ivus, H.P., & Semerhei-Chumachenko, A.B. (2018). Change in wind speed and direction over Odesa region. Proc. of the third international conference for young scientist son modern hydro meteorology: topical issues and the solutions, 21—23 March 2018, Odesa, Ukraine (pp. 183—184).
Lipinsky, V.M., Osadchyy, V.I., Babichenko, V.M. (Eds.). (2006). Natural Meteorological Pheno¬me¬na on the Territory of Ukraine for the Last Twen¬ty Years (1986—2005). Kyiv: Nika-Center, 312 p.
Shevchenko, O.G., & Snizhko, S.I. (2018). Big city wind regime. Bulletin of Taras Shevchenko Nati¬onal University of Kyiv, Geography, (3), 13—20. http://doi.org/10.17721/1728-2721. 2018. 72.3.
Barry, R., & Hall-McKim, E.A. (2014). Essentials of the Earth’s Climate System. Cambridge Univer. Press, 274 p.
Bonan, G.B. (2008). Forests and Climate Change: Forcings, Feedbacks, and the Climate Benefits of Forests. Science, 320, 1444—1449. https://doi.org/10.1126/science.1155121.
Bonan, G.B., Pollard, D., & Thompson, S.L. (1992). Effects of boreal forest vegetation on global climate. Nature, 359, 716—718. https://doi.org/10. 1038/359716a0.
Boysen, L., Brovkin, V., & Pongratz, J. (2018). Climatic effects of idealized deforestation experiments in Earth System Models. Geophysical Research Abstracts, 20. Retrieved from https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2018/EGU2018-12079.pdf
Boysen, L., Brovkin, V., Pongratz, J., Lawrence, D., Lawrence, P., Vuichard, N., Peylin, Ph., Liddicoat, S., Hajima, T., Zhang, Y., Rocher, M., Delire, Ch., Séférian, R., Arora, V.K., Nieradzik, L., Anthoni, P., Thiery, W., Laguë, M., Lawrence, D., & Lo, M.-H. (2020). Global climate response to idealized deforestation in CMIP6 models. Biogeosciences, 17, 5615—5638. https://doi.org/10.5194/bg-17-5615-2020.
Brovkin, V., Boysen, L., Pongratz, J., Vuichard, N., Peylin, P., & Lawrence, D. (2020). Model intercomparison of idealized global deforestation experiments. EGU General Assembly, Online, 4—8 May. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu2020-10295.
Boucher, O., Denvil, S., Levavasseur, G., Cozic, A., Caubel, A., Foujols, M.-A., Meurdesoif, Y.n, Cadule, P., Devilliers, M., Ghattas, J., Lebas, N., Lurton, T., Mellul, L., Musat, I., Mignot, J., & Cheruy, Fr. (2018). IPSL IPSL-CM6A-LR model output prepared for CMIP6 CMIP. Earth System Grid Federation. https://doi.org/10.22033/ESGF/CMIP6.1534.
CMIP Phase 6 (CMIP6). (2023). Retrieved from https://www.wcrp-climate.org/wgcm-cmip/wgcm-cmip6.
Danabasoglu, G. (2019). NCAR CESM2 model output prepared for CMIP6 CMIP historical. Earth System Grid Federation. https://doi.org/10.22033/ESGF/CMIP6.7627.
ESGF: WCRP Coupled Model Intercomparison Project. (2023). Retrieved from https://esgfnode.llnl.gov/search/cmip6/.
Eyring, V., Bony, S., Meehl, G.A., Senior, C.A., Stevens, B., Stouffer, R.J., & Taylor, K.E. (2016). Overview of the Coupled Model Intercomparison Project Phase6 (CMIP6) experimental design and organization. Geoscientific Model Development, 9, 1937—1958. https://doi.org/10. 5194/gmd-9-1937-2016.
Huang, B., Hu, X., Fuglstad, G.-A., Zhou, X., Zhao, W., & Cherubini, F. (2020). Predominant regional biophysical cooling from recent land cover changes in Europe. Nature Communications, 11. https://doi.org/10.1038/s41467-020-14890-0.
IPCC. Climate change. (2014). Synthesis report. Retrieved from https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/05/SYR_AR5_FINAL_full_wcover.pdf.
IPCC. Frequently Asked Questions. (2022а). Retrieved from: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2018/12/SR15_FAQ_Low_Res.pdf.
IPCC. Sixth Assessment Report Working Group 1: The Physical Science Basis. (2021). Retrieved from https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/.
IPCC. Sixth Assessment Report Impacts, Adaptation and Vulnerability. Working Group II Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. (2022а). Retrieved from https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/downloads/report/IPCC_AR6_WGII_FullReport.pdf.
IPCC. Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation. (2011). Retrieved from https://www.ipcc.ch/report/renewable-energy-sources-and-climate-change-mitigation/.
IPCC Working Group I (WGI): Sixth Assessment Report. IPCC WGI Interactive Atlas. (2022б). Retrieved from https://interactive-atlas.ipcc.ch/.
Lawrence, D.M., Hurtt, G.C., Arneth, A., Brov¬kin, V., Calvin, K.V., Jones, A.D., Jones, C.D., Lawrence, P.J., deNoblet-Ducoudré, N., Pongratz, J., Seneviratne, S.I., & Shevliakova, E. (2016). The Land Use Model Intercomparison Project (LUMIP) contribution to CMIP6: rationale and experimental design. Geoscientific Model Development, 9, 2973—2998. https://doi.org/10.5194/gmd-9-2973-2016.
Karamushka, V., Boychenko, S., Kuchma, T., & Zabarna, O. (2022). Trends in the Environmental Conditions, Climate Change and Human Health in the Southern Region of Ukraine. Sustainability, 14(9), 5664. https://doi.org/10.3390/su14095664.
Sanderson, M., Santini, M., Valentini, R., & Pope, E. (2012). Relationships between forests and weather. EC Directorate General of the Environment 13th January 2012. Retrieved from http://ec.europa.eu/environment/forests/pdf/EU_Forests_annex1.pdf.
Seferian, R. (2018). CNRM-CERFACS CNRM-ESM2-1 model output prepared for CMIP6 CMIP. Earth System Grid Federation. https://doi.org/10.22033/ESGF/CMIP6.1391.
Shevchenko, O., Snizhko, S., & Matviienko, M. (2019). Human-biometeorological assessment of Kharkiv (Ukraine) in the summer season. Hrvatski Meteorološki Časopis, 54(54/55), 43— 54. https://doi.org/10.37982/hmc.54.55.1.4.
Sospedra-Alfonso, R., Lee, W., Merryfield, W.J., Swart, C.N., Cole, J.N.S., Kharin, V.V., Lazare, M., Scinocca, J.F., Gillett, N.P., Anstey, J., Arora, V., Christian, J.R., Jiao, Y., Lee, W.G., Majaess, F., Saenko, O, Seiler, Ch., Seinen, C., Shao, A., Solheim, L., vonSalzen, K., Yang, D., Winter, B., & Sigmond, M. (2019). CCCma CanESM5 model output prepared for CMIP6 DCPP. Earth System Grid Federation. https://doi.org/10.22033/ESGF/CMIP6.1306.
Tang, Y., Rumbold, S., Ellis, R., Kelley, D., Mulcahy, J., Sellar, A., Walton, J., & Jones, C. (2019). MOHC UKESM1.0-LL model output preparedfor CMIP6 CMIP historical. Earth System Grid Federation. https://doi.org/10.22033/ESGF/CMIP6.6113.
Thom, D., Rammer, W., & Seidl, R. (2017). The impact of future forest dynamics on climate: interactive effects of changing vegetation and disturbance regimes. Ecological Monographs, 87(4), 665—684. https://doi.org/10.1002/ecm. 1272.
The World Climate Research Programme. (2023). Retrieved from https://www.wcrp-climate.org/about-wcrp/wcrp-overview.
Wu, T., Chu, M., Dong, M., Fang, Y., Jie, W., Li, J.L., Weiping, L., Qianxia, S., Xueli, X., Yan, J., Zhang, F., Zhang, J., Zhang, L., & Zhang, Y. (2018). BCC BCC-CSM2MR model output prepared for CMIP6 CMIP historical. Earth System Grid Federation. https://doi.org/10.22033/ESGF/CMIP6.2948.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 L.A. Pysarenko, S.V. Krakowska
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
