Impact of sulphur dioxide on the terrestrial carbon cycle

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In this paper, the earlier results, which were obtained with the climate model developed at the A.M. Obu khov Institute of Atmospheric Physics, Russian Academy of Sciences (IAP RAS CM) and related to the impact of the atmospheric sulphur dioxide on terrestrial carbon cycle, are elucidated. Because of the unavailability of the global data for near surface SO2 concentration, it was reconstructed by using statistical model which was fitted employing the output of the atmospheric chemistry-transport model RAMS-CMAQ. The obtained results are in general agreement with those reported earlier. In particular, the most significant SO2 impact on terrestrial carbon cycle is simulated for south-east North America and for Europe. However, such impact for south-east Asia is markedly weaker in comparison to that reported earlier, which is related to excessive moisture content in the atmosphere of this region.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Сернистый газ SO2 является основным антропогенным веществом – химическим предшественником тропосферных сульфатных аэрозолей (при этом следует отметить, что другие химические предшественники этих аэрозолей также окисляются до SO2 перед превращением в сульфаты) [1–3]. Он способен поглощаться растениями и повреждать их фотосинтезирующие органы [4, 5]. Повреждение фотосинтезирующих органов растений продуктами химических реакций с участием сернистого газа, в свою очередь, способно изменить характеристики обратной связи между климатом и углеродным циклом. Глобальный анализ влияния изменения концентрации SO2 в атмосфере на глобальный углеродный цикл был ранее проведен с использованием климатической модели Института фи зики атмосферы им. А.М. Обухова РАН (КМ ИФА РАН) [6, 7]. При этом было отмечено, что наиболее значимо такое влияние на юго-востоке Азии и Северной Америки и в меньшей степени – на территории Европы.

Однако ввиду недоступности глобальных данных о приземной концентрации сернистого газа как для ХХ, так и для XXI веков, на основании ряда расчетов с глобальными моделями численные эксперименты в [6, 7] были проведены в предположении равенства друг другу приземных молярных концентраций сернистого газа и сульфат-ионов. Глобальные оценки изменения приземной концентрации сульфатов в последние примерно полтора столетия, а также для XXI века доступны, например, в рамках международного проекта сравнения климатических моделей CMIP5 (Coupled Models Intercomparison Project, phase 5). Кроме того, в этих расчетах были использованы среднегодовые значения концентрации сульфатов в атмосфере, в то время как характеристики углеродного цикла испытывают значительные межсезонные изменения.

Целью данной работы является уточнение результатов [6, 7]. При этом в представленной работе учитываются как различия между приземными концентрациями сернистого газа и сульфатов, так и годовой ход сульфатных аэрозолей. В частности, для вычисления поля концентрации сернистого газа qSO2 исходя из поля концентрации сульфат-иона qSO4 на больших пространственно-временных масштабах в работе построена статистическая модель, которая затем внедрена в КМ ИФА РАН.

1. ПОСТРОЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ, СВЯЗЫВАЮЩЕЙ ПРИЗЕМНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ SO2 И SO4

Статистическая модель, связывающая приземные концентрации сернистого газа и сульфат-иона, основана на уравнении баланса массы SO4 в эйлеровых координатах. Это уравнение учитывает химические реакции образования сульфат-иона из SO2 с интенсивностью R, приток SO4 к данному объему атмосферы (или отток от него) за счет динамических процессов (адвекции, диффузии и конвекции) с интенсивностью D и сток из атмосферы с интенсивностью S:

dqSO4 /dt = R + D + S. (1)

Для интенсивности химических реакций образования сульфат-иона можно использовать кинетику первого порядка:

R = kR qSO2 qox, (2)

где qox – приземная концентрация окислителей SO2. Эти окислители (гидроксил-радикал и пероксид-радикал [1–3]) образуются при диссоциации водяного пара и перекиси водорода соответственно. Как следствие, qox можно считать пропорциональным содержанию водяного пара qv в данном объеме атмосферы с коэффициентом kox:

qox = kox qv. (3)

Сток сульфат-ионов из атмосферы обусловлен их захватом осадками, сухим осаждением и гравитационным оседанием. Интенсивность этих процессов можно считать пропорциональной qSO4 с коэффициентом –kS, зависящим от интенсивности осадков [1–3]. В данной работе для простоты указанная зависимость не учитывается, и величина kS считается постоянной. Если дополнительно пренебречь вкладом динамики атмосферы D в изменение qSO4, то отношение концентраций qSO4 и qSO2 можно выразить в виде

K = qSO4 / qSO2 = kR qox / kS =

= (kR kox / kS) qv = k qv. (4)

Коэффициент k в (4) был оценен по полям содержания сернистого газа SO2 и сульфатных аэрозолей SO42 – по данным расчетов с региональной моделью RAMS-CMAQ (Regional Atmospheric Modelling System – Community Multi-scale Air Quality Model) [8–10]. В расчетах с моделью RAMS использовалась ассимиляция атмосферных переменных по данным реанализа NCEP (National Centers for Environmental Prediction) [11] с разрешением по времени 6 ч. и по пространству 1° × 1°. По этим же данным в расчетах было задано поле температуры поверхности океана. Антропогенные эмиссии различных примесей в атмосферу в расчетах с моделью RAMS-CMAQ были заданы по данным [12–16] (в частности, антропогенные эмиссии SO2 – по данным [16]. Расчеты с моделью проводились для 2012 г. в пространственной области 6654 × 5440 км2 с центром в точке 35 °N, 116 °Е (основную часть этой области занимает Великая Китайская равнина) с пространственным разрешением 64 км. В вертикальном направлении расчетная область простиралась от поверхности земли до высоты 23 км с 15 вычислительными уровнями, 7 из этих которых были расположены в нижнем 2-километровом слое для адекватного учета процессов в планетарном пограничном слое.

По среднемесячным полям qSO2, qSO4 и метеорологических показателей атмосферы был вычислены коэффициенты К и k. При этом действительно связь K с qv оказывается близкой к линейной (рис. 1). При построении соот ветствующей линейной регрессии после горизонтального осреднения полей по всему расчетному домену оценка значения коэффициента k = 0.22 ± 0.05 кг/г. Если предварительное осреднение по пространству не проводить, то соответствующая оценка оказывается близкой: 0.21 ± 0.01 кг/г.

2. РАСЧЕТЫ С КМ ИФА РАН

2.1. Модель и постановка численных экспериментов

КМ ИФА РАН [17] – единственная российская глобальная климатическая модель, относящаяся к классу моделей промежуточной сложности и участвующая в соответствующих международных сравнениях [18]. Особенностью модели является то, что крупномасштабная динамика атмосферы и океана (с масштабом больше синоптического) описывается явно, тогда как синоптические процессы параметризованы. Последнее позволяет существенно уменьшить время, необходимое для расчетов с моделью. Модель содержит блоки углеродного цикла (включая цикл метана) [19–23]. Горизонтальное разрешение КМ ИФА РАН составляет 4.5o широты и 6o долготы.

Схема учета влияния сернистого газа на продуктивность наземной растительности описана в [6, 7]. Отметим, что в этой схеме чувствительность первичной продукции наземных экосистем к такому воздействию зависит от функционального типа растительности и максимальна для лиственных деревьев и кустарников умеренного пояса. В данной работе ввиду учета годового хода qSO4(а следовательно, и qSO2) она модифицирована. Если в [6, 7] при расчете связанной с действием SO2 поправки δfGPP к интенсивности фотосинтеза использовалось среднегодовое значение qSO2, то в данной работе используется среднее за вегетационный период (рассчитываемый интерактивно с учетом модельного климата за данный календарный год) значение qSO2,eff. Несмотря на нелинейность связи δfGPPс qSO2 [6, 7], это возможно ввиду малой приземной концентрации сернистого газа в атмосфере (≤ 5 × 10–3 млн–1; см. ниже). При таких qSO2 связь δfGPP с концентрацией сернистого газа почти линейна, так что ошибка оценки годовой интенсивности фотосинтеза наземной растительности невелика.

С КМ ИФА РАН были проведены численные эксперименты для 1700–2100 гг. с учетом сценариев антропогенных воздействий на климат за счет изменения содержания парниковых газов (СО2, СН4 и N2O) в атмосфере, тропосферных и стратосферных вулканических сульфатных аэрозолей, изменения солнечной постоянной и изменения площади сельскохозяйственных угодий. Эти воздействия для 1700–2005 гг. были заданы в соответствии с условиями "Historical simulations" проекта CMIP5 (http://www.iiasa.ac.at/web-apps/tnt/RcpDb). Для 2006–2100 гг. указанные антропогенные воздействия были заданы в соответствии со сценарием антропогенного воздействия RCP 8.5 проекта CMIP5. В данной работе содержание углекислого газа в атмосфере было задано в соответствии со сценарием RCP 8.5, а углеродный цикл КМ ИФА РАН использовался только для диагностики потоков СО2 из атмосферы в океан и наземные экосистемы, а также запасов углерода в них. При этом эмиссии СО2 в атмосферу были также заданы в соответствии с условиями "historical simulations" вплоть до 2005 г. и RCP 8.5 – начиная с 2006 г. Существенным отличием численных экспериментов в данной работе от проведенных ранее с КМ ИФА РАН [6, 7, 17, 19–25] является учет годового хода содержания сульфатов в атмосфере.

Ввиду уже отмеченной недоступности данных для qSO2 в массивах данных воздействия на кли мат проекта CMIP5, в КМ ИФА РАН была включена статистическая схема вычисления приземной концентрации сернистого газа в виде (4).

Для выделения влияния SO2 на характеристики наземного углеродного цикла были проведены расчеты с двумя версиями модели: I) полной моделью, II) моделью, в которой qSO2 ≡ 0. Для любой переменной Y влияние SO2 оценивалось с помощью

δY = YI – YII (5)

(здесь нижний индекс указывает на версию КМ ИФА РАН).

2.2. Воспроизведение приземных полей удельной влажности и концентрации SO2

Принципиальным для задач данной работы является воспроизведение поля приземной удельной влажности qv, которое затем используется при вычислении поля qSO2. Версия I КМ ИФА РАН в целом реалистично воспроизводит приземную удельную влажность в сравнении с данными реанализа ERA-Interim [26] с максимумами в тропиках и постепенным уменьшением qv при увеличении широты, а также c большими значения над океаном, чем над сушей (рис. 2а–г). Однако в модели проявляются два региона значительного завышения удельной влажности летом. Один из них расположен в регионе Аравийского полуострова и Причерноморья и связан с грубым описанием внутренних водоемов в модели. Завышение qv в этом регионе не играет принципиальной роли для целей данной работы, так как содержание SO2 и SO4 здесь мало.

Более существенным является завышение влагосодержания атмосферы на юго-востоке Азии летом (рис. 2б, г). Атмосфера в этом регионе сильно загрязнена сульфатами [27]. Как следствие, завышение qv в данном регионе приводит к чрезмерно быстрому химическому превращению сернистого газа в сульфаты и, при использовании (4) – к недооценке qSO2.

При продолжении потепления климата в XXI ве ке при сценарии RCP 8.5 qv увеличивается (рис. 2д, е), что дополнительно интенсифицирует окисление сернистого газа в сульфаты.

Следует отметить, что воспроизведенные КМ ИФА РАН среднегодовые значения qv действительно приводят к значениям коэффициента К, отличающимся от единицы не более чем на 20% от начала расчета и вплоть до первых десятилетий XXI века в таких регионах загрязнения атмосферы сернистым газом, как Европа и юго-восток Северной Америки. Это согласуется с предположением о равенстве qSO2 и qSO4 друг другу в [6, 7]. С другой стороны, они приводят к большим в 2-3 раза значениям К на юго-востоке Азии. Кроме того, значения К значительно превышают единицу во всех регионах, начиная со второй трети XXI века (последнее не играет большой роли для целей данной работы, т. к. в этот период qSO2 и qSO4 уже малы на всем земном шаре).

Глобальное среднее значение приземной концентрации SO2 в расчетах с версией I максимально в конце 1970-х и начале 1980-х гг. (рис. 3а). В этот период среднегодовые значения qSO2 превышают 1 × 10–3 млн–1 практически во всех внетропических регионах суши Северного полушария (рис. 3б). Пространственная структура приземной концентрации SO2 в целом сохраняется и в первой четверти XXI века, но с меньшим загрязнением атмосферы сернистым газом в Европе и в Северной Америке и несколько большим на юго-востоке Азии (рис. 3г). Приведенные на рис. 3г значения qSO2 для Европы в целом (с учетом различия пространственного разрешения между моделями) согласуются с результатами расчетов по модели EMEP MSC-W (European Monitoring and Evaluation Programme Meteorological Synthesizing Centre – West), доступных на сайте http://emep.int/mscw/index_mscw.html.

В целом большая влажность атмосферы в теплый период года и годовой ход qSO4 приводят к меньшим приземным концентрациям SO2 летом в Европе и Северной Америке по сравнению с соответствующими среднегодовыми значениями (рис. 3в, д). Однако по сравнению c среднегодовыми значениями, летнее увеличение qSO2 наблюдается на юго-востоке Азии. С учетом уже отмеченного завышения летней qv в этом регионе, по всей видимости, летний максимум qSO2 моделью занижается. Подобно среднегодовым значениям, загрязнение атмосферы сернистым газом летом в начале XXI века, по сравнению с последней четвертью XX века, уменьшается в Европе и в Северной Америке и увеличивается на юго-востоке Азии.

2.3. Влияние загрязнения атмосферы сернистым газом на наземный углеродный цикл

Влияние сернистого газа атмосферы на характеристики наземного углеродного цикла в целом согласуется с полученными ранее в численных экспериментах со среднегодовыми полями qSO4 и в приближении равенства приземных концентраций qSO2 и qSO4 (см. [6, 7]).

В ХX веке в КМ ИФА РАН (как и в других моделях Земной системы) отмечаются [19, 21].

1) общее увеличение интенсивности фотосинтеза, связанное с фертилизацией наземной растительности углекислым газом атмосферы;

2) общее уменьшение запаса углерода в наземной растительности, происходящее несмотря на только что отмеченную интенсификацию фотосинтеза и связанное с уменьшением пребывания углерода в растительности при сельскохозяйственной дефорестации, которая приводит к замене древесной растительности на травяную;

3) общее увеличение запаса углерода в почве, также связанное с уменьшением пребывания углерода в растительности при сельскохозяйственной дефорестации; на региональном уровне при этом отмечается как увеличение, так и уменьшение запаса углерода в почве;

4) поток углерода из атмосферы в наземные экосистемы (для величин на единицу площади определяемый согласно

fl = fGPP – rv – rs, (6)

где fGPP – интенсивность фотосинтеза наземной растительности, rv – интенсивность дыхания растений, rs – интенсивность потока разложившегося в почве углерода в атмосферу) увеличивается; дополнительно отметим, что это увеличение продолжается вплоть до середины XXI века, после чего fl (и соответствующий ему глобальный поток Fl = FGPP – Rv – Rs, где FGPP, Rv, Rs – интегралы fGPP, rv и rsсоответственно по всему земному шару) начинает уменьшаться.

В свою очередь, увеличение qSO4 в вплоть до 1980-х гг. привело к замедлению роста интенсивности фотосинтеза (рис. 4). Оно максимально около 1980 г. Влияние SO2 в атмосфере на глобальную интенсивность фотосинтеза δFGPP = –0.3 ПгС/год (т. е. 0.2 % относительно FGPP в этот год для версии I модели, рис. 4а). Подобно [6, 7], наиболее значимое относительное (как и абсолютное) влияние SO2атмосферы на fGPP отмечается в 1970-е и 1980-е гг. в Европе и на юго-востоке Северной Америки (где модуль δfGPP может достигать 2% от значения fGPP в версии I модели; рис. 4б), а в начале XXI века – в Европе, на юго-востоке Северной Америке и на юго-востоке Азии (рис. 4в). В соответствии с результатами раздела 2.2, региональные особенности влияния сернистого газа на интенсивность фотосинтеза в первых двух регионах в КМ ИФА РАН можно считать реалистичными, тогда как на юго-востоке Азии они моделью зани жаются.

Инерционность изменения запаса углерода в растительности приводит к тому, что влияние SO2 атмосферы на запас углерода в наземной растительности δСv запаздывает на 6 лет относительно δFGPP. В середине 1980-х гг. абсолютная величина δСv максимальна и равна 0.8 ПгС (рис. 5а), т. е. 0.2 % от значения Сv в версии I модели. Региональные особенности влияния сернистого газа на запас углерода в растительности в разные десятилетия в целом подобны соответствующим особенностям δfGPP (рис. 5б, в). В 1970-е и 1980-е гг. соответствующий отклик запаса углерода в растительности на единицу площади δсv может достигать 2% в Европе и на юго-востоке Северной Америки. Для первого региона полученные значения согласуются с опубликованными в [5].

Подобное также справедливо и для запаса углерода в почве. Однако инерционность разложения органики почвы приводит к дополнительному запаздыванию отклика влияния SO2 на этот запас относительно соответствующего влияния на запас углерода в растительности. На глобальном уровне δСs запаздывает на 15 лет относительно δСv (и на 21 год относительно δFGPP), так что максимум абсолютного значения δСs (4.4 ПгС, т. е. также 0.2% значения Сs в версии I модели) достигается около 2000 г. (рис. 6а). Пространственная структура отклика запаса углерода почвы δсs к изменению концентрации SO2 в атмосфере подобна пространственной структуре δfGPP и δсv (рис. 6б, в). Однако максимальные значения δсs (по модулю достигающие 2%) ввиду отмеченной инерционности разложения органики почвы отмечаются вплоть до 2010-х гг.

Влияние SO2 атмосферы на глобальный поток углерода между атмосферой и наземными экосиcтемами δFl отмечается раньше, чем соответствующее влияние на фотосинтез – в конце 1960-х гг. (рис. 7а). Это связано с тем, что при дальнейшем нарастании qSO2, изменениях климата и изменениях запаса углерода в растительности и почве слагаемое δFGPP частично компенсируется слагаемыми δRv и δRs. Начиная с 1990-х гг., уменьшение qSO2 и дальнейшие изменения климата и запасов углерода в резервуарах Земной системы сначала приводят к полной компенсации между δFGPP, с одной стороны, и δRv и δRs – с другой.

Взаимная компенсация между отдельными слагаемыми, характеризующими влияние изменения qSO2 на поток углерода из атмосферы в наземные экосистемы, также видна и на регио нальном уровне, проявляясь в δfl. В частности, если вплоть до 1980-х гг. во всех регионах δfl < 0 (рис. 7б), то смещение в 1980-х и 1990-х гг. основных антропогенных источников этого газа из Европы и Северной Америки на юго-восток Азии привело к тому, что в первых двух регионах δfl < 0, тогда как в последнем все еще δfl < 0 (рис. 7в). Однако при дальнейшем уменьшении загрязнения атмосферы диоксидом серы δfl становится положительным уже во всех регионах (рис. 7г). Отметим, что δfl < 0 в ряде регионов при уменьшающемся, но все еще положительном qSO2, связано с собственной динамикой наземных экосистем, в том числе с инерционностью их отклика на внешнее воздействие.

Отметим, что полученные оценки влияния сернистого газа атмосферы на характеристики наземного углеродного цикла статистически достоверны ввиду малой межгодовой изменчивости этих характеристик в КМ ИФА РАН.

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе уточнены результаты [6, 7], связанные с влиянием сернистого газа атмосферы на характеристики наземного углеродного цикла. В отличие от [6, 7], при этом учитывались как возможные различия между приземными концентрациями сернистого газа и сульфатов, так и годовой ход сульфатных аэрозолей. Ввиду недоступности глобальных данных о приземной концентрации сернистого газа она была восстановлена по соответствующим данным о приземной концентрации сульфатов. Это восстановление было произведено с использованием статистической модели, коэффициенты которой были подобраны по расчетам с моделью химии атмосферы RAMS-CMAQ, в которых были заданы эмиссии примесей в атмосферу и метеорологические характеристики.

Полученные результаты в целом согласуются с опубликованными ранее. В частности, наиболее значимое влияние SO2 на характеристики наземного углеродного цикла выявлено на юго-востоке Северной Америки и в Европе. В этих регионах в последние десятилетия ХX века и в начале XXI века высокое содержание сернистого газа в атмосфере уменьшает интенсивность фотосинтеза наземной растительности, запас углерода в ней и запас углерода в почве на 2%. При этом полный поток углерода из атмосферы в наземные экосистемы изменяется на 5–10%.

Влияние SO2 атмосферы на характеристики наземного углеродного цикла на юго-востоке Азии в данной работе существенно менее значимо, чем [6, 7]. Это связано, по всей видимости, с завышением влагосодержания атмосферы в этом регионе КМ ИФА РАН. При исправлении этого недостатка модели влияние сернистого газа на наземный углеродный цикл окажется значимым и в этом регионе.

Следует отметить, что наряду с отличиями характеристик климата в расчетах с КМ ИФА РАН от наблюдений, неопределенность результатов данной работы связана и с другими процессами. К их числу относятся, например, не определенность данных об эмиссиях SO2 в атмо сферу в ХX веке [27], а также неточности оценок концентраций сульфатов в тропосфере, которые проводились по этим сценариям без учета изменения метеорологических условий [28] как для ХХ, так и для ХХI века. Отметим, что изменение метеорологических условий может влиять как на горизонтальный и вертикальный перенос сернистого газа в атмосфере, так и на скорость его окисления в сульфаты.

Наконец, отметим грубость построенной в данной работе статистической модели, связывающей qSO2 и qSO4. Эта модель справедлива лишь в стационарном приближении и лишь для достаточно больших (~103 км) пространственных масштабов. В дальнейшем планируется существенная модификация этой модели, в том числе с учетом влияния циркуляции атмосферы на содержание SO2 в ее приземном слое.

Благодарности. Авторы выражают благодарность анонимному рецензенту за замечания к предыдущей версии работы.

Источник финансирования. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 18-55-53062 и № 18-05-00721).

×

About the authors

A. V. Eliseev

Lomonosov Moscow State University; Obukhov Institute of Atmospheric Physics, RAS; Kazan Federal University 

Author for correspondence.
Email: eliseev@ifaran.ru
Russian Federation, Leninskie gory, 1, Moscow, 119991; Pyzhevsky per., 3, Moscow, 119017; Kremlyovskaya, 8, Kazan, 420008

M. Zhang

Obukhov Institute of Atmospheric Physics, RAS; Institute of Atmospheric Physic, Chinese Academy of Sciences 

Email: eliseev@ifaran.ru
Russian Federation, Pyzhevsky per., 3, Moscow, 119017; 40 Building, Huayanli, Chaoyang District, Beijing, 100029, China

R. D. Gizatullin

Kazan Federal University

Email: eliseev@ifaran.ru
Russian Federation, Kremlyovskaya, 8, Kazan, 420008

A. V. Altukhova

Kazan Federal University

Email: eliseev@ifaran.ru
Russian Federation, Kremlyovskaya, 8, Kazan, 420008

Yu. P. Perevedentsev

Kazan Federal University

Email: eliseev@ifaran.ru
Russian Federation, Kremlyovskaya, 8, Kazan, 420008

A. I. Skorokhod

Obukhov Institute of Atmospheric Physics, RAS

Email: eliseev@ifaran.ru
Russian Federation, Pyzhevsky per., 3, Moscow, 119017

References

  1. Иванов М.В., Скрябин Г.К., Френей Дж.Р. Глобальный биогеохимический цикл серы и влияние на него деятельности человека. М.: Наука, 1983. 422 с.
  2. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. Hoboken: Wiley, 2012. 1232 c.
  3. Суркова Г.В. Химия атмосферы. М.: Изд-во МГУ, 2002. 210 с.
  4. Николаевский В.С. Биологические основы газоустойчивости растений. Новосибирск: Наука, 1979. 276 с.
  5. Семенов С.М., Кунина И.М., Кухта Б.А. Сравнение антропогенных изменений приземных концентраций O3, SO2, CO2 в Европе по экологическому критерию // ДАН. 1998. Т. 361. № 2. С. 275–279.
  6. Eliseev A.V. Impact of tropospheric sulphate aerosols on the terrestrial carbon cycle // Glob. Planet. Change. 2015. V. 124. P. 30–40.
  7. Елисеев А.В. Влияние соединений серы в тропосфере на наземный углеродный цикл // Изв. РAH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2015. Т. 51. № 6. С. 673–683.
  8. Zhang M., Uno I., Carmichael G.R., et al. Large-scale structure of trace gas and aerosol distributions over the western Pacific Ocean during TRACE-P // J. Geophys. Res.: Atmospheres. 2003. V. 108. № D21. 8820.
  9. Zhang M., Uno I., Yoshida Y., et al. Transport and transformation of sulfur compounds over East Asia during the TRACE-P and ACE-Asia Campaigns // Atmos. Environ. 2004. V. 38. № 40. Р. 6947–6959.
  10. Zhang M., Uno I., Zhang R., et al. Evaluation of the Models-3 Community Multi-scale Air Quality (CMAQ) modeling system with observations obtained during the TRACE-P experiment: Comparison of ozone and its related species // Atmos. Environ. 2006. V. 40. № 26. P. 4874–4882.
  11. Kanamitsu M., Ebisuzaki W., Woollen J., et al. NCEP-DOE AMIP-II reanalysis (R-2) // Bull. Am. Meteorol. Soc. 2002. V. 83. № 11. Р. 1631–1643.
  12. Benkovitz C.M., Scholtz M.T., Pacyna J., et al. Global gridded inventories of anthropogenic emissions of sulfur and nitrogen // J. Geophys. Res.-Atmospheres. 1996. V. 101. № D22. P. 29 239–29 253.
  13. Emmons L.K., Walters S., Hess P.G., et al. Description and evaluation of the Model for Ozone and Related chemical Tracers, version 4 (MOZART-4) // Geosci. Model Dev. 2012. V. 3. № 1. Р. 43–67.
  14. Guenther A.B., Jiang X., Heald C.L., et al. The Mo del of Emissions of Gases and Aerosols from Nature version 2.1 (MEGAN2.1): an extended and updated framework for modeling biogenic emissions // Geosci. Model Dev. 2012. V. 5. № 6. Р. 1471–1492.
  15. Giglio L., Randerson J.T., van der Werf G.R. Analysis of daily, monthly, and annual burned area using the fourth-generation global fire emissions database (GFED4) // J. Geophys. Res.: Biogeosciences. 2013. V. 118. № 1. Р. 317–328.
  16. Li M., Zhang Q., Kurokawa J.-I., et al. MIX: a mosaic Asian anthropogenic emission inventory under the international collaboration framework of the MICS-Asia and HTAP // Atmos. Chem. Phys. 2017. V. 17. № 2. Р. 935–963.
  17. Мохов И.И., Елисеев А.В. Моделирование глобальных климатических изменений в XX–XXIII веках при новых сценариях антропогенных воздействий RCP // ДАН. 2012. Т. 443. № 6. C. 732–736.
  18. Petoukhov V., Claussen M., Berger A., et al. EMIC intercomparison project (EMIP-CO2): Comparative analysis of EMIC simulations of current climate and equilibrium and transient reponses to atmospheric CO2 doubling // Clim. Dyn. 2005. V. 25. № 4. P. 363–385.
  19. Eliseev A.V., Mokhov I.I. Uncertainty of climate response to natural and anthropogenic forcings due to different land use scenarios // Adv. Atmos. Sci. 2011. V. 28. № 5. P. 1215–1232.
  20. Елисеев А.В. Оценка изменения характеристик климата и углеродного цикла в XXI веке с учетом неопределенности значений параметров наземной биоты // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47. № 2. C. 147–170.
  21. Елисеев А.В., Сергеев Д.Е. Влияние подсеточной неоднородности растительности на расчеты характеристик углеродного цикла // Изв. AH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2014. Т. 50. № 3. С. 259–270.
  22. Eliseev A.V., Mokhov I.I., Chernokulsky A.V. An ensemble approach to simulate CO2 emissions from natural fires // Biogeosciences. 2014. V. 11. № 12. С. 3205–3223.
  23. Елисеев А.В., Мохов И.И., Чернокульский А.В. Влияние низовых и торфяных пожаров на эмиссии СО2 в атмосферу // ДАН. 2014. Т. 459. № 4. С. 496–500.
  24. Елисеев А.В., Мохов И.И., Карпенко А.А. Влияние учета прямого радиационного воздействия сульфатных аэрозолей на результаты численных экспериментов с климатической мо делью промежуточной сложности // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. Т. 43. № 5. С. 591–601.
  25. Переведенцев Ю.П., Мохов И.И., Елисеев А.В. и др. Теория общей циркуляции атмосферы. Казань: Казанский университет. 2013. 224 с.
  26. Dee D.P., Uppala S.M., Simmons A.J., et al. The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system // Q. J. R. Meteorol. Soc. 2011. V. 137. № 656. P. 553–597.
  27. Smith S.J., van Aardenne J., Klimont Z., et al. Anthropogenic sulfur dioxide emissions: 1850–2005 // Atmos. Chem. Phys. 2011. V. 11. № 3. P. 1101–1116.
  28. Lamarque J.-F., Kyle G.P., Meinshausen M., et al. Global and regional evolution of short-lived radiatively-active gases and aerosols in the Representative Concentration Pathways // Clim. Change. 2013. V. 109. № 1–2. Р. 191–212.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies