Ключевые показатели изменения климата в Арктике: 1971–2017

Key indicators of Arctic climate change: 1971–2017
James E. Overland, V. E. Romanovsky, Jason E. Box, Torben R. Christensen, Muyin Wang, Johanna Mård, William Colgan, Bert Wouters, Sebastian H. Mernild, Frans‐Jan W. Parmentier, Robert W. Corell, John E. Walsh, Niels Martin Schmidt, Magnus Lund, Ross Brown, Uma S. Bhatt, E. S. Euskirchen, Walter N. Meier, Janet Pawlak, M. S. Olsen
2019-04-08

Изменение климата в Арктикетемпература воздухапотепление вечномерзлых грунтовтолщина морского льдабиомасса тундры
Ключевые наблюдаемые показатели изменения климата в Арктике, большинство охватывающих 47-летний период, демонстрируют фундаментальные изменения в девяти ключевых элементах арктической системы. Мы устанавливаем, что в соответствии с повышением температуры воздуха происходит интенсификация гидрологического цикла, что проявляется в увеличении влажности, осадков, стока рек, высоты эквилибриальной линии ледников и таяния наземного льда. Продолжаются нисходящие тенденции толщины и площади морского льда, а также площади и продолжительности весеннего снежного покрова, в то время как приповерхностная вечная мерзлота продолжает прогреваться. Несколько климатических индикаторов демонстрируют значимую статистическую корреляцию с температурой воздуха или осадками, что подтверждает представление о том, что рост температуры воздуха и осадков является движущей силой крупных изменений в различных компонентах арктической системы. Выходя за рамки описания физических климатических изменений Арктики, мы выявляем соответствие между температурой воздуха и биофизическими индикаторами, такими как биомасса тундры, и обнаруживаем многочисленные биофизические нарушения с каскадными эффектами по трофическим уровням. К ним относятся: увеличенная доставка органического вещества и питательных веществ в прибрежные арктические зоны; сокращение периодов цветения и опыления растений; несоответствие во времени между цветением растений и опылителями; повышенная уязвимость растений к воздействию насекомых; увеличение биомассы кустарников; возрастание числа возгораний лесных пожаров; увеличение поглощения CO2 в вегетационный период при компенсирующем росте эмиссий CO2 в пред- и послевегетационные сезоны и зимой; усиление круговорота углерода, регулируемого местной гидрологией и оттаиванием вечной мерзлоты; переходы между наземными и водными экосистемами; и смещение ареалов и демографии животных.
1
Температура воздуха соотносится с биофизическими индикаторами (например, увеличением биомассы тундры) и множественными биофизическими нарушениями по трофическим уровням.
2
В период 1971–2017 девять ключевых элементов арктической системы демонстрируют фундаментальные изменения, связанные с изменением климата в Арктике.
3
Изменения в углеродной динамике: увеличенный поглощение CO2 в вегетационный сезон компенсируется увеличением выбросов CO2 в пограничные сезоны и зимой; циркуляция углерода регулируется местной гидрологией и оттаиванием вечномерзлоты.
4
Зарегистрированные биофизические нарушения включают увеличение поступления органического вещества и питательных веществ в прибрежные зоны, сжатие периодов цветения/опыления и несвоевременность между растениями и опылителями.
5
Происходят преобразования экосистем и возрастание гидрологической и углеродной связности, включая преобразования между наземными и водными экосистемами.
6
Рост температуры воздуха коррелирует с интенсификацией гидрологического цикла: повышение влажности, осадков, стока рек, высоты линии равновесия ледников и потери наземного льда.
7
Приповерхностный вечномерзлый слой продолжает прогреваться в течение 47-летнего периода.
8
Другие наблюдаемые изменения экосистем: повышенная уязвимость растений к насекомым-вредителям, увеличение биомассы кустарников, рост вероятности возгораний и смещения в распределении и демографии животных.
9
Толщина и площадь морского льда, а также площадь и продолжительность весеннего снежного покрова продолжают снижаться в 1971–2017 годах.
10
Несколько климатических индикаторов имеют значимую статистическую корреляцию с температурой воздуха или осадками, что указывает на них как на двигатели основных изменений арктической системы.

Арктическая климатическая система (несколько физических и биофизических компонентов, наблюдаемых в 1971–2017 гг.)

Изменения и ключевые индикаторы арктического климата (тенденции воздушной температуры, интенсификация гидрологического цикла, снижение морского льда и снежного покрова, потепление вечной мерзлоты, потеря ледников и наземного льда, а также каскадные биофизические реакции: изменения биомассы тундры, фенологические рассинхронизмы, изменения потоков углерода и переходы экосистем)

Publication Details
Publication Date
2019-04-08
Journal
Publisher
ISSN
Access Type
Author Information
Authors
James E. Overland
V. E. Romanovsky
Jason E. Box
Torben R. Christensen
Muyin Wang
Johanna Mård
William Colgan
Bert Wouters
Sebastian H. Mernild
Frans‐Jan W. Parmentier
Robert W. Corell
John E. Walsh
Niels Martin Schmidt
Magnus Lund
Ross Brown
Uma S. Bhatt
E. S. Euskirchen
Walter N. Meier
Janet Pawlak
M. S. Olsen
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%