| 16. |
Аннотация |
Данный проект направлен на проведение совместных российско-немецких исследований в рамках следующих приоритетных направлений: - Снижение уровня арктического морского льда и его воздействие на океанические системы; - Климат в Арктике во времени и пространстве; - Биоразнобразие Арктики в меняющемся мире; Для исследования роли сокращения площади арктического морского льда и его воздействия на атмосферную циркуляцию и океанические системы будут использованы уникальные спутниковые данные, данные российских многолетних натурных измерений, совместная модель динамики океана и морского льда Института Арктики и Антарктики (ААНИИ), ансамблевые расчеты с Арктической региональной климатической моделью (HIRHAM-NAOSIM) с высоким пространственно-временным разрешением, а также с моделью общей циркуляции атмосферы (ECHAM5/6) и климатической моделью общей циркуляции (ECHAM6-FESOM): - Совокупность этих моделей будет использоваться для интерпретации трендов в данных наблюдений, а также для исследования вклада океана и атмосферы в изменения характеристик морского льда. - Будут исследованы региональные особенности динамики атмосферы и морского льда, их сезонная и межгодовая изменчивость, будут получены количественные оценки климатических трендов. - Будут определены обратные связи между атмосферой, океаном и морским льдом и их влияние на циркуляцию океана и атмосферы в региональном и глобальном масштабе. - Влияние изменений ледовой обстановки в Арктике на навигацию по Северному морскому пути будет исследоваться с использованием системы POLARIS для современного климата, а также проекций его будущих изменений по модельным расчетам с использованием региональных (проект Arctic CORDEX) и глобальных (CMIP5 и CMIP6) климатических моделей. - Значительные региональные различия условий среды в районах увеличения и, напротив, сокращение ледового покрова, а также в районах влияния циклонической активности, являются причиной существенных изменений разнообразия и продуктивности арктической морской биоты. Чтобы разработать возможные сценарии ее будущих изменений, будет исследовано влияние льда на функционирование низших трофических уровней арктической морской пищевой цепи. Пространственно-временные характеристики климата в Арктике будут исследованы с помощью анализа упомянутых выше расчетов с глобальными и региональными климатическими моделями, а также с помощью натурных измерений и спутниковых данных: - Вклад различных региональных процессов в Арктическое усиление, связанный с вариациями радиационного форсинга, облачности, приповерхностной температуры воздуха и приповерхностного давления будет анализироваться на основе станционных данных Шпицбергена, российских полярных дрейфующих станций, экспедиционных судов, данных аэросъемок, исторических данных по характеристикам морского льда, начиная с 1933 года, а также современных данных реанализов. - Будет исследована связь сезонной и межгодовой изменчивости ледяного покрова, его движения и толщины со структурами крупномасштабной атмосферной и океанической циркуляции и с механизмами обратных связей в региональном масштабе. Это будет способствовать лучшему пониманию и предсказуемости ледовой обстановки вдоль Северного морского пути. - Будет исследовано влияние сокращения ледяного покрова в Арктике в летний период на перенос и выпадение осадков. С использованием спутниковых данных будут исследованы потенциальные области источников и стоков, а также влияние изменений ледяного покрова в летнее время на биологический и биогеохимический циклы. - Столетние изменения (с 1930-х годов по настоящее время) морских льдов в Арктике и соответствующие характеристики атмосферы будут анализироваться с использованием всех доступных на данный момент исторических архивов карт распространения морских льдов (Россия, Канада и т.д.), которые в дальнейшем будут использованы для восстановления характеристик морского льда (концентрация и толщина). - Вклад внутренней изменчивости атмосферы, прямого радиационного форсинга и изменений температуры поверхности моря и концентрации морских льдов в формирование климатических трендов в Арктике и субарктических регионах будет оцениваться с использованием ансамбля расчетов с моделями общей циркуляции атмосферы ECHAM5/6. - Влияние региональных обратных связей в Арктике на пространственную структуру дальних связей в Евразии будет исследовано на основе модельных расчетов с КМОЦ ECHAM6-FESOM. Биоразнобразие Арктики в меняющемся мире будет исследовано путем изучения пространственных и временных изменений видового богатства фауны и продуктивности низших звеньев арктической морской пищевой сети (морского планктона и населения льда) в районах сокращения и увеличения ледового покрова, а также в связи с циклонической активностью: - Связи между характером ледового покрова и биоразнообразием, структурой сообществ и продуктивностью ледовых водорослей, фототрофных и гетеротрофных видов пико-, нано- и микропланктона, а также бактериопланктоном будут исследованы в Карском, Белом и Баренцевом морях, а также в районе континентального склона Евразии в разные периоды сезонного развития льда - в период его образования (замерзания) и в период таяния. - Региональные и временные (сезонные и многолетние) изменения разнообразия, структуры и продуктивности планктонных сообществ будут исследованы на основании данных, собранных в Евразийском Бассейне в течение двух последних десятилетий. - Полученные данные будут использованы для разработки сценариев возможных изменений биоразнообразия и продуктивности Арктических пелагических экосистем в будущем. |