| 1. | Наименование проекта | Исследование неопределенности гидрологических последствий изменения климата в крупных речных бассейнах на основе ансамблевых экспериментов с моделями формирования речного стока и глобальными климатическими моделями |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | АААА-А16-116020410088-9 |
| 3. | Исполнитель | Институт водных проблем РАН |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - наука |
| 5. | Заказчик | РФФИ |
| 6. | Вид финансирования | грант |
| 7. | Вид НИОКТР | Фундаментальная НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное) | Рациональное природопользование |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное) | Нет данных |
| 10. | Критическая технология (основная) | Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера |
| 11. | Критическая технология (дополнительная) | Нет данных |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России | |
| 13. | Общее тематическое направление | |
| 14. | Приоритетное арктическое направление (основное) | |
| 15. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | |
| 16. | Аннотация | Предлагаемый проект направлен на разработку методов оценки неопределенности гидрологических последствий изменения климата в крупных речных бассейнах на основе анализа неопределенности климатических проекций для этих бассейнов, исследования ее составляющих и их влияния на характеристики речного стока. Выделение указанной конкретной задачи в рамках фундаментальной проблемы научной гидрологии - оценки неопределенности гидрологических последствий изменения климата - обусловлено тем фактом, что неопределенность климатических проекций является, в большинстве случаев, основным источником неопределенности оценок отклика гидрологических систем на возможные изменения климата. Для достижения поставленной цели проекта планируется решить три основные задачи, связанные с оценкой гидрологического эффекта основных источников неопределенности климатических проекций: (1) Разработка методов оценки неопределенности возможных изменений характеристик речного стока крупных бассейнов, обусловленной неопределенностью сценариев радиационного форсинга, используемых при построении климатических проекций (т.н. «сценарная неопределенность»); (2) Разработка методов оценки неопределенности изменений характеристик речного стока крупных бассейнов, обусловленной неопределенностью моделирования климата, которая связана с различиями в структуре моделей климата, параметризации атмосферных процессов, численных алгоритмах и т.п. (т.н. «модельная неопределенность»); (3) Разработка методов оценки неопределенности изменений характеристик речного стока крупных бассейнов, обусловленной внутренней стохастической изменчивостью атмосферных процессов. Методической основой решения перечисленных основных задач проекта станут численные эксперименты с моделью формирования речного стока при использовании результатов ансамблевых расчетов по глобальным климатическим моделям. Исследования будут проводиться на примере бассейнов крупных рек Арктического бассейна (предположительно Лена, Северная Двина и Макензи), а также бассейна реки Амур. В качестве гидрологической модели будет использована модель ЕСОМАG – пространственно–распределенная модель гидрологического цикла и формирования стока в речных бассейнах. Для оценки гидрологического эффекта сценарной и модельной неопределенностей проекций изменений климата в выбранных бассейнах будут использованы результаты расчетов по ансамблю 24 глобальных моделей климата – участников проекта CMIP5. Для разделения по результатам ансамблевого эксперимента вкладов модельной и сценарной составляющих неопределенности предполагается использовать методы дисперсионного анализа и/или Байесовского анализа. Для оценки гидрологического эффекта третьей составляющей неопределенности климатических проекций – внутренней стохастической изменчивости атмосферных процессов, проявляющейся в высокой чувствительности состояния атмосферы к малым возмущениям в начальных условиях - будут использованы результаты ансамблевых экспериментов с глобальной моделью климата ECHAM5. По итогам выполнения проекта планируется получение следующих основных результатов: (1) Модели формирования стока крупных рек России и Канады, позволяющие по метеорологическим данным (наблюденным или рассчитанным с помощью климатических моделей) рассчитывать гидрографы стока суточного разрешения за многолетний период. (2) Оценки, на основе ансамблевых экспериментов с гидрологическими моделями и глобальными моделями климата, неопределенности рассчитанных аномалий характеристик стока на период до 2100 года в крупных речных бассейнах России и Канады, обусловленной неопределенностью климатических проекций. (3) Методы выделения гидрологического эффекта отдельных компонент неопределенности климатических проекций (модельной и сценарной неопределенностей и внутренней изменчивости атмосферы) для крупных речных бассейнов России и Канады. (4) Рассчитанные гидрографы стока рассматриваемых речных бассейнов на период до 2100 года с помощью модели формирования речного стока при использовании мультимодельных и мультисценарных расчетов климатических проекций (до 2100 года) по глобальным моделям климата (ансамбль CMIP5). (5) Гидрографы стока для рассматриваемых речных бассейнов за современный период, рассчитанные с помощью модели формирования речного стока при использовании на входе данных расчетов по ансамблю глобальных моделей климата (ансамбль CMIP5). (6) Выводы о применимости данных глобальных моделей климата для расчета по гидрологической модели среднемноголетних (климатических) характеристик слоя стока разного временного осреднения (год, сезон, месяц), а также климатических характеристик максимального годового стока. (7) Базы метеорологических данных для рассматриваемых водосборов на основе результатов расчетов по глобальным моделям климата; (8) Методы коррекции данных расчетов климатических моделей за современный период по данным метеорологических измерений и результаты применения этих методов для рассматриваемых водосборов. |
| 17. | Начало проекта | 01.01.2016 |
| 18. | Завершение проекта | 31.12.2018 |