Карбоновые полигоны ИОА СО РАН для исследования динамики парниковых газов в атмосфере. Часть II

от

В.В. Антонович1, О.Ю. Антохина1, П.Н. Антохин1, В.Г. Аршинова1,

М.Ю. Аршинов1, Б.Д. Белан1, С.Б. Белан1, Д.К. Давыдов1, Г.А. Ивлев1,

А.В. Козлов1, Ш.Ш. Максютов2, Т. Мачида2, Д.А. Пестунов1, И.В. Пташник1,

Т.М. Рассказчикова1, Д.Е. Савкин1, Сасакава2, Д.В. Симоненков1,

Т.К. Скляднева1, Г.Н. Толмачев1, А.В. Фофонов1

1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, РФ

2Национальный институту исследования окружающей среды, Тсукуба, Япония

 E—mail: bbd@iao.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2022-4-61-69

УДК 551.510.42                                                                                                                                                                           

Реферат: 

   Для репрезентативности наблюдений необходимо было расширить территорию расположения сети станций. Это было выполнено при создании Российско-японской сети мониторинга парниковых газов JR-STATION. Она охватывает почти все территорию Западной Сибири и была создана в рамках международного российско-японского сотрудничества между Институтом оптики атмосферы им. В.Е. Зуева (ИАО СО РАН) и Национальным институтом исследований окружающей среды (NIES, г. Цукуба, Япония).

   Отбор проб воздуха ведется, как правило, с двух высотных уровней, причем верхний ограничен фактической высотой мачты, а нижний всегда располагается над верхним срезом окружающей древесной растительности (от 15 до 40 м). Измерения концентраций проводятся ежечасно для каждого из высотных уровней, а два раза в сутки производится процедура калибровки по трем ПГС.

   Все посты оснащены однотипным оборудованием. Процесс измерения полностью автоматизирован и не требует постоянного вмешательства оператора, что в свою очередь снижает влияние человека, на измерения увеличивая тем самым воспроизводимость результатов и уменьшая погрешность измерений.

   Проведенный мониторинг показывает, что на всей территории Западной Сибири наблюдается устойчивый рост концентрации СО2 и СН4 и он значительно выше над южными районами. Проведенный многолетний мониторинг показал, что, в зависимости от района увеличение концентрации углекислого газа в приземном слое воздуха составляет 2,17–2,44 млн-1 в год, рост содержания метана – 6–11 млрд-1 в год. Это превышает средние темпы роста содержания этих газов по планете. Наименьшая изменчивость характерна для N2O. В среднем рост концентрации происходит со скоростью 0,80 млрд-1 /год.

Ключевые слова: атмосфера, станция, парниковые газы.

Для цитирования: Антонович В.В., Антохина О.Ю., Антохин П.Н., Аршинова В.Г., Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Белан С.Б., Давыдов Д.К., Ивлев Г.А., Козлов А.В.,  Максютов Ш.Ш., Мачида Т., Пестунов Д.А., Пташник И.В., Рассказчикова Т.М., Савкин Д.Е., Сасакава, Симоненков Д.В., Скляднева Т.К., Толмачев Г.Н., Фофонов А.В. Карбоновые полигоны ИОА СО РАН для исследования динамики парниковых газов в атмосфере. Часть II // Системы контроля окружающей среды. 2022. Вып. 4 (50). C. 61-69. DOI: 10.33075/2220-5861-2022-4-61-69

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Barkley M.P., Monks P.S., Hewitt A.J., Machida T., Desai A., Vinnichenko N., Nakazawa T., Arshinov M.Yu, Fedoseev N., Watai T. Assessing the near surface sensitivity of SCIAMACHY atmospheric CO2 retrieved using (FSI) WFM-DOAS // Atmos. Chem. Phys.., 2007, Vol. 7, N 13, P. 3597–3619.
  2. Sasakawa M., Shimoyama K., Machida T., Tsuda N., Suto H., Arshinov , Davidov D., Fofonov A., Krasnov O., Saeki T., Koyama Y., Maksyutov S. Continuous Measurement of Methane Concentration using 9-tower Network over Siberia // Tellus B. 2010. Vol. 62. № 5. P. 403–416.
  3. Watai T., Machida T., Shimoyama K., Krasnov O., Yamamoto M., Inoue G. Development of an Atmospheric Carbon Dioxide Standard Gas Saving System and Its Application to a Measurement at a Site in the West Siberian Forest // Journal of Atmospheric and Oceanic Technology. Vol.27. № 5. P. 843–855.
  4. Machida T., Sasakawa M., Shimoyama K., Arshinov M, Davydov D., Fofonov A., Krasnov O., Fedoseev N., Tsuda N., Mitin S., Suto H., Katsumata K., Tsuda N., Nakazawa T., Maksyutov S. Temporal and spatial distributions of atmospheric greenhouse gases over Siberia (на японском языке) // Low Temperature Science. 2010. Vol. 68. P. 9–19.
  5. Sasakawa M. , Ito A., Machida T., Tsuda N. , Niwa Y. , Davydov D. , Fofonov A. , Arshinov M.Annual variation of methane emissions from forested bogs in West Siberia (2005–2009): a case of high CH4 and precipitation rate in the summer of 2007 // Chem. Phys. Discuss. 2010. Vol. 10. N 11. P. 27759–27776.
  6. Аршинов М.Ю., Белан Б.Д., Давыдов Д.К., Креков Г.М., Фофонов А.В., Бабченко С.В., Inoue G., Machida T., Maksutov Sh., Sasakawa M., Shimoyama K. Динамика вертикального распределения парниковых газов в атмосфере // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 12. С. 1051–1061.
  7. Sasakawa M., Ito A., Machida T., Tsuda N., Niwa Y., Davydov D., Fofonov A., and Arshinov M. Annual variation of CH4 emissions from the middle taiga in West Siberian Lowland (2005-2009): a case of high CH4 flux and precipitation rate in the summer of 2007 // Tellus B. 2012. Vol. 64. 17514. DOI:10.3402/tellusb.v64i0.17514.
  8. Saeki T., Maksyutov S., M. Sasakawa, Machida T., Arshinov M., Tans P., Conway T. J., Saito M., Valsala V., Oda T., Andres R. J., Belikov D. Carbon flux estimation for Siberia by inverse modeling constrained by aircraft and tower CO2 measurements // J. Geophys. Res.: Atmos. 2013. Vol. 118. Is. 2. P. 1100– DOI: 10.1002/jgrd.50127.
  9. Sasakawa M., Machida T., Tsuda N., Arshinov M., Davydov D., Fofonov A., Krasnov O. Aircraft and tower measurements of CO2 concentration in the planetary boundary layer and the lower free troposphere over southern taiga in West Siberia: Long-term records from 2002 to 2011 // J. Geophys. Res.: Atmos. 2013. Vol. 118. Is. 16. P. 9489–9498. DOI: 10.1002/jgrd.50755.
  10. Berchet A., Pison I., Chevallier F., Paris J.-D., Bousquet P., Bonne J.-L., Arshinov M.Yu., Belan B.D., Cressot C., Davydov D.K., Dlugokencky E.J., Fofonov A.V., Galanin A., Lavrič J., Machida T., Parker R., Sasakawa M., Spahni R., Stocker B.D., Winderlich J. Natural and anthropogenic methane fluxes in Eurasia: a meso-scale quantification by generalized atmospheric inversion // Biogeosciences. 2015. Vol. 12. N 18. P. 5393–5414.
  11. Ono A., Hayashida S., Sugita T., Machida T., Sasakawa M., and Arshinov M. Comparison of GOSAT SWIR and aircraft measurements of XCH4 over West Siberia // Scientific Online Letters on the Atmosphere. 2015. Vol. 11. № 12. P. 160−164.
  12. Kim J., Kim H.M., Cho C.-H., Boo K.-O., Jacobson A.R., Sasakawa M., Machida T., Arshinov M., and Fedoseev N. Impact of Siberian observations on the optimization of surface CO2 flux, Atmos. Chem. Phys. Discuss. DOI:10.5194/acp-2015-875, in review, 2016.
  13. Sasakawa M., Machida T., Ishijima K., Arshinov M., Patra P.K., Ito A., Aoki S., Petrov V. Temporal characteristics of CH4 vertical profiles observed in the West Siberian Lowland over Surgut from 1993 to 2015 and Novosibirsk from 1997 to 2015 // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2017. Vol. 122. N 20. P. 11261–11273.
  14. Belikov D., Arshinov M., Belan B., Davydov D., Fofonov A., Sasakawa Motoki, Machida Toshinobu. Analysis of the diurnal, weekly, and seasonal cycles and annual trends in atmospheric CO2 and CH4 at tower network in Siberia during 2005–2016 // Atmosphere. 2019. Vol. 10. N 11. 689; https://doi.org/10.3390/atmos10110689.
  15. O’Shea S.J., Bauguitte S.J.-B., Gallagher M.W., Lowry D., Percival C.J. Development of a cavity-enhanced absorption spectrometer for airborne measurements of CH4 and CO2 // Atmos. Meas. Tech. 2013. № 6. P. 1095–1109. DOI:10.5194/atm-6-1095-2013.
  16. URL:http://www.esrl.noaa.gov/gmd.
  17. WMO Greenhouse Gas Bulletin No. 17. 25 October 2021. 8 p.

Loading