Вега 5м стабилизатор характеристики: 1. Назначение прибора

Активные низкоцентрированные полигоны осушенных озерных бассейнов и голоценовых отложений (LCP, b ), а также реликтовые полигоны едомских отложений (RP, c ) изначально вмещают недеградированные клинья льда.Таяние клиньев льда в условиях потепления климата вызывает проседание грунта и изменение микрорельефного состояния ландшафта ( a ). В зависимости от силы потепления (RCP4.5 по сравнению с RCP8.5) и гидрологических условий (хорошо дренированный или заболоченный) ландшафты превращаются в многоугольники с промежуточным центром (ICP, d ), многоугольники с высоким центром. (HCP, e ) или водные объекты (WB, f ) к концу двадцать первого века.На вставках показаны аэрофотоснимки различных состояний клиновидного рельефа с исследуемых участков на северо-востоке Сибири (о. Самойлова и о. Курунгнах в центральной дельте реки Лена). Начальное и конечное состояния ландшафтов, а также подробные траектории высот поверхности почвы представлены на дополнительных рисунках. 3 и 5.

Согласно сценарию RCP2.6, все типы ландшафта (LB, HD, YD) оставались стабильными на протяжении всего периода моделирования, за исключением заболоченного YD, где образовывались мелководные поверхностные водоемы.Таким образом, мы ограничиваем следующий анализ эволюции ландшафта сценариями потепления RCP4.5 и RCP8.5. Моделирование для LB и HD было инициировано с недеформированными LCP, с покрытыми водой центрами и приподнятыми краями, перекрывающими неповрежденные клинья льда (Рис. 2b; Дополнительный Рис. 4a). В течение периода моделирования произошла деградация клина льда, изменившая первоначальную конфигурацию ландшафта как при сценариях потепления (RCP4.5 и RCP8.5), так и независимо от гидрологических условий (рис.2а). Однако начало деградации клина льда, о чем свидетельствует переход от LCP к микрорельефу ICP, было обнаружено примерно на два десятилетия раньше при RCP8.5, чем при RCP4.5, а также примерно на два десятилетия раньше под водой. зарегистрированы по сравнению с хорошо дренированными настройками. Следовательно, ландшафты LB и HD были наиболее стабильными в условиях RCP4.5 и хорошо дренированных условиях, для которых смоделированный ландшафт к 2100 году показал незначительные признаки деградации вечной мерзлоты (рис. 2d). В свою очередь, в условиях RCP8.5 и хорошо дренированных условиях было смоделировано более значительное таяние ледяных клиньев, о чем свидетельствует проседание кайм полигонов и, как следствие, развитие HCP (рис.2д). Когда дренаж был затруднен, сильное потепление (RCP8.5) привело к обрушению многоугольников ледяных клиньев и образованию поверхностных водоемов (рис. 2f). Эти водоемы являются начальной стадией образования более крупных термокарстовых озер. В моделировании RCP8.5 водные объекты достигают средних глубин ~ 1 м (LB), 2 м (HD) и 4 м (YD) в течение нескольких десятилетий и вызывают развитие непрерывно незамерзающих зон (таликов), которые составляли 3 метра. толщиной от м (LB) до 5 м (YD) (дополнительный рис. 5m, n, o). Примечательно, что высокоцентрованный рельеф сохраняется на дне водоемов, что указывает на то, что боковой перенос наносов не успевает за проседанием грунта из-за избыточного таяния льда.Это согласуется с особенностями, наблюдаемыми на дне озер в районе исследований (дополнительный рис. 4c, d).

Едомские отложения, которые в недеградированном состоянии имеют незначительный микрорельеф (рис. 2в) и содержат наибольшее количество избыточного грунтового льда (табл. 1), показали наиболее выраженные изменения конфигурации ландшафта. Здесь время начальной и поздней деградации в основном зависело от гидрологических условий (рис. 2а). В условиях заболачивания начальная деградация произошла через несколько лет после начала моделирования, а водоемы сформировались через два-три десятилетия моделирования.Независимо от сценария потепления, к концу ХХI века ландшафт превратился в водоем, но талик сформировался только при потеплении RCP8.5 (дополнительный рис. 5l, o). В хорошо дренированных условиях начальная деградация произошла примерно через два десятилетия, а ГПЗ эволюционировали через шесть-семь десятилетий при обоих сценариях потепления. Согласно RCP8.5, окончательное состояние ландшафта характеризовалось массовым проседанием полигональных впадин и кайм, оставляющих ярко выраженный высокоцентрованный рельеф.Это напоминает конические термокарстовые курганы (называемые байджарахами), которые уже сегодня можно наблюдать на локальных обнажениях Едомы и на вершине Едомских отложений ⁷ (дополнительные рис. 4b, 5i).

При изменении толщины грунтового льда и гидрологических условий наша модель может воспроизвести множество путей деградации богатых льдом ландшафтов вечной мерзлоты, подстилаемых ледяными клиньями, которые недавно наблюдались как широко распространенные особенности деградации на других участках зоны сплошной вечной мерзлоты ^12,40,41 .В пределах NESAL такие явления оттаивания действительно происходят локально ¹² , но либо ограничиваются экстремальными условиями конкретного участка, либо вызваны нарушениями естественного или антропогенного происхождения. Примеры включают накопление снега в топографических депрессиях ^12,42 , удаление защитных органических слоев или растительности ⁴³ , тундровые и лесные пожары ⁴⁴ или следы транспортных средств. При введении таких условий или нарушений в нашу модель смоделированные сроки деградации вечной мерзлоты заметно смещаются к более ранним годам ³⁷ — в соответствии с наблюдениями ¹² .Однако здесь мы сосредоточились на ненарушенных начальных условиях и оценили влияние потепления климата.

Соответствие между смоделированными и наблюдаемыми путями деградации, а также всестороннее сравнение на уровне участка между смоделированными и наблюдаемыми характеристиками вечной мерзлоты, проведенное в предыдущей работе ³⁷ , укрепляют уверенность в том, что наши моделирования представляют собой истинные конечные участники эволюции ландшафта в NESAL в рамках прогнозируемого потепления климата двадцать первого века.Мы отмечаем, что процессы, представленные в нашей модели, адаптированы для ее применения во временных масштабах от десятилетия до столетия. Если бы подход применялся к тысячелетним временным масштабам, включающим также продолжительные периоды более холодных климатических условий, необходимо было бы учитывать накопление грунтового льда, поскольку он противодействует таянию ледяных клиньев ³⁹ . Несмотря на то, что наша численная модель явно не включает мезомасштабные особенности ландшафта (например, термоэрозионные долины) и их латеральные взаимодействия (например, термоэрозионные долины) и их латеральные взаимодействия (например,g., дренаж термокарстовых озер), моделирования в контрастных гидрологических условиях отражают широкий диапазон динамики таяния вечной мерзлоты на микромасштабе.

Таяние вечной мерзлоты и проседание грунта

Далее мы оцениваем деградацию вечной мерзлоты, которая связана с динамической эволюцией различных типов ледяного рельефа. На Рисунке 3 показана временная эволюция максимальных годовых глубин оттаивания, а также среднего проседания грунта (средневзвешенные по площади для трех плиток) для всех типов ландшафта и гидрологических условий в рамках RCP4.5 и сценарии потепления RCP8.5. Наше численное моделирование обеспечивает улучшенное понимание динамики и контроля таяния многолетней мерзлоты, богатой льдом, и позволяет проводить сравнение с более упрощенными модельными представлениями, которые моделируют только постепенное оттаивание вечной мерзлоты, игнорируя процессы, вызывающие термокарст (Дополнительные методы 3 и дополнительный рис. 6) . Затем мы обсудим четыре ключевых результата, которые позволяют сделать выводы о процессе таяния ледяной вечной мерзлоты в целом и о его значении для NESAL в частности.

Панели от a от до l показывают накопленное среднее оседание грунта и 11-летнее скользящее среднее максимальной годовой глубины оттаивания для всех параметров (средневзвешенные по площади для трех плиток). Цветные области показывают доли ненасыщенных (красный) и насыщенных (темно-синий) условий, преобладающих в талой земле в течение каждого года. В условиях заболачивания поверхностные водоемы образуются на проседающей поверхности (голубой цвет).Как просадка грунта, так и углубление активного слоя вызывают деградацию вечной мерзлоты (см. Рисунок на панели j ). Соответствующие графики для эталонных прогонов без излишка льда и прогонов RCP2.6 представлены на дополнительных рисунках. 6 и 7.

Во-первых, значительная деградация вечной мерзлоты прогнозировалась согласно сценариям потепления RCP4.5 и RCP8.5, что отражается как в увеличении глубины оттаивания относительно поверхности почвы, так и в проседании грунта в результате избыточного таяния льда. Моделируемые максимальные глубины протаивания значительно увеличились в течение ХХI века (рис.3a – l) с относительным увеличением в диапазоне от 1,3 (хорошо дренированная LB, RCP4.5) до 8,0 (заболоченная YD, RCP8.5). За тот же период глубина протаивания увеличилась в 1,7 раза (RCP4.5) и в 2,3 раза (RCP8.5) в соответствующих контрольных прогонах, что не отражает процессы таяния, связанные с избыточным грунтовым льдом (дополнительный рисунок 6). Эти эталонные модели не отражают проседание грунта, которое привело к дополнительной деградации вечной мерзлоты от 0,2 м (хорошо дренированная LB, RCP4.5) до 4,7 м (заболоченная YD, RCP8.5) к 2100 г. в расчетах с избытком льда.

Деградация клиньев льда, которая до сих пор наблюдалась только локально в пределах исследуемой области ¹² , может, как ожидается, произойти как широко распространенное явление в холодной вечной мерзлоте NESAL в течение двадцать первого века, если потепление превысит Прогнозы RCP2.6. Подобная деградация очень холодной, богатой льдом вечной мерзлоты недавно была зарегистрирована в высококанадской Арктике ⁴¹ . Как моделирование, так и наблюдения подчеркивают особую уязвимость богатых льдом ландшафтов вечной мерзлоты перед потеплением климата, несмотря на очень низкие в настоящее время температуры вечной мерзлоты ³⁰ .Следует подчеркнуть, что модели вечной мерзлоты без представления избыточного грунтового льда могут моделировать только постепенное увеличение глубины таяния, но не дополнительную деградацию из-за проседания грунта и связанных с ним обратных связей.

Во-вторых, после начальной деградации, стабилизация вечной мерзлоты прогнозировалась к концу двадцать первого века при умеренном потеплении RCP4.5, но вечная мерзлота продолжала деградировать после 2100 года при сильном сценарии потепления RCP8.5. Это качественное различие между этими двумя сценариями потепления было обнаружено для всех типов ландшафта и гидрологических условий, за исключением заболоченных отложений Едома.Согласно RCP4.5, максимальная глубина протаивания не увеличилась значительно в течение последних 1-2 десятилетий моделирования (рис. 3a – c, g, h), в то время как углубление активного слоя и проседание грунта происходили в течение этого периода во всех случаях. моделирование RCP8.5 (рис. 3d – f, j – l). Моделирование для амбициозного сценария смягчения последствий RCP2.6 показало, что богатая льдом вечная мерзлота оставалась в основном стабильной на протяжении всего периода моделирования (Дополнительные методы 4 и Дополнительный рис. 7).

Стабилизация ландшафта при сценариях потепления зависит от того, накапливается ли достаточно толстый бедный льдом слой, состоящий из таявших и переносимых по бокам наносов.Такой слой препятствовал бы достижению фронтом таяния слоев почвы, содержащих избыточный лед, т. Е. Создавался новый активный слой, находящийся в равновесии с потеплением климата. С одной стороны, боковой перенос наносов (например, от краев полигонов в углубляющиеся впадины) и накопление наносов из растаявших избыточных слоев льда способствует стабилизации ландшафта ³⁹ (дополнительный рис. 3). С другой стороны, положительные обратные связи, вызванные таянием избыточного льда, вызывают увеличение глубины оттаивания ³⁹ .К ним относятся, например, нагревание почвы в результате увеличения глубины снежного покрова в углубляющихся желобах и усиление потоков тепла от земли в результате увеличения теплопроводности активного слоя ³⁷ . Эти результаты предполагают, что возможность стабилизации вечной мерзлоты в NESAL связана с критическим порогом скорости потепления климата, отраженным в различных сценариях потепления. В условиях сильного и быстрого потепления по сценарию RCP8.5 система превышает критическую точку, после которой стабилизирующие обратные связи не успевают за положительными обратными связями, которые ускоряют деградацию вечной мерзлоты.При умеренном потеплении сценария RCP4.5 отрицательные обратные связи замедляют деградацию вечной мерзлоты, так что к концу периода моделирования устанавливается новый равновесный активный слой. Таким образом, наши результаты подчеркивают необходимость представления термостабилизирующих и дестабилизирующих процессов обратной связи в численных моделях вечной мерзлоты, используемых для прогнозирования устойчивости приповерхностной вечной мерзлоты в будущем. Обычно эти процессы обратной связи включают боковые потоки массы и энергии в пространственных масштабах, намного меньших размера сетки текущих ESM.Помимо этого, наши результаты свидетельствуют о том, что смягчение последствий изменения климата в соответствии со сценариями RCP2.6 или RCP4.5 может значительно ограничить воздействие таяния вечной мерзлоты на экосистемы и инфраструктуру в северо-восточной Сибири, но, скорее всего, также и в других арктических регионах, где есть ледяные массивы. вечная мерзлота.

В-третьих, обилие избыточного грунтового льда оказывает сильное влияние на скорость и величину таяния вечной мерзлоты. Например, при хорошо дренированных условиях и RCP8.5 (рис. 3d – f), различные типы ландшафта показали аналогичное увеличение максимальной глубины оттаивания в течение периода моделирования, в то время как смоделированное проседание увеличилось от ландшафтов с низким (LB) до от среднего (HD) до высокого (YD) избыточного содержания льда.Аналогичная зависимость была обнаружена в условиях заболачивания и RCP8.5 (рис. 3j – l), где проседание отражается в углублении талых озер, образовавшихся в период моделирования. Хотя простая линейная связь между общей деградацией вечной мерзлоты и избыточным содержанием грунтового льда может быть установлена ​​при идеализированных допущениях нашей числовой модели (см. Дополнительные примечания 3 и дополнительный рисунок 8), фактические сроки и временная эволюция таяния вечной мерзлоты подвергаются дальнейшему влиянию. в зависимости от конкретных факторов местности, частоты возникновения экстремальных погодных условий, а также гидрофизических и экологических процессов обратной связи.В нашем моделировании это иллюстрируется формированием углубляющегося талого озера для заболоченных отложений Едомы в рамках RCP2.6 (дополнительный рис. 7f) и RCP4.5 (рис. 3i), что не прогнозируется для ландшафтов с меньшим превышением содержание льда (рис. 3ж, з).

Наши результаты подчеркивают важную роль, которую играет нынешнее распределение грунтового льда, которое является продуктом обусловленной климатом эволюции ландшафта в прошлом, для таяния вечной мерзлоты в условиях изменения климата будущего. Для ландшафтов с малым обилием клинового льда (напр.g., осушенные бассейны озер), содержание грунтового льда оказывает меньшее влияние на масштабы и скорость деградации вечной мерзлоты, чем в ландшафтах с высокой льдистостью (например, отложения Едома), где механизмы положительной обратной связи вызывают более быстрое таяние, что приводит к серьезной деградации вечной мерзлоты. и крах ландшафта. Следовательно, надежные прогнозы таяния вечной мерзлоты требуют знания современного распределения подземного льда ⁹ и численных моделей, которые представляют процессы, вызывающие термокарст, в богатой льдом местности.Модели, в которых эти процессы отсутствуют, вероятно, систематически недооценивают таяние вечной мерзлоты. Это подтверждается результатами эталонных прогонов с упрощенным представлением динамики таяния вечной мерзлоты (дополнительный рис. 6), в которых прогнозируемая деградация вечной мерзлоты была значительно ниже по сравнению с моделями, которые включают неоднородно распределенный избыточный лед.

В-четвертых, гидрологический режим талой почвы изменился в результате деградации клина льда до преобладания насыщенных или ненасыщенных условий, в зависимости от указанных гидрологических условий.В начале моделирования доли насыщенных и ненасыщенных условий в оттаявшем грунте были сопоставимы по величине, независимо от того, является ли система заболоченной или хорошо дренированной. Это особенно характерно для ландшафтов с недеформированными полигонами клина льда, т. Е. С выраженным микрорельефом LCP (LB и HD). Обратите внимание, что наличие насыщенных грунтовых условий в хорошо осушенных условиях возможно, например, из-за влажных условий после таяния снега и осадков или из-за более высокого уровня воды в депрессивных центрах полигонов, которые гидрологически изолированы от скважины. осушенные желоба.Оседание грунта над тающими клиньями льда изменяет боковые потоки воды, в основном из-за проседания кайм полигонов, которые больше не действуют как барьеры между центрами полигонов и межполигональными впадинами. В условиях заболачивания, проседание оттаивания привело к затоплению всей области модели, что отражается в исчезающих долях ненасыщенных условий, как только происходит избыточное таяние льда (рис. 3g – l). В хорошо дренированных условиях таяние клиньев льда оказало контрастное влияние на гидрологический режим почвы.Здесь оседание оттаивания каймы полигонов улучшило дренаж ландшафта, что привело к преимущественно ненасыщенным условиям, преобладающим в талой почве (рис. 3a – f), особенно в тех условиях, где микрорельеф формируется на поверхности (рис. 3c, e, f).

Эти данные подчеркивают решающую роль ледяного термокарста для гидрологического режима активного слоя и гидрологии ландшафта. Таяние ледяных клиньев и связанное с этим проседание грунта увеличивают горизонтальную гидрологическую связанность ландшафта ¹² , делая гидрологический режим более чувствительным к окружающим условиям ³⁷ .Заболоченные случаи соответствуют ситуациям, когда деградация клина льда приводит к развитию глубоких желобов, заполненных водой, и потенциально к образованию термокарстовых прудов и озер. Как только межполигональные желоба соединяются с внешней точкой дренажа, это может вызвать осушение всего ландшафта ¹² , оставляя ненасыщенные высокоцентрированные многоугольники, осушенные желоба или конические термокарстовые насыпи (YD, дополнительный рис. 4b). В целом, наши результаты подчеркивают, что на гидрологию недр критически влияют неоднородный микрорельеф, латеральная гидрологическая связность и проседание грунта.Таким образом, одномерные модели вечной мерзлоты, лишенные этих сложностей, по своей сути непригодны для надежных прогнозов гидрологического режима активного слоя ^21,45 .

Запасы органического углерода, затронутые таянием

Путем масштабирования смоделированных количеств талого органического углерода (на единицу площади) с расчетными общими площадями каждого типа ландшафта (LB, HD, YD) в рамках NESAL (см. «Методы», таблица 1), мы оценили долю углеродного пула региона, который становится подверженным таянию в течение XXI века при различных сценариях потепления (RCP2.6, RCP4.5 и RCP8.5; Рис.4). Здесь мы проводим различие между симуляциями с избыточным грунтовым льдом и боковыми потоками и эталонными прогонами, которые отражают типичное представление вечной мерзлоты в ESM. Для модели, работающей с избыточным грунтовым льдом, моделирование в контрастных гидрологических условиях (заболоченные или хорошо дренированные) обеспечивают ограниченный диапазон для наших оценок, признавая, что фактическая эволюция ландшафта происходит в диапазоне различных и динамично изменяющихся гидрологических условий. .

Оценки были получены путем масштабирования результатов моделирования с использованием репрезентативной стратиграфии и общей площади каждого типа ландшафта в пределах северо-восточной Сибирской низменности (см. «Методы»). Для каждого сценария потепления указанные диапазоны соответствуют 11-летним текущим средним годовым максимумам талого органического углерода в контрастных гидрологических условиях. Контрольные прогоны без избыточного льда отражают упрощенное представление вечной мерзлоты в ESM.

В начале двадцать первого века ~ 7-8 Гт органического углерода (ГтУ) содержалось в активных слоях смоделированных ландшафтов и, таким образом, потенциально было доступно для микробного разложения. Углубление активных слоев в сочетании с таянием избыточного грунтового льда вызывало оттаивание дополнительного углерода, который изначально хранился в многолетних мерзлых слоях почвы. В течение первой половины двадцать первого века прогнозировалось, что количество талого органического углерода будет неуклонно расти, а различия между прогонами с избыточным льдом и эталонным моделированием были небольшими.К 2050 году дополнительные 1,7 ГтС (RCP2.6), 1,8 ГтС (RCP4.5) и 2,5 ГтС (RCP8.5), соответственно, стали подвержены условиям таяния в соответствии с эталонными прогонами. Эти числа находятся в пределах соответствующих диапазонов, прогнозируемых моделированием с избыточным льдом, отражая, что увеличение было в основном связано с углублением активного слоя. Однако во второй половине XXI века избыточное таяние льда установилось по сценариям RCP4.5 и RCP8.5, что привело к проседанию грунта и ускорению таяния вечной мерзлоты из-за положительных обратных связей (рис.3). Таким образом, глубокие запасы органического углерода подверглись оттаиванию и потенциально стали доступными для микробного разложения. Следовательно, согласно сценариям RCP4.5 и RCP8.5, после 2060 г. прогнозируемый диапазон талого углерода был значительно выше в прогонах с избыточным льдом по сравнению с соответствующими эталонными прогонами. Согласно RCP4.5, к 2100 году таяние затронуло еще 3,2–9,3 ГтС, если учитывать избыточное таяние льда, что значительно превышает 2,7 ГтС, прогнозируемые соответствующим эталонным прогоном.В то время как стабилизация процессов обратной связи замедляла скорость оттаивания при RCP4.5, положительные обратные связи поддерживали быстрое оттаивание при RCP8.5, подвергая 12,5–64,4 ГтС условиям таяния к 2100 году, что значительно превышает прогнозируемые в эталонных прогонах 5,3 ГтС. В соответствии с амбициозным сценарием смягчения последствий RCP2.6, не было смоделировано широкомасштабного возникновения избыточного таяния льда (дополнительный рис. 7), и, следовательно, количество углерода, затронутого таянием к 2100 году (0,8–2,0 ГтС), не превысило соответствующий прогноз эталонный прогон (1.3 GtC). В целом, было обнаружено, что отклонение моделирования с избыточным льдом от соответствующих эталонных прогонов возрастает с увеличением силы сценария потепления, отражая, что вклад процессов, вызывающих термокарст, увеличивается при более сильном потеплении климата.

Эти результаты предполагают, что в таких регионах, как NESAL, в которых находятся холодные, ледяные и богатые органическими веществами отложения вечной мерзлоты, значительно большие количества органического вещества вечной мерзлоты могут таять и подвергать углерод минерализации, чем прогнозируется такими моделями, как ESM, которые используют упрощенный представление динамики таяния вечной мерзлоты.Такие модели глобального масштаба прогнозируют значительные количества углерода вечной мерзлоты, затронутого таянием, на конец двадцать первого века (~ 140–400 ГтС, в зависимости от сценария и модели ^46,47 ), но не учитывают процессы, вызывающие термокарст, и глубокие запасы углерода, которые станут доступными благодаря этим процессам. Это особенно проблематично для регионов с холодной вечной мерзлотой, таких как NESAL, где — даже в соответствии с RCP8.5 — прогнозируемое постепенное оттаивание ограничено (только ~ 5,3% углеродных резервуаров NESAL становятся подверженными оттаиванию в наших эталонных прогонах), но процесс, вызывающий термокарст, может вызывают оттаивание 2–12 раз (т.е., до двух третей углеродного пула NESAL) от количества, прогнозируемого только для постепенного оттаивания. Таким образом, ESM могут существенно недооценивать количество углерода, которое становится доступным для микробного разложения в условиях потепления, особенно в холодных и, казалось бы, стабильных регионах вечной мерзлоты, таких как NESAL.

Наше моделирование далее показало, что процессы, вызывающие термокарст, актуальны не только для отложений области Едома, которые несут значительные количества хорошо сохранившегося органического вещества, а также реликтового клинового льда на большие глубины ²⁶ , но также и для ландшафтов активные полигоны клина льда (LB и HD), где одни и те же обратные связи вызывают быстрое и глубокое таяние (дополнительный рис.8). Следовательно, в регионах с богатыми льдом отложениями, склонными к термокарстовым процессам ¹⁸ , при оценке потенциальной мобилизации углерода вечной мерзлоты необходимо учитывать таяние вечной мерзлоты из-за деградации клина льда в дополнение к постепенному оттаиванию за счет углубления активного слоя. бассейны под теплый климат. Поскольку деградация ледяного клина представляет собой обширный процесс, он потенциально затрагивает большие площади и запасы углерода, чем локальные или линейные термокарстовые особенности, такие как регрессивные оползни от таяния или прибрежная эрозия.Хотя этот процесс массового истощения мог бы представлять собой эффективный путь для бокового экспорта и потенциальной мобилизации органического углерода ⁴⁸ , общая площадь и пулы углерода, затронутые этими процессами, невелики ^49,50 по сравнению с обширной территорией, лежащей в основе ледяные клинья, рассматриваемые в данном исследовании. Мы отмечаем, что деградация вечной мерзлоты под существующими термокарстовыми озерами не рассматривалась в этом исследовании, но представляет собой еще один путь разблокирования замороженных запасов углерода, который обычно игнорируется ESMs ^19,35 .

В рамках RCP4.5 и RCP8.5 разброс между расчетами в контрастных гидрологических условиях увеличился во второй половине периода моделирования (рис. 4), одновременно с возникновением деградации ледяного клина и связанного с ним проседания грунта (рис. . 3). Это отражает то, что разные пути таяния многолетней мерзлоты, богатой льдом, в контрастных гидрологических условиях влияют на существенно разное количество углерода, а заболоченные условия обычно приводят к более глубокому оттаиванию, чем в хорошо дренированных условиях (дополнительный рис.9). Более того, было обнаружено, что разброс в запасах углерода, затронутых таянием, увеличивается с силой сценариев потепления. Разброс прогнозов можно интерпретировать как диапазон неопределенности нашего моделирования в отношении предварительных условий гидрологии ландшафта и ее реакции на потепление климата. Чтобы еще больше ограничить наши оценки, необходимы более специализированные исследования по моделированию, которые признают пространственную изменчивость топографии и гидрологии современных ландшафтов (на которые в прошлом влияли термокарст и термоэрозия) и в то же время реалистично отражают мезомасштабные гидрологические и геоморфологические реакции на будущую деградацию вечной мерзлоты, такие как расширение и осушение термокарстовых озер.Мезомасштабное перераспределение снега (например, метель с поверхности замерзших озер) представляет собой еще один процесс, который может влиять на термическое и гидрологическое состояние и динамику таяния вечной мерзлоты. Ограничение гидрологической реакции арктических низменностей на таяние вечной мерзлоты кажется еще более важным, если учесть, что боковой гидрологический экспорт также может представлять собой важный прямой путь потери углерода почвой ⁵¹ .

Наконец, гидрологические условия не только влияют на общее количество оттаявшего органического углерода, но также контролируют его потенциальные пути разложения ^11,52,53,54 .При ускоренном таянии избыточного льда, заболоченные условия приведут к преобладанию насыщенных активных слоев и, следовательно, будут благоприятствовать анаэробным путям разложения; в свою очередь, хорошо дренированные условия будут благоприятствовать ненасыщенным почвам, в которых разложение углерода происходит аэробно, особенно если появляется высокоцентрированный микрорельеф с улучшенным дренажом ландшафта ¹² (дополнительный рис. 9). Количественная оценка микробного разложения, превращения в парниковые газы и потенциальных потоков газа в атмосферу, однако, выходит за рамки данного исследования и потребует расширения нашей модели физического процесса подходящими схемами биогеохимии.Следует подчеркнуть, что общий углеродный баланс экосистем вечной мерзлоты в условиях меняющегося климата зависит от различных процессов, помимо таяния вечной мерзлоты, включая, например, поглощение углерода растительностью. Наше моделирование не позволяет сделать вывод о том, какая часть затронутых таянием запасов углерода, представленных на рис. 4, может стать парниковым газом в атмосфере и станет ли исследуемый регион источником или поглотителем углерода.

В заключение, моделирование на основе процессов, представленное в этом исследовании, свидетельствует о значительном потенциале разблокирования огромных объемов замороженных в настоящее время резервуаров органического углерода в холодных, богатых льдом низменностях, посредством связанного с термокарстом таяния вечной мерзлоты в ответ на потепление климата. .Процессы, вызывающие термокарст, заслуживают отражения в ESM, поскольку они могут внести значительный вклад в глобальную обратную связь углерод-климат вечной мерзлоты ^11,23 уже в двадцать первом веке, а также при более низких уровнях потепления, чем считалось ранее ⁵⁵ . Согласно нашим результатам, смягчение последствий изменения климата может спасти экосистемы северо-востока Сибири от серьезной деградации вечной мерзлоты и разрушения ландшафта, которые могут произойти при сценарии с высокими выбросами (RCP8.5).

% PDF-1.4 % 392 0 объект > эндобдж xref 392 827 0000000016 00000 н. 0000018757 00000 п. 0000018962 00000 п. 0000018998 00000 п. 0000028675 00000 п. 0000028718 00000 п. 0000028879 00000 п. 0000029028 00000 н. 0000029188 00000 п. 0000029337 00000 п. 0000029498 00000 п. 0000029648 00000 н. 0000030852 00000 п. 0000032050 00000 п. 0000033254 00000 п. 0000034448 00000 п. 0000035267 00000 п. 0000036471 00000 п. 0000036661 00000 п. 0000036769 00000 п. 0000036879 00000 п. 0000037155 00000 п. 0000037775 00000 п. 0000037915 00000 п. 0000038652 00000 п. 0000039379 00000 п. 0000039472 00000 п. 0000039731 00000 п. 0000040262 00000 п. 0000040351 00000 п. 0000040642 00000 п. 0000041240 00000 п. 0000041500 00000 п. 0000041925 00000 п. 0000054649 00000 п. 0000066098 00000 п. 0000076094 00000 п. 0000084412 00000 п. 0000091851 00000 п. 0000099220 00000 н. 0000099368 00000 н. 0000106308 00000 п. 0000114428 00000 н. 0000161722 00000 н. 0000170983 00000 п. 0000226543 00000 н. 0000274504 00000 н. 0000275421 00000 н. 0000275491 00000 н. 0000275576 ​​00000 н. 0000279063 00000 н. 0000279327 00000 н. 0000279505 00000 н. 0000279532 00000 н. 0000279945 00000 н. 0000335077 00000 н. 0000335346 00000 п. 0000335948 00000 н. 0000336557 00000 н. 0000336822 00000 н. 0000337241 00000 н. 0000344616 00000 н. 0000344655 00000 н. 0000345612 00000 н. 0000345651 00000 п. 0000346337 00000 н. 0000346520 00000 н. 0000346815 00000 н. 0000346993 00000 н. 0000347612 00000 н. 0000347795 00000 н. 0000347977 00000 н. 0000348583 00000 н. 0000348766 00000 н. 0000349377 00000 п. 0000349559 00000 н. 0000349742 00000 н. 0000349925 00000 н. 0000350108 00000 н. 0000350290 00000 н. 0000350473 00000 н. 0000350654 00000 н. 0000350837 00000 н. 0000351020 00000 н. 0000351202 00000 н. 0000351385 00000 н. 0000351567 00000 н. 0000351750 00000 н. 0000351933 00000 н. 0000352116 00000 н. 0000352299 00000 н. 0000352482 00000 н. 0000352664 00000 н. 0000352846 00000 н. 0000353028 00000 н. 0000353209 00000 н. 0000353390 00000 н. 0000353573 00000 н. 0000353756 00000 н. 0000353939 00000 н. 0000354121 00000 н. 0000354304 00000 н. 0000354487 00000 н. 0000354669 00000 н. 0000354851 00000 н. 0000355032 00000 н. 0000355214 00000 н. 0000355397 00000 н. 0000355579 00000 п. 0000355762 00000 н. 0000355944 00000 н. 0000356127 00000 н. 0000356310 00000 н. 0000356492 00000 н. 0000356674 00000 н. 0000356857 00000 н. 0000357040 00000 п. 0000357221 00000 н. 0000357403 00000 н. 0000357587 00000 н. 0000357770 00000 н. 0000357955 00000 п. 0000358140 00000 н. 0000358324 00000 н. 0000358510 00000 п. 0000358695 00000 н. 0000359300 00000 н. 0000359484 00000 н. 0000359667 00000 н. 0000360252 00000 н. 0000360435 00000 н. 0000361029 00000 н. 0000361213 00000 н. 0000361787 00000 н. 0000361970 00000 н. 0000362155 00000 н. 0000362339 00000 н. 0000362521 00000 н. 0000362705 00000 н. 0000362887 00000 н. 0000363071 00000 н. 0000363255 00000 н. 0000363438 00000 п. 0000363622 00000 н. 0000363806 00000 н. 0000363989 00000 н. 0000364173 00000 н. 0000364355 00000 н. 0000364538 00000 п. 0000364722 00000 н. 0000364906 00000 н. 0000365090 00000 н. 0000365274 00000 н. 0000365457 00000 н. 0000365640 00000 н. 0000365822 00000 н. 0000366004 00000 н. 0000366187 00000 н. 0000366371 00000 н. 0000366555 00000 н. 0000366739 00000 н. 0000366921 00000 н. 0000367105 00000 н. 0000367289 00000 н. 0000367472 00000 н. 0000367655 00000 н. 0000367837 00000 н. 0000368020 00000 н. 0000368203 00000 н. 0000368386 00000 н. 0000368570 00000 н. 0000368753 00000 н. 0000368937 00000 н. 0000369121 00000 п. 0000369305 00000 н. 0000369488 00000 н. 0000369672 00000 н. 0000369856 00000 н. 0000370040 00000 н. 0000370224 00000 н. 0000370408 00000 н. 0000370592 00000 н. 0000370776 00000 н. 0000370959 00000 н. 0000371141 00000 н. 0000371324 00000 н. 0000371951 00000 н. 0000372135 00000 н. 0000372317 00000 н. 0000372498 00000 н. 0000372682 00000 н. 0000372864 00000 н. 0000373047 00000 н. 0000373230 00000 н. 0000373414 00000 н. 0000373596 00000 н. 0000373780 00000 н. 0000373963 00000 н. 0000374146 00000 н. 0000374329 00000 н. 0000374513 00000 н. 0000374696 00000 н. 0000374880 00000 н. 0000375061 00000 н. 0000375245 00000 н. 0000375429 00000 н. 0000375612 00000 н. 0000375795 00000 н. 0000375979 00000 н. 0000376162 00000 н. 0000376344 00000 н. 0000376527 00000 н. 0000376710 00000 н. 0000376892 00000 н. 0000377074 00000 н. 0000377258 00000 н. 0000377440 00000 н. 0000377624 00000 н. 0000377808 00000 н. 0000377992 00000 н. 0000378175 00000 н. 0000378358 00000 п. 0000378542 00000 н. 0000378726 00000 н. 0000379318 00000 н. 0000379500 00000 н. 0000380077 00000 н. 0000380259 00000 н. 0000380837 00000 н. 0000381019 00000 п. 0000381201 00000 н. 0000381771 00000 н. 0000381953 00000 н. 0000382135 00000 п. 0000382317 00000 н. 0000382499 00000 н. 0000382682 00000 н. 0000382863 00000 н. 0000383045 00000 н. 0000383225 00000 н. 0000383406 00000 п. 0000383587 00000 н. 0000383768 00000 н. 0000383950 00000 н. 0000384132 00000 н. 0000384313 00000 н. 0000384494 00000 н. 0000384677 00000 н. 0000384859 00000 н. 0000385040 00000 н. 0000385222 00000 н. 0000385402 00000 н. 0000385584 00000 н. 0000385765 00000 н. 0000385946 00000 н. 0000386128 00000 н. 0000386308 00000 п. 0000386488 00000 н. 0000386670 00000 н. 0000386851 00000 н. 0000387033 00000 п. 0000387215 00000 н. 0000387397 00000 н. 0000387579 00000 п. 0000387761 00000 н. 0000387943 00000 п. 0000388125 00000 н. 0000388307 00000 н. 0000388489 00000 н. 0000388672 00000 н. 0000388854 00000 н. 0000389036 00000 н. 0000389216 00000 н. 0000389396 00000 н. 0000389578 00000 н. 0000389760 00000 н. 0000389941 00000 н. 00003 00000 н. 00003 00000 н. 00003

Свидетельства накопления микропластика в сельскохозяйственных почвах в результате удаления осадка сточных вод

Основные моменты

•

Шлам удерживает микропластик, который может попасть в почву при удалении осадка.

•

Было оценено 31 месторождение, которое подвергалось обработке осадком с различной скоростью.

•

В образцах почвы обнаружены микропластики (0,6–10,4 мкг ^–1 ).

•

Количество микропластов увеличивалось там, где применялись повышенные нормы ила.

•

Ил предлагается в качестве основного фактора микропластического загрязнения почвы.

Реферат

Микропластики представляют собой постоянно растущую угрозу окружающей среде.Установки очистки сточных вод эффективно удаляют микропластик из сточных вод, задерживая частицы в иле и предотвращая их попадание в водную среду. Однако очистные сооружения по сути извлекают микропластик из сточных вод и концентрируют их в иле. Этот осадок на сельскохозяйственных почвах стал обычной практикой использовать в качестве удобрения. Целью текущего исследования было оценить микропластическое загрязнение почвы этой практикой, оценивая последствия последовательного внесения ила, глядя на общее количество микропластичных частиц в образцах почвы.Была проведена оценка 31 сельскохозяйственного поля с разными записями внесения ила и схожими почвенно-климатическими условиями. Полевые записи по внесению осадка охватывали десятилетний период. Для всех месторождений в исторических событиях захоронения использовалось одинаковое количество ила (40 тонн на ^-1 сухой массы). Экстракция микропластов производилась флотацией, а затем частицы подсчитывались и классифицировались с помощью микроскопа. Семь проб ила были отобраны на полях, подвергшихся обработке ила в течение периода исследования.Почвы, в которых было выполнено 1, 2, 3, 4 и 5 внесений ила, имели медианное значение 1,1, 1,6, 1,7, 2,3 и 3,5 частиц на г ^-1 сухой почвы, соответственно. Существовали статистические различия в содержании микропластика, связанные с количеством применений, которым подверглось поле (1, 2, 3 <4, 5). Содержание микропластов в иле варьировалось от 18 до 41 частицы g ^-1 , со средним значением 34 частицы g ^-1 . Большинство наблюдаемых микропластиков были волокнами (90% в иле и 97% в почве).Наши результаты показывают, что количество микропластов увеличивается со временем при выполнении последовательных обработок осадка. Микропластики, обнаруженные в образцах почвы, подчеркивают важность ила как фактора загрязнения почвы микропластиком.

Ключевые слова

Микропластики

Сельскохозяйственная почва

Осадок

Управление отходами

Диффузное загрязнение

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2019 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

ЭЛЕКТРО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ DVS Archivi

Стандартные характеристики

Принадлежности

• Отключающие устройства
• Защита нагрузки от повышенного / пониженного напряжения
• Ручная байпасная линия
• Комплект полной защиты
• Входной разделительный трансформатор
• Встроенная система автоматической коррекции коэффициента мощности
• Фильтры EMI / RFI
• Реактор нейтрали
• Степень защиты IP54 для внутренней и наружной установки

Стабилизаторы Sirius доступны для различных диапазонов колебаний входного напряжения.В типах ± 15% / ± 20% и ± 25% / ± 30% изменение входного диапазона достигается за счет различных внутренних соединений (только до 2000 кВА ± 15% и эквивалентных). Стабилизаторы Sirius оснащены столбчатыми регуляторами напряжения, которые позволяют достичь высоких номинальных значений (до 6000 кВА), а также прочной и надежной конструкцией, что позволяет удовлетворить самые разнообразные промышленные применения. Стабилизаторы напряжения Sirius регулируют выходное напряжение независимо на каждой фазе. Как и другие модели, они могут питать любую однофазную, двухфазную и трехфазную нагрузку даже при несимметричном токе нагрузки до 100% и асимметричном распределении сети.В любом случае наличие нулевого провода обязательно. Стабилизатор также может работать без нейтрального провода, добавив устройство, способное его генерировать (разделительный трансформатор D / zn или D / yn или реактор нейтральной точки). Стабилизаторы охлаждаются за счет естественной вентиляции с помощью вытяжных вентиляторов, когда внутренняя температура шкафа превышает 35 ° C. Пользовательский интерфейс состоит из многоязычной 10-дюймовой сенсорной панели (оснащенной портом RS485), способной предоставить информацию о состоянии линий до и после стабилизатора напряжения (фазные и связанные напряжения, ток, коэффициент мощности, активная мощность, полная мощность , реактивная мощность и др.), рабочее состояние стабилизатора, отображающее всю информацию о режиме работы каждой фазы («питание включено»; достижение пределов регулирования напряжения; увеличение / уменьшение регулирования напряжения и т. д.) и возможные аварийные сигналы (минимальное и максимальное напряжение, максимальное ток, перегрев и т. д.). Индикаторы тревоги сопровождаются звуковой сигнализацией. Дисплей может быть удален с помощью программного обеспечения VNC. Также возможна связь со стабилизатором по протоколу Modbus TCP / IP (стандартный протокол связи между электронным промышленным оборудованием) через соединение Ethernet с кабелем RJ45.Система управления также оснащена двумя портами USB для загрузки сохраненных данных и новых версий программного обеспечения карты управления. Стабилизатор Sirius снабжен системой защиты электронного регулятора напряжения, срабатывающей в случае перегрузки регулятора напряжения. В таких условиях питание нагрузки не прерывается, но выходное напряжение стабилизатора автоматически устанавливается на меньшее значение между напряжением сети и предварительно установленным выходным напряжением. Непрерывность работы гарантируется, хотя напряжение не стабилизируется.Когда состояние перегрузки перестает существовать, стабилизатор автоматически возвращается к нормальному функционированию. Управляющая логика управляется двумя микропроцессорами DSP (один выполняет управление, а другой — измерения), которые обеспечивают стабилизацию выходного напряжения, регулируя его истинное среднеквадратичное значение. Вся система контролируется третьим микропроцессором «телохранителя», который контролирует правильное функционирование других микропроцессоров. Параметры устройства и значение опорного выходного напряжения могут быть установлены через соединение с ПК, что позволяет оперативно решать любые вопросы, касающиеся стабильности напряжения.Выходное напряжение сбрасывается до минимального значения в случае отключения электроэнергии с помощью батарей суперконденсаторов, чтобы обеспечить правильное отключение. Все стабилизаторы Sirius оснащены ограничителями перенапряжения класса I и класса II.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Труды 22-й Международной конференции по промышленной инженерии и инженерному менеджменту 2015

Об этом разбирательстве

Введение

Являясь главным форумом для презентации новых достижений и результатов исследований в области промышленного машиностроения, IEEM 2015 призван обеспечить международный форум высокого уровня для экспертов, ученых и предпринимателей в стране и за рубежом, чтобы представить последние достижения и новые технологии. и приложения лицом и лицом, чтобы способствовать обсуждению и взаимодействию между учеными, исследователями и профессионалами, чтобы продвигать разработки и применения соответствующих теорий и технологий в университетах и ​​на предприятиях, а также устанавливать деловые или исследовательские отношения, чтобы найти глобальных партнеров для будущего сотрудничества в область промышленного инжиниринга.Все цели международной конференции заключаются в выполнении миссии серии конференций, которая заключается в обзоре, обмене, обобщении и продвижении последних достижений в области промышленного инжиниринга и инженерного менеджмента за последний год, а также в предложении перспектив и видения для дальнейшее развитие. Этот том является вторым из двух сборников трудов этой конференции.

Ключевые слова

Промышленное проектирование Инженерное управление Управление операциями Исследования Управление строительством Информационные технологии

Редакторы и сотрудники

• Эрши Ци
• Цзян Шен
• Рунлян Доу

1. 1.Тяньцзиньский университетТяньцзиньКитай
2. 2.Тяньцзиньский университетТяньцзиньКитай
3. 3.Тяньцзиньский университетТяньцзиньКитай

Библиографическая информация

• Заголовок книги Материалы 22-й Международной конференции по промышленной инженерии и инженерному менеджменту 2015 г.
• Подзаголовок книги Инновации и практика в промышленной инженерии и менеджменте (Том 2)
• Редакторы Эрши Ци
  Цзян Шен
  Рунлян Доу
  
• DOI https: // doi.org / 10.2991 / 978-94-6239-177-2
• Информация об авторских правах Atlantis Press и автор (ы) 2016
• Имя издателя Atlantis Press, Париж
• электронные книги Инженерное дело Инженерное дело (R0)
• ISBN в твердом переплете 978-94-6239-176-5
• электронная книга ISBN 978-94-6239-177-2
• Номер издания 1
• Количество страниц XIV, 888
• Количество иллюстраций 84 ч / б иллюстрации, 96 цветных иллюстраций
• Темы Инженерная экономика, организация, логистика, маркетинг
  Управление строительством
  
• Купить эту книгу на сайте издателя