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| ミランコヴィッチメニューへ戻る 一般大気循環理論 224p ロシア語 モホフ、A.V。エリセエフ、K.M.。 シャンタリンスキー https://core.ac.uk/download/pdf/197368962.pdf 第１章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 参考 第７章 気候変動のシミュレーション 7.1 IAP RASCMを使用した気象および海洋プロセスのモデリング 7.2 IAP RASの気候モデルを使用して推定されたXX〜XXIII世紀の気候変動 7.1 IAP RASCMを使用した気象および海洋プロセスのモデリング 現在の体制のモデル計算による降水量の空間分布は、一般に観測データと一致しています（図7.5）。このモデルは、亜熱帯海洋の東部での低降水量と、モンスーンゾーンおよび両半球の中緯度ストームトラック領域での激しい降水量の主要な領域を再現します。熱帯の降水量の値は、強い対流の領域で13 mm /日に達します。 ストームトラックの領域では、北半球では2〜5 mm /日、南半球では4〜8 mm /日です。北半球の中緯度の大陸の上 0.5から3mm /日。大陸の砂漠地域（北アフリカ、南アメリカ、オーストラリア）、両半球の高緯度、および輸送の地域では、降水量の少ない地域（0.5 mm /日以下）が観測されています。 大陸から亜熱帯（アフリカ、オーストラリア、北西および南西アフリカ）の海への東風による乾燥気団。 IAP RAS CMの新しいバージョンでの計算によると、地球全体の平均年間降水量、は1097mm /年であり、測定データによると、963〜1130mm /年の範囲にあります。考慮されたモデルデータと観測データの違いは、他の最新モデルの特性値を超えません。図では7.6は、帯状および年平均での降水量の分布を示しています。図に示されています。 7.7 IAP RAS CMを使用した計算から得られた総雲量の帯状平均値を、1983年から2006年の期間の気候学に関する国際衛星プロジェクト雲量（IS CCP-D2）のデータと比較しました。このモデルは、赤道付近の最大値と亜寒帯の最大値、および両方の半球の亜熱帯の最小値をかなりよく再現しています。 モデルと衛星データの間のより良い一致は、冬よりも夏に見られます。 IS CCPデータによるグローバル総雲量の平均は、 model計算によると0.67です-0.6。北半球（南半球）の場合、IS CCPデータによるとの平均年間雲量は0.64（0.69）であり、モデル計算によるとは0.56（0.64）です。さまざまな地上および衛星測定のデータは、高緯度で互いに大幅に異なる可能性があることに注意してください（約0.3）。  図： 7.5。 新しいバージョンのIAP RAS CM（a）および（Xie、Arkin、1997）（b）による平均年間降水量（mm /日）  図： 7.6。 新しいバージョンのIAPRAS CM（白丸）とデータ（Xie、Arkin、1997）（黒丸）での年平均によるゾーン平均平均年間降水量（mm /日）  図： 7.7。 IAP RAS CMの新しいバージョン（白丸）およびISCCPデータ（Rossow、Duenas、2004）によると（黒丸）（a-年平均、b- 12月から2月-b、c- 6月から8月） 大気中の CO2含有量の倍増に対するIAPRAS CMの平衡応答大気中のCO2濃度の倍増により、全球の地表付近の温度が年平均2.9K上昇しました。図から7.8は、大気中のCO2含有量が2倍になることによる表面温度の変化の年間、1月、7月の平均空間分布を示しています。熱帯地方では温暖化の特性値が最小であることがわかります（2 –3 K）および北半球と北極海盆の亜寒帯緯度で最大。 帯状平均では、高緯度での地表付近の温度の変化は、南極で2〜4 K、北極盆地で5〜10 K、北半球の亜極緯度で7〜9Kです。 モデルの作成者によると、北半球の高緯度での強い温暖化は、気温による正のアルベドフィードバックの影響と有意に関連しています。温暖化に伴い、積雪の境界は北に移動し、表面アルベドの減少を伴い、その結果、追加の温暖化を伴います。また、CO2濃度が2倍になることにも注目しました。大気、海洋全体の子午線熱伝達が弱まります。北半球の熱帯地方で最も顕著な変化が見られました。 結論として、IAP RASCMの新しいバージョンは全体として適切に再現していることに注意してください。気温、循環、水文レジームなど、世界および地域の平均的な気候特性  図： 7.8。 新しいバージョンのIAPRAS CM （a-平均年間、b- 1月、c- 7月）の大気中のCO2含有量の2倍のによる地表付近の温度の変化（С） 7.2。 IAP RASの気候モデルを使用して推定されたXX〜XXIII世紀の気候変動大気物理学研究所のグローバル気候モデル（CM）を使用。午前Obukhov RAS（IAP RAS）（Mokhov et al。、2005; Eliseev et al。、2007; Eliseev、Mokhov、2011; Eliseev、 2011; Mokhov、Eliseev、2012）は、XX〜XXIII世紀における地球の気候システムの特性の変化を推定します。 ..。 RCPファミリーの最新のシナリオ（Representative Concentration Pathways; http：//www.iiasa.ac.at/web-apps/tnt/RcpDb）に従って、人為的影響を考慮に入れます。 RCPシナリオは、CMIP3気候モデルの国際比較プロジェクトおよび気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の第4評価レポートで使用されるSRES（排出量シナリオに関する特別報告書）ファミリーシナリオの後の新しい段階です（気候変動、2007年）。 IPCC第5評価レポートには、RCPシナリオを使用した最新の気候モデル（国際プロジェクトCMIP5- 結合モデル相互比較プロジェクト、フェーズ5内）を使用した計算結果を含める必要があります。 SRESシナリオでのIAPRAS CMを使用した計算結果は（ Mokhov et al。、2005、Eliseev et al。、2007）、および代替のロシアのシナリオの下で-（Arzhanov et al。、2012）。現代のモデルと経験的推定によれば、 20世紀の気候変動への重要な貢献。陸生気候システムへの人為的影響（Climate Change、 2007）（（Mokhov、Smirnov、2009; Smirnov、Mokhov、2009）も参照）と、自然の気候変動の重要な役割（Semenov et al。、2010; Mokhov et al。、2012）。 IPCC第4回評価報告書（Climate Change、2007）では、1906年から2005年の地表Tgでの世界平均大気温度の線形傾向の大きさ。 0.74±0.18o C /世紀に等しいと推定されます。 21世紀にはさらに大きな気候変動が予想されます。人為的負荷が増加する（Climate Change、2007）（（Mokhov et al。、2003,2005）も参照）。 ロシアの気候は、地球上の他の多くの地域の気候と比較して、地球温暖化に対してより敏感であることに留意する必要があります。特に、（Evaluation report ... Vol。1、2008）によると、1907年から2006年の期間の温暖化。 1.3оСでした。 183 CM IAP RASは、2つのロシアの3D グローバル気候モデルの1つです（（Volodin et al。、 2010）も参照）。このモデルは、中間複雑度のモデルのクラスに属します（英語-中間複雑度の地球システムモデル、EMIC）（Claussen et al。、2002; Petoukhov et al。、2005）。 IAP RAS CMの構造の説明は、たとえば（Petoukhov et al。、1998; Mokhov et al。、2005; Eliseev et al。、2007; Eliseev、Mokhov、 2011; Eliseev、2011）にあります。 モデルには、短波および長波放射の輸送、対流、雲の形成、および沈殿のためのブロックが含まれています（Mokhov et al。、2005）。現在、短波放射の伝達スキームは、表面アルベド、曇り、水蒸気、オゾン、および熱帯圏硫酸塩エアロゾルの特性の影響を考慮に入れています（Eliseev et al。、2007; Eliseev、Mokhov、 2011; Eliseev、2011）。 長波放射伝達ユニットは、大気の温度と湿度、曇り、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、フレオンの影響を考慮に入れています。大規模な大気ダイナミクス（シノプティックスケールよりも大きいスケール）は明示的に記述されています。シノプティックプロセスは、それらのアンサンブルがガウスであるという仮定の下でパラメータ化され（Petoukhov et al。、1998; Mokhov et al。、2005）、モデル計算の時間を大幅に短縮します。 IAP RAS CM の海氷の特性は、大気の表面近くの温度と海面の温度に依存します。モデルには、炭素サイクル（メタンサイクルを含む）のブロックと、土壌の熱物理学および水文物理学のプロセスの詳細なブロックが含まれています（Eliseev、Mokhov、2011; Eliseev、2011）。この作業で使用されるCM IAP RASバージョンの水平解像度は、緯度4.5o、経度6oで、大気中の8つの垂直レベル（最大80 km）と海の3つのレベルです。中程度の複雑さの現世代の気候モデルは困難ですが、注意する必要があります。 数年から約10年までのスケールで適用され、数十年のスケールで、外部の影響に対する気候応答を非常に現実的に記述します。最近の数世紀における人為的影響の発生と、今後数世紀に予想されるそのような影響の変化に特徴的なのは、数十年にわたるより長い時間スケールです。 特に、を使用した簡略化にもかかわらず、IAP RAS CMは、産業革命前と現在の気候システムの状態、および過去数世紀にわたる気候変動の一般的な特性（20世紀に観察されたものを含む）を現実的に再現します。 IAP RASは、 1750-2300の数値実験を実施しました。 温室効果ガス、熱帯および成層圏の火山性硫酸塩エアロゾルによる気候への人為的および自然の影響のシナリオを考慮に入れて、候モデルCMIP5（http://www.iiasa.ac.at/webapps/tnt/RcpDbмとhttp://climate.uvic.ca/EMICAR5）の比較のための国際プロジェクトのプロトコル「歴史的シミュレーション」に従った太陽定数と農業地域の変化、（Mokhov、Eliseev、2012）も参照してください。 XXI世紀のために。人為的影響は、RCPシナリオ2.6、4.5、6.0、および8.5に従って、およびXXII〜XXIII世紀に考慮されました。 CMIP5プロトコルに従って、2100のレベルに固定されました。同じプロトコルに従って、この作業で分析された数値実験では、排出量ではなく、人為的温室効果ガスの濃度の変化が設定され、IAPRASのCMでの炭素サイクルはCO2フラックスの診断にのみ使用されました。 大気から海洋および陸域の生態系RCPシナリオの特性を表7.1に示します。各シナリオでは、XXI-XXIII世紀の社会経済開発の特徴についていくつかの仮定を使用しています。 したがって、社会経済開発のMESSAGEモデルを使用して作成された人為的影響RCP2.6の最も攻撃的でないシナリオは、21世紀半ばまでのclimateに対する人為的負荷の増加を想定しています。 後者に関連して、このシナリオは回復的と呼ぶことができます。 AIMモデルとMiniCAMモデルをそれぞれ使用して作成されたRCP4.5と6.0のシナリオでは、21世紀の終わりまでに大気中の温室効果ガスの濃度が増加すると想定されています。その後、この濃度が安定します。人為的影響RCP8.5の最も攻撃的なシナリオでは、気候に対する人為的負荷は、XXIII世紀の終わりまで単調に増加します。 RCPシナリオのタイトルの数字は、大気の上限での瞬間的な放射擾乱（RWB、放射強制とも呼ばれる）を示しており、このシナリオでは1750に対して2100までにグローバルおよび年間平均が達成されていることに注意してください。詳細 185 準備に使用されたRCPシナリオとモデルの詳細な説明については、（Moss et al。、2010）を参照してください。 7.2。大気物理学研究所の全球気候モデル （CM）を使用して、IAPRASの気候モデルを使用して推定されたXX〜XXIII世紀の気候変動。午前Obukhov RAS（IAP RAS）（Mokhov et al。、2005; Eliseev et al。、2007; Eliseev、Mokhov、2011; Eliseev、2011; Mokhov、Eliseev、2012）、地球の気候システムの特性の変化の推定XX –XXIII世紀が作られました。 RCPファミリーの最新のシナリオ（代表的な濃度経路; http：//www.iiasa.ac.at/web-apps/tnt/RcpDb）に従って、人為的影響を考慮に入れます。 RCPシナリオは、気候モデルCMIP3と気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の第4次評価報告書（気候変動、2007年）を比較するための国際プロジェクトで使用されるSRES（排出シナリオに関する特別報告書）シナリオの後の新しい段階です。 IPCCの第5次評価報告書には、RCPシナリオを使用した最新の気候モデル（国際CMIP5プロジェクト-結合モデル相互比較プロジェクト、フェーズ5の枠組み内）を使用した計算結果を含める必要があります。 SRESシナリオでのIAPRAS CMによる計算結果は、（Mokhov et al。、2005、Eliseev et al。、2007）で公開され、代替ロシアシナリオについては（Arzhanov et al。、2012）で公開されました。現代のモデルと経験的推定によると、20世紀の気候変動への重要な貢献。地球の気候システムへの人為的影響（Climate Change、2007）（（Mokhov、Smirnov、2009; Smirnov、Mokhov、2009）も参照）と、自然の気候変動の重要な役割（Semenov et al。、2010; Mokhov）に関連しています。 et al。、2012）。 IPCC第4次評価報告書（気候変動、2007年）では、1906年から2005年の地表Tgでの世界平均気温の線形傾向の値。 0.74±0.18o C /世紀と推定されます。 21世紀にはさらに大きな気候変動が予想されます。人為的負荷の増加に伴い（気候変動、2007年）（（Mokhov et al。、2003、2005）も参照）。 ロシアの気候は、地球の他の多くの地域の気候と比較して、地球温暖化に対してより敏感であることに留意する必要があります。特に、（評価報告書... Vol。1、2008）によると、1907年から2006年の期間の温暖化。 1.3®Сでした。183IAPRASCMは、2つのロシアの3次元全球気候モデルの1つです（（Volodin et al。、2010）も参照）。このモデルは、中程度の複雑さのモデルのクラスに属します（英語-中程度の複雑さの地球システムモデル、EMIC）（Claussen et al。、2002; Petoukhov et al。、2005）。 IAP RAS CMの構造の説明は、たとえば（Petoukhov et al。、1998; Mokhov et al。、2005; Eliseev et al。、2007; Eliseev、Mokhov、2011; Eliseev、2011）にあります。 。このモデルには、短波および長波の放射輸送、対流、雲の形成、および降水のブロックが含まれています（Mokhov et al。、2005）。現在、短波放射の伝達計画では、表面アルベドの影響、曇り、水蒸気、オゾン、対流圏硫酸塩エアロゾルの特性が考慮されています（Eliseev et al。、2007; Eliseev and Mokhov、2011; Eliseev、2011）。 長波放射伝達ユニットは、大気の温度と湿度、曇り、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、およびフレオンの影響を考慮に入れています。大気の大規模なダイナミクス（総観気象よりも大きなスケール）が明示的に記述されています。シノプティックプロセスは、それらのアンサンブルがガウス分布であるという仮定の下でパラメーター化され（Petoukhov et al。、1998; Mokhov et al。、2005）、モデル計算の時間を大幅に短縮できます。 IAP RAS CMの海氷の特性は、大気の表面近くの温度と海面の温度に依存します。 このモデルには、炭素循環（メタン循環を含む）のブロックと、土壌の熱物理学および水文物理学のプロセスの詳細なブロックが含まれています（Eliseev、Mokhov、2011; Eliseev、2011）。この作業で使用されたIAPRAS CMバージョンの水平解像度は、緯度4.5度、経度6度で、大気中は8レベル（最大80 km）、海は3レベルです。 中程度の複雑さの現世代の気候モデルを数年から約10年のスケールで適用することは困難ですが、数十年のスケールでは、外部の影響に対する気候応答をかなり現実的に記述していることに注意してください。 ここ数世紀の人為的影響の進展と、次の数世紀に予想されるそのような影響の変化に特徴的なのは、数十年のより長い時間スケールです。特に、使用された単純化にもかかわらず、IAP RAS CMは、過去数世紀の気候変動の一般的な特徴（20世紀に観察されたものを含む）だけでなく、産業革命前および現代の気候システムの状態を現実的に再現します。 数値実験は、1750-2300のIAP RASCMを使用して実行されました。気候を比較するための国際プロジェクトのプロトコル「歴史的シミュレーション」に従って、温室効果ガス、対流圏および成層圏の硫酸火山エアロゾル、太陽定数の変化、および農業地域の変化による気候への人為的および自然の影響のシナリオを考慮に入れるモデルCMIP5（http：//www.iiasa .ac.at / webapps / tnt / RcpDbmおよびhttp://climate.uvic.ca/EMICAR5、（Mokhov、Eliseev、2012）も参照）。 21世紀のために。人為的影響は、RCPシナリオ2.6、4.5、6.0、8.5に従って、およびXXII〜XXIII世紀に考慮されました。 CMIP5プロトコルに従って、2100のレベルに固定されました。同じプロトコルに従って、この作業で分析された数値実験では、排出量ではなく、人為起源の温室効果ガスの濃度の変化が指定され、IAP RAS CM炭素循環は、大気から海洋および陸域生態系へのCO2フラックスを診断するためにのみ使用されました。 RCPシナリオの特徴を表7.1に示します。各シナリオでは、21世紀から23世紀の社会経済開発の詳細についていくつかの仮定を使用しています。したがって、社会経済開発のMESSAGEモデルを使用して作成された人為的影響RCP 2.6の最も攻撃的でないシナリオは、21世紀半ばまでの気候に対する人為的圧力の増加を想定しています。 その弱体化が続きます。後者に関連して、このシナリオは回復的と呼ぶことができます。 AIMモデルとMiniCAMモデルをそれぞれ使用して作成されたRCP4.5と6.0のシナリオでは、大気中の温室効果ガスの濃度が21世紀の終わりまで増加すると想定されています。その後、この濃度が安定します。人為的影響RCP8.5の最も攻撃的なシナリオでは、気候に対する人為的負荷は、XXIII世紀の終わりまで単調に増加します。 RCPシナリオのタイトルの数字は、大気の上限での瞬間的な放射擾乱（RWR、放射強制力とも呼ばれる）を意味し、このシナリオでは1750に対して2100年までに全球および年平均が達成されることに注意してください。 RCPシナリオとその準備に使用されたモデルの詳細な説明は、（Moss et al。、2010）に記載されています。 表7.1 RCPファミリーシナリオの選択された特性（代表的な濃度経路）（Moss et al。、2010）  IAP RAS CMによる計算による、全球平均および年平均による大気RTOAの上限での瞬間RVVを図に示します。 7.9。 20世紀の最後の10年間の平均。 18世紀半ばに関連するIAPRASCMでのRTOA。は1.3W / m 2に等しい-これは、対応する最新の推定値の範囲内です（СlimateChange、2007）0.6–2.4 W / m 2（平均値は1.6 W / m 2）。 21世紀の終わりまでに。人為的影響シナリオRCP2.6（RCP 4.5、RCP 6.0、RCP 8.5）では、RTOA値は2.9 W / m2（4.3 W / m2、5.5 W / m2、7.6 W / m2）に達します。 IAP RAS CMのRTOA値と、表に示されているPBV値との差。 7.1は、主にさまざまなモデルでの放射擾乱の計算の特性に関連しています。 XXIII世紀の最後の10年間。対応する値は2.0W / m 2（4.4 W / m 2、6.2 W / m 2、12.1 W / m 2）です。  図： 7.9。 人為的影響シナリオRCP2.6、RCP 4.5、RCP 6.0、およびRCP 8.5（番号1、2、3で示される曲線）の下でのIAP RASCMを使用した計算でのグローバルおよび年平均による1750に対する大気の上限での瞬間的な放射線擾乱、および4）。 推定値はグラフに灰色で表示されます（気候変動、2007年） IAP RAS CMは一般に、気候変動、特に20世紀のTgを現実的に再現します。 （図7.10）。 1906年から2005年の世界の表面温度の変化率。モデルでは、0.85®С/世紀に等しく得られました-対応する経験的推定値の不確実性の範囲内で0.56–0.92оС /世紀。 21世紀には、人為的影響のシナリオに応じて、地球の表面温度が1.1〜2.9 K上昇します（図7.10および表7.2）。 22(XXII)～23（XXIII）世紀に。 Tg値は、RCP 4.5、RCP 6.0、およびRCP 8.5シナリオでさらに0.2〜3.3 K増加します（値が高いほど、21世紀のより攻撃的な人為的シナリオに対応します）。 21世紀末のRCP2.6シナリオの下では地球の表面温度を下げ始め、その結果、23（XXIII）世紀の終わりまでに。表面の温度は21世紀の終わりより0.5K低くなります。  図： 7.10。地表での全球気温の変化ΔTg（a）と地表近くの永久凍土の伝播面積Sp（b）と海洋による二酸化炭素の吸収、および人為的影響シナリオでのIAP RASCMによる計算RCP 2.6、RCP 4.5、RCP 6.0、およびRCP 8.5（曲線。それぞれ番号1、2、3、および4で示されます）。人為的影響シナリオRCP2.6、RCP 4.5、RCP 6.0、およびRCP8.5（それぞれ番号1、2、3、および4で示される曲線）の下でIAP RAS CMを使用して計算された陸域生態系FCO2（c）によるHadCRUT3（12）の経験的データ）。 20世紀の表面近くの永久凍土の領域の温度（a）と不確実性間隔（Zhang et al。、1999; Tarnocai et al。、2009）に関するHadCRUT3（Brohan et al。、2006）の経験的データ世紀はグラフに灰色で示されています。 （b） 表7 22091〜2100年の地球の気候システムの積分特性の変化 （2291–2300）RCPRTOAファミリーのさまざまなシナリオでのIAP RAS CMの数値実験における1971–2000と比較して、W / m2    図： 7.11。 での計算における表面近くの大気の温度（K）の変化 CM IAP RAS 気候変動は、北半球（SP）の温帯低気圧、特に陸地で最も顕著です。これらの地域における中程度の人為的影響RCP2.6のシナリオでは、21世紀の地表での平均年間温暖化。は2Kから4Kです（図7.11）。より積極的なRCP4.5およびRCP6.0シナリオでは、対応する温暖化は2Kから6Kに変化し、最も積極的なRCP8.5シナリオでは4Kから8Kに変化します。XXII〜XXIII世紀。 RCP 2.6シナリオの下での気候への人為的負荷の弱体化は、21世紀の終わりと比較して地表の気温の低下につながります。 しかし、XXIII世紀の終わりに。 Tg値は現在のものより0.6K高いことが判明しました。人為的影響RCP8.5の最も攻撃的なシナリオでは、XXII〜XXIII世紀の地表付近の加熱。気候の慣性により、SPの温帯緯度の大陸地域では6〜10Kに達します。人為的影響のより穏やかなシナリオでは、RCP4.5およびRCP6.0で、XXII〜XXIIII世紀の地表付近の気温が変化します。 比較的小さい。 XXI世紀のIAPRAS CMにおける永久凍土（MG）Spの分布面積は、産業革命前の気候と20世紀の気候に典型的な1800万km2の値から4–に減少します。シナリオに応じて、1,100万km 2（図7.10および表7.2）。 20世紀のモデルにおけるSpの減少。チベットのMGの分解に関連しており、これは観察データと一致している（Yang et al。、2010）。 XXIIXXIII世紀に。シナリオRCP4.5、RCP 6.0、およびRCP-8.5では、IAP RAS CMを使用した計算によると、Spの減少が続きます。 RCP 2.6シナリオでは、永久凍土の部分的な修復が行われるため、その面積はXXIII世紀の終わりまでに1200万km2に増加します。 永久凍土土壌の季節的融解の深さの空間分布hは、産業革命前の期間の特徴であり、全体として（チベット地域を除く）、20世紀の終わりまで比較的わずかに変化します。 （図7.12）。 21世紀の終わりまでに。シベリア東部での比較的中程度の人為的影響RCP2.6およびRCP4.5のシナリオでは、主要なガスパイプラインの屋根が地表から分離されています。 ただし、他の地域ではhが増加します。より積極的な人為的シナリオRCP6.0の場合、XXI世紀におけるMGの分布領域の顕著な減少。西シベリアでも注目されています。最も攻撃的なシナリオでは、21世紀の終わりまでにRCP8.5。地表近くのMGは、ユーラシア大陸の約190の地域でのみ記録されています。 MGによってカバーされているか、21世紀に冬の凍結の対象となる土地地域の総面積。 IAP RAS CMの使用バージョンでの計算によると、すべてのRCPシナリオでほとんど変化しません。 XXII-XXIII世紀に。 hの空間分布と絶対値はRCP2.6とRCP4.5のシナリオではほとんど変化しませんが、最初のケースでは、シベリア東部で地表近くのMGがある程度回復し、他の地域では季節的な解凍の深さが減少しています。 永久凍土の分布が記録されています。人為的影響RCP6.0のより攻撃的なシナリオでは、XXIII世紀末のhの分布。 21世紀の終わりのRCP8.5シナリオで得られたものと同様に、最も攻撃的なシナリオRCP 8.5では、地表近くのMGはすべての地域で消滅します。同時に、冬の凍結の影響を受ける地域の地域でも顕著な減少が見られました。 人為的影響シナリオRCP4.5、RCP 6.0、およびRCP 8.5の下での陸生FGPP生態系の一次生産の合計は、21世紀に増加します。 1961年から1990年の基準期間で121PgC /年から。シナリオに応じて、最大147〜166 PgC /年（図7.13および表7.2）。 RCP 2.6シナリオでは、FGPPは21世紀半ばまで増加します。 減少が続きます。この期間中の単位面積あたりの陸生植物の生産量の増加fGPPは、すべての地域で認められ（図7.14）、熱帯林地域およびタイガ地域の数が0.4 kgCmを超える人為的影響RCP8.5の最も攻撃的なシナリオの下で-2 g-1。 fGPPの増加は、大気中の二酸化炭素濃度の増加による直接的（施肥）効果と、（ほとんどの地域で）その間接的効果（気候条件の改善による）の両方に関連しています。 BXXII-XXIII世紀。シナリオRCP4.5、RCP 6.0、およびRCP 8.5では、fGPPの全体的な増加が続きますが、後者の場合、気候条件の悪化により、特定の地域での光合成の強度が低下します（図7.15）。しかし、XXII-XXIII世紀のFGPP。これらのシナリオでのIAPRAS CMでは、2〜29 PgC /年増加します（図7.13および表7.2）。  図： 7.12。 CMを使用した計算での季節的な土壌融解の平均深度（メートル単位、負の値は季節的な凍結に対応）IAP RAS 光合成の強度の増加は、21世紀の陸生植生Cvの炭素蓄積の全体的な増加につながります。シナリオに応じて52〜146 CgSずつ増加します（図7.13および表7.2）。森林生態系の分布地域では、単位面積cvあたりの陸生植生の炭素蓄積量の増加が見られます（図7.14）。しかし、ステップ植生が優勢な地域では、21世紀に光合成の強度が増したにもかかわらず、単位面積あたりの植生の炭素蓄積量は減少します。 XXII-XXIII世紀に。修復的（RCP 2.6）および人為的影響の比較的中程度のシナリオ（RCP 4.5、RCP 6.0）の場合、cv変化の空間構造は、一般にfGPPの変化に対応します。最も攻撃的なシナリオ（RCP 8.5）では、初期のバイオマスの蓄積に関連する植物の呼吸強度の増加、および陸生植物の光合成のための気候条件の悪化により、cvが減少します。 地域の数。 XXIII世紀の陸生植物の総炭素蓄積量人為的影響の最も攻撃的なシナリオ（RCP6.0およびRCP8.5）では減少します。 21世紀に。 16PgCが土壌から大気中に放出される最も攻撃的なシナリオRCP8.5を除いて、土壌Csの炭素蓄積量の総変化は数PgCを超えません（図7.13および表7.2）。 しかし、XXII-XXIII世紀に。システムへの人為的負荷のさらなる増加を伴う人為的影響のシナリオ（RCP 4.5、RCP 6.0、およびRCP 8.5）では、気候温暖化は土壌から大気への炭素の放出を伴います。この期間中、RCP 4.5（RCP 6.0、RCP 8.5）シナリオでは、9 PgC（61 PgC、362 PgC）が土壌から大気中に放出されます。 21世紀におけるCsの示された応答に注意する必要があります。これは、ツンドラと高山の生態系が分布する地域の土壌に炭素が蓄積し、中緯度の土壌から大気中に炭素が放出されることによる、さまざまな地域のさまざまな兆候の変化に対する相互補償の結果です（図。 7.14）。 人為的影響RCP8.5の最も攻撃的なシナリオでは、絶対値での単位面積csあたりの土壌炭素蓄積量の変化は数kgC m-2に達する可能性があります。異なる兆候のcsの変化に対する相互補償は、XXII〜XXIII世紀のRCP4.5およびRCP6.0シナリオでも示されています。同時に、これらの変化の空間構造は21世紀の対応する変化の空間構造に似ていますが、大多数の地域で最も攻撃的なシナリオRCP 8.5の下では、土壌は炭素を大気中に放出します（図7.15）。  図7.15。 2091年から2100年までの陸域炭素循環の特性の変化。 2291〜 2300年までに 人為的影響シナリオRCP8.5の下でのIAPRAS CMによる計算：植生csと土壌cvにおける一次fGPP生産と炭素蓄積の合計 21世紀における陸域生態系の総炭素蓄積量の変化Cterr = Cv + Cs。これは主に陸生植物による炭素の蓄積によるものであるため、システムへの人為的影響のシナリオに応じて、Cterrは今世紀中にモデルで50〜129PgC増加します。 XXII-XXIII世紀のCterrの変更。は、RCP4.5シナリオでは5PgS、RCP6.0シナリオでは38PgS、RCP8.5シナリオでは337PgSです。これは主にCsの変化によって決定され、気候に対する人為的圧力のさらなる増加を想定したシナリオでの計算では、陸域生態系の炭素蓄積量は時間とともに減少します。 IAP RAS CMは、20世紀末の196年の経験的データ（（Climate Change、2007）を参照）から推定された、大気から海洋および陸域生態系FCO2への総CO2フラックスの値を現実的に再現します。 （図7.13）。 RCP2.6およびRCP4.5のシナリオでは、FCO2値は、21世紀の半ばまで増加し、その後減少し始めます。 RCP 6.0シナリオでの計算では、大気から海洋および陸域生態系へのCO2フラックスは、21世紀の終わりまで増加し、その後減少します。 人為的影響RCP8.5の最も攻撃的なシナリオでは、この流れは21世紀から23世紀に増加します。 （図7.13および表7.2）。 FCO2の変化は、主に海洋による二酸化炭素の吸収によって決定されます。 21世紀の後半から、大気から陸域生態系へのCO2フラックスは、対応する大気から海洋へのフラックスよりも1桁少なくなります。同時に、21世紀の後半から始まる陸域の生態系。 RCP 2.6シナリオでは、CO2を吸収するのではなく、大気中に放出し始めます。 人為的影響のより攻撃的なシナリオの下では、大気から陸域生態系への二酸化炭素の流れの兆候のそのような変化は、後の方、つまりXXII世紀の初めから起こります。異なるRCPシナリオの下でのこのフラックスの符号の変化の時間の違いは、大気中の二酸化炭素による陸生植物の施肥の影響に関連しており、陸生生態系によるCO2の吸収を促進します。 一般に、RCPシナリオでのIAP RAS CMによる数値計算の結果によると、21世紀には地球の表面温度が上昇する可能性があります。人為的影響のシナリオに応じて1.1〜2.9K。気候の慣性により、21世紀の終わりにモデル計算で人為的影響が除外されたにもかかわらず、XXII〜XXIII世紀に顕著な気候変動が見られました。気候温暖化は、地表近くの永久凍土土壌の劣化を伴います。 また、陸生植物における炭素の一般的な蓄積と土壌中の炭素貯蔵量の減少を伴います。さらに、21世紀に。陸域の生態系は一般に炭素を蓄積し、XXII –XXXIII世紀になります。 -大気中に放出します。 21世紀の終わりから始まる陸域の生態系は、CO2を吸収するのではなく、大気中に放出し始める可能性があります。 参考文献につづく |