ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЙ СРЕДНЕГОДОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЧВЕННЫХ ГОРИЗОНТОВ В ЯМАЛО-НЕНЕЦКОМ АВТОНОМНОМ ОКРУГЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ РЕАНАЛИЗА ERA5 И МОДЕЛЕЙ CMIP6

Аннотация

Потепление климата в Арктике вызывает дегредацию вечномерзлотных пород, создавая возрастающие риски для природных экосистем и инфраструктуры. В данном исследовании оценивается качество воспроизводимости приземной температуры воздуха и температуры почвогрунтов современными климатическими моделями проекта CMIP6 и реанализа ERA5. Анализ охватывает период 1980–2020 гг. и включает сравнения между измерениями на метеорологических станциях, данными скважин и сеточными наборами данных. Реанализ ERA5 демонстрирует хорошее соответствие с динамикой температуры воздуха, полученной в результате наблюдений, что подтверждает его применимость для региональных климатических оценок. Однако качество данных снижается при воспроизведении температуры почвы на глубине. Для оценки надежности моделей были проанализированы 45 климатических моделей проекта CMIP6 с использованием статистических показателей эффективности, включая среднее смещение, среднеквадратичную ошибку и согласованность тренда относительно данных ERA5. Пять моделей TaiESM1, GFDL-CM4, FGOALS-g3, GISS-E2-1-G-CC и BCC-ESM1 – соответствовали установленным критериям отбора и были дополнительно проанализированы на предмет их способности воспроизведения температурных режимов почвы на разных глубинах до 3 метров. Модельные данные демонстрируют наибольшее соответствие наблюдениям на поверхности, где индексы соответствия достигают 84–98%, в то время как точность снижается на более глубоких почвенных горизонтах. GFDL-CM4 демонстрирует наиболее согласованное воспроизведение годовых циклов температуры почвы. В целом, выявленные различия в эффективности моделей имеют решающее значение для улучшения прогнозов реакции вечной мерзлоты на изменение климата, а также для оценки будущих климатических рисков в Ямало-Ненецком регионе.