Достижения в проведении оперативного мониторинга многолетней мерзлоты на Шпицбергене и на материковой части Норвегии

ИСАКСЕН К.

Норвежский метеорологический институт, Осло, Норвегия ketili@met.no

Лутц Дж.

Норвежский метеорологический институт, Осло, Норвегия

Соренсен А. М.

Норвежский метеорологический институт, Осло, Норвегия

Годой О.

Норвежский метеорологический институт, Осло, Норвегия

Ферриги Л.

Норвежский метеорологический институт, Осло, Норвегия

Иствуд С.

Норвежский метеорологический институт, Осло, Норвегия

Аабоэ С.

Норвежский метеорологический институт, Тромсё, Норвегия

Скачать статью

Представляем вниманию читателей немного сокращенный и адаптированный перевод статьи норвежских исследователей «Достижения в проведении оперативного мониторинга многолетней мерзлоты на Шпицбергене и на материковой части Норвегии» (Isaksen et al., 2022). Она была опубликована в журнале Environmental Research Letters («Записки по исследованиям окружающей среды») издательством британской благотворительной научной организации IOP (Institute of Physics – «Институт физики»), ставшей фактически международной. Эта статья находится в открытом доступе по лицензии CC BY 4.0, которая позволяет распространять, переводить, адаптировать и дополнять ее при условии указания типов изменений и ссылки на первоисточник. В нашем случае полная ссылка на источник для представленного перевода (Isaksen et al., 2022) приведена в конце.

Веб-портал по криосфере, поддерживаемый Норвежским метеорологическим институтом (https://cryo.met.no), предоставляет доступ к новейшим оперативным данным по текущему состоянию морского льда, снега и многолетней мерзлоты (ММ) в Норвегии, Арктике и Антарктике. В данной статье представлены последние дополнения к этому порталу по оперативному мониторингу ММ, проводимому указанным институтом, и результаты визуализации полученных данных по температуре ММ в режиме реального времени.

Новейшие данные по температуре многолетней мерзлоты сравниваются с климатологической информацией, полученной с метеостанций, включая медианные значения, доверительные интервалы, экстремальные величины и тренды. В местах наблюдений, выполняемых Норвежским метеорологическим институтом, работают дополнительные метеостанции с расширенными программами измерений. Система комплексного мониторинга предоставляет ежедневно обновляемые данные для изучения текущего состояния, трендов и воздействий, например влияния экстремальных климатических явлений на температуру ММ. Изменения температуры грунта, полученные на основе многолетних наблюдений в зоне более теплой многолетней мерзлоты, обнаруженной в Норвегии, обычно составляют 0,1–0,2 °C за десятилетие. А в зоне более холодной ММ в высоких широтах Арктики на архипелаге Шпицберген наблюдается потепление на величины до 0,7 °C за десять лет.

Оперативный мониторинг позволяет получать информацию быстрее, чем когда-либо прежде, что потенциально может помочь в раннем обнаружении, например, рекордно высокой толщины деятельного слоя (слоя сезонного оттаивания) и заметного повышения температуры многолетней мерзлоты. Он также может стать краеугольным камнем систем раннего предупреждения о природных опасностях, связанных с потеплением и деградацией ММ.

В настоящее время результаты этого мониторинга передаются вручную в международную Глобальную наземную сеть наблюдений за многолетней мерзлотой (GTN-P), для которой планируется интеграция с оперативными службами Всемирной метеорологической организации (WMO) через Глобальную службу наблюдений за криосферой WMO.

DOI: 10.58339/2949-0677-2024-6-7-8-6-19

УДК: 551.345; 551.583

Финансирование: Нет информации

Ссылка для цитирования: Исаксен К., Луцц Дж., Соренсен А.М., Годой О., Ферриги Л., Иствуд С., Аабоэ С. Достижения в проведении оперативного мониторинга многолетней мерзлоты на Шпицбергене и на материковой части Норвегии (пер. с англ.) // Геоинфо. 2024. Т. 6. № 7. С. 6–19. DOI:10.58339/2949-0677-2024-6-7-8-6-19

Статья в РИНЦ: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=75256090

Ключевые слова: оперативный мониторинг; криосфера; изменения климата; многолетняя мерзлота.

Список литературы

AMAP. Snow, water, ice and permafrost in the arctic (SWIPA): technical report. Oslo: Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP), 2017.
Belward A., Bourassa M., Dowell M., Briggs S., Dolman H., Holmlund K., Verstraete M. The global observing system for climate: implementation needs: technical report GCOS-200. World Meteorological Organization (WMO), 2016.
Bojinski S., Verstraete M., Peterson T.C., Richter C., Simmons A., Zemp M. The concept of essential climate variables in support of climate research, applications, and policy // Bull. Am. Meteorol. Soc. 2014. Vol. 95. P 1431–1443.
Canadell J.G. et al. Global carbon and other biogeochemical cycles and feedbacks // Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (ed. V. Masson-Delmotte et al. Cambridge: Cambridge University Press, 2021.
Miner K.R., Turetsky M.R., Malina E., Bartsch A., Tamminen J., McGuire A.D., Fix A., Sweeney C., Elder C.D., Miller C.E. // Nat. Rev. Earth Environ. 2022. Vol. 3. P. 55–67.
Biskaborn B.K. et al. Permafrost is warming at a global scale // Nat. Commun. 2019. Vol. 10. Article 264.
Smith S.L., O’Neill H.B., Isaksen K., Noetzli J., Romanovsky V.E. The Changing Thermal State of Permafrost // Nat. Rev. Earth Environ. 2022. Vol. 3. P. 10–23.
Jones M.K.W., Pollard W.H., Jones B.M. Rapid initialization of retrogressive thaw slumps in the Canadian high Arctic and their response to climate and terrain factors // Environ. Res. Lett. 2019. Vol. 14. N. 5. Article 055006.
Liljedahl A.K. et al. Pan-Arctic ice-wedge degradation in warming permafrost and its influence on tundra hydrology // Nat. Geosci. 2016. Vol. 9. P. 312–318.
Haeberli W., Schaub Y., Huggel C. Increasing risks related to landslides from degrading permafrost into new lakes in de-glaciating mountain ranges // Geomorphology. 2017. Vol. 293. Part B. P. 405–417.
Walvoord M.A., Kurylyk B.L. Hydrologic impacts of thawing permafrost – a review // Vadose Zone J. 2016. Vol. 15. P. 1–20.
Hjort J., Streletskiy D., Dore G., Wu Q., Bjella K., Luoto M. Impacts of permafrost degradation on infrastructure // Nat. Rev. Earth Environ. 2022. Vol. 3. P. 24–38.
Bommer C., Phillips M., Arenson L.U. Practical recommendations for planning, constructing and maintaining infrastructure in mountain permafrost // Permafr. Periglac. Process. 2010. Vol. 21. P. 97–104.
Burke E.J., Zhang Y., Krinner G. Evaluating permafrost physics in the Coupled Model Intercomparison Project 6 (CMIP6) models and their sensitivity to climate change // Cryosphere. 2020. Vol. 14. P. 3155–3174.
Harris C., Haeberli W., Vonder Muhll D., King L. Permafrost monitoring in the high mountains of Europe: the PACE project in its global context // Permafr. Periglac. Process. 2001. Vol. 12. P. 3-11.
Isaksen K., Holmlund P., Sollid J.L., Harris C. Three deep Alpine-permafrost boreholes in Svalbard and Scandinavia // Permafr. Periglac. Process. 2001. Vol. 12. P. 13-25.
Sollid J.L., Holmlund P., Isaksen K., Harris C. Deep permafrost boreholes in western Svalbard, northern Sweden and southern Norway // Nor. J. Geogr. 2000. Vol. 54. P. 186-191.
Isaksen K., Sollid J.L., Holmlund P., Harris C. Recent warming of mountain permafrost in Svalbard and Scandinavia // J. Geophys. Res.: Earth Surf. 2007. Vol. 112. P. 1-11.
Etzelmuller B., Guglielmin M., Hauck C., Hilbich C., Hoelzle M., Isaksen K., Noetzli J., Oliva M., Ramos M. Twenty years of European mountain permafrost dynamics - the PACE legacy // Environ. Res. Lett. 2020. Vol. 15. N. 10. Article 104070.
Sollid J., Isaksen K., Eiken T., Odegard R. The transition zone of mountain permafrost on Dovrefjell, southern Norway // Proceedings of the 8th International Conference on Permafrost, Zurich, Switzerland, 2003. Lisse: Swets & Zeitlinger, 2003. Vol. 2. P. 1085-1090.
Farbrot H., Hipp T.F., Etzelmuller B., Isaksen K., Odegard R.S., Schuler T.V., Humlum O. Air and ground temperature variations observed along elevation and continentality gradients in southern Norway // Permafr. Periglac. Process. 2011. Vol. 22. P. 343-360.
Christiansen H.H. et al. The thermal state of permafrost in the Nordic area during IPY 2007-2009 // Permafr. Periglac. Process. 2010. Vol. 21. P. 156-181.
Pedersen A.O. et al. 2021 Climate-ecological observatory for arctic tundra (COAT) - adaptive system for long-term terrestrial monitoring // Svalbard Integrated Arctic Earth Observing System: SESS report 2021 (ed. J. Feldner, C. Hubner, H. Lihavainen, R. Neuber, A. Zaborska) Longyearbyen, 2021. P. 38-55.
Noetzli J. et al. Best practice for measuring permafrost temperature in boreholes based on the experience in the Swiss Alps // Front. Earth Sci. 2021. Vol. 9. Article 607875.
Hoelzle M., Wegmann M., Krummenacher B. Miniature temperature dataloggers for mapping and monitoring of permafrost in high mountain areas: first experience from the Swiss Alps // Permafr. Periglac. Process. 1999. Vol. 10. P. 113-124.
Hoelzle M., Haeberli W., Dischl M., Peschke W. Secular glacier mass balances derived from cumulative glacier length changes // Glob. Planet. Change. 2003. Vol. 36. N. 4. P. 295-306.
Fox-Kemper B. et al. Climate Change 2021. Chapter 9. Ocean, cryosphere and sea level change. IPCC AR6 The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the 6th Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC AR6) (ed. V. Masson-Delmotte et al. Cambridge: Cambridge University Press, 2021. P. 1211-1362.
Druckenmiller M.L. et al. The Arctic // Bull. Am. Meteorol. Soc. 2021. Vol. 102. P. 263-316.
Isaksen K., Odegard R.S., Etzelmuller B., Hilbich C., Hauck C., Farbrot H., Eiken T., Hygen H.O., Hipp T.F. Degrading mountain permafrost in southern Norway: spatial and temporal variability of mean ground temperatures, 1999-2009 // Permafr. Periglac. Process. 2011. Vol. 22. P. 361-377.
Luterbacher J., Liniger M.A., Menzel A., Estrella N., Della-Marta P.M., Pfister C., Rutishauser T., Xoplaki E. Exceptional European warmth of autumn 2006 and winter 2007: historical context, the underlying dynamics, and its phenological impacts // Geophys. Res. Lett. 2007. Vol. 34. Article L12704.
Van Oldenborgh G.J. How unusual was autumn 2006 in Europe? // Clim. Past. European Geosciences Union, 2007. Vol. 3. N. 4. P. 659-668. URL: https://cp.copernicus.org/articles/3/659/2007/cp-3-659-2007. html.
Odegard R.S., Nesje A., Isaksen K., Andreassen L.M., Eiken T., Schwikowski M., Uglietti C. Climate change threatens archaeologically significant ice patches: insights into their age, internal structure, mass balance and climate sensitivity // Cryosphere. 2017. Vol. 11. N. 1. P. 17-32.
Finstad E., Vedeler M. En bronsealdersk fra jotunheimen // Viking 2008 (Norsk Arkeologisk ARbok). Oslo: Norwegian Archaeological Society, 2008. Vol. 71. P. 61-70.
Pilo L., Finstad E., Ramsey C.B., Martinsen J.R.P., Nesje A., Solli B., Wangen V., Callanan M., Barrett J.H. The chronology of reindeer hunting on Norway's highest ice patches // R. Soc. Open Sci. 2018. Vol. 5. N. 1. Article 171738.
Ytrehus B., Bretten T., Bergsjo B., Isaksen K. Fatal pneumonia epizootic in musk ox (ovibos moschatus) in a period of extraordinary weather conditions // EcoHealth. 2008. Vol. 5. N. 2. P. 213-223.
Hanssen-Bauer I., Forland E.J., Hisdal H., Mayer S., Sando A.B., Sorteberg A. Climate in Norway 2100 - a knowledge base for climate adaptation: NCCS Report. 2019. Vol. 1.
Isaksen K., Benestad R.E., Harris C., Sollid J.L. Recent extreme near-surface permafrost temperatures on Svalbard in relation to future climate scenarios // Geophys. Res. Lett. 2007. Vol. 34. Article L17502.
Isaksen K. et al. Exceptional warming over the Barents area // Sci. Rep. 2022. Vol. 12. Article 9371.
Haeberli W., Noetzli J., Arenson L., Delaloye R., Gartner-Roer I., Gruber S., Isaksen K., Kneisel C., Krautblatter M., Phillips M. Mountain permafrost: development and challenges of a young research field // J. Glaciol. 2010. Vol. 56. P. 1043-1058.
WMO information system 2.0 strategy: technical report 1213. World Meteorological Organization (WMO), 2018.
Isaksen K., Odegard R.S., Eiken T., Sollid J.L. Composition, flow, and development of two tongue-sharp rock glaciers in the permafrost of Svalbard // Permafr. Periglac. Process. 2000. Vol. 11. P. 241-257.
Christiansen J.R., Rockmann T., Popa M.E., Sapart C.J., Jorgensen C.J. Carbon emissions from the edge of the Greenland ice sheet reveal subglacial processes of methane and carbon dioxide turnover // J. Geophys. Res.: Biogeosci. 2021. Vol. 126. Article e2021JG006308.
Muhll D.S.V., Holub P. Borehole logging in alpine permafrost, upper Engadin, Swiss Alps // Permafr. Periglac. Process. 1992. Vol. 3. N. 2. P. 125-132.
Wilkinson M.D. et al. The FAIR Guiding Principles for scientific data management and stewardship // Sci. Data. 2016. Vol. 3. Article 160018.