Среда, 22 Ноя 2017
Вы здесь: Главная Выбросы парн-вых газов Спутниковые измерения метана в Арктике
Спутниковые измерения метана в Арктике PDF Печать E-mail

Как известно, метан – один из сильнейших парниковых газов, радиационное воздействие которого больше радиационного воздействия двуокиси углерода в 20-25 раз. В этой связи исследование изменчивости его эмиссий как естественных, так и антропогенных представляет большой научный интерес.

Постоянный читатель и автор нескольких материалов нашего бюллетеня Л.Н. Юрганов согласился рассказать о некоторых последних результатов своего исследования естественной эмиссии метана в Арктике. Наша справка: Л.Н. Юрганов - один из ведущих специалистов в области дистанционного мониторинга газового состава тропосферы, научный сотрудник Мэрилендского университета (г. Балтимор, США), продолжающий сотрудничество с российскими специалистами, в частности, из ИФА РАН им. Обухова. (Подробнее -http://jcet.umbc.edu/directory/yurganov-leonid/)

Начиная с 2007 года глобальные концентрации метана в нижней тропосфере растут со скоростью ~5-6 млрд−1 мг/кг в год. Исследователи склоняются к объяснению этого роста причинами, связанными с деятельностью человека в умеренных и низких широтах. Одновременно с ростом метана наблюдается потепление Арктики, способное освободить метан из метаногидратов, погребенных под его дном. Какую роль играет растущий метан как парниковый газ в потеплении Арктики? Или наоборот, сам рост глобальной концентрации метана вызван таянием метаногидратов и вечной мерзлоты? Ответа на эти вопросы пока нет. Спутниковые измерения метана над Северным Ледовитым океаном (СЛО) по ряду причин возможны лишь с помощью спектрометров регистрирующих собственное излучение Земли и атмосферы в среднем ИК диапазоне.

Первые данные такого рода были представлены Л.Н.Юргановым (Мэрилендский университет, Балтимор, США) в соавторстве с А. Лейфером (США) на школе-семинаре «Современные методы дистанционных исследований и прогноза параметров среды в Арктике», организованным ИКИ РАН и ГМЦ РФ в октябре 2015 г. (http://lagar-hmc.org/school2015/) и опубликованы в журнале «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» № 2-3 за 2016 г. (http://jr.rse.cosmos.ru/)

До настоящего времени считалось, что подавляющий вклад в выброс метана в Арктике вносят болота, тундра, озера, вечная мерзлота, утечки природного газа и другие континентальные источники. Спутниковые результаты указывают на то, что СЛО вносит заметный вклад в цикл метана, сравнимый с выбросом метана от континентальной Арктики (рис. 1).


Рис. 1 Среднегодовая аномалия концентрации метана (верхняя шкала) и предварительная оценка скорости эмиссии исходя из допущения потока метана 22 Тг в год для Западно-Сибирской низменности (нижняя шкала).

Три района с максимальными аномалиями концентрации лежат вдоль пути теплого Северо-Атлантического течения: район к западу от Шпицбергена (рис. 2а), вдоль северного побережья Норвегии и вдоль западного побережья Новой Земли. Максимальные выбросы в указанных очагах происходят с конца октября и в течение всей зимы. Время начала выбросов, по всей видимости, связано с началом конвекции в океане, когда поверхностные слои воды охлаждаются, а глубинные еще сохраняют тепло. Конвекция выносит на поверхность богатые метаном слои придонной воды. Весной и летом наблюдается ровное поле концентрации метана над океаном. В июле-августе спутниковые приборы регистрируют в основном выбросы от болот Западной Сибири и Канады, в сентябре-октябре — от тундры.

Уже после подачи статей в журнал прибор IASI зарегистрировал концентрации метана в январе-феврале 2016 г. во всей Арктике, включая район Охотского моря (рис. 2б), превышающие обычные значения на 80 -100 млрд−1 мг/кг. По-видимому, эта аномалия вызвана положительным трендом температуры океанов, который был усилен рекордно мощным процессом Эль-Ниньо.

Район Охотского моря замечателен тем, что за последние 30 лет усилиями Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичева ДВО РАН (Лаборатория газогеохимии, д. г.-м. н. А.И. Обжиров) и ВНИИ Океангеологии им. И.С. Грамберга (Лаборатория нетрадиционных источников углеводородов, к. г.-м. н. Т.В. Матвеева) там уверенно обнаружены залежи метаногидратов и потоки метана со дна (показаны синим цветом на рис. 2б).


Рис. 2 Примеры районов с высокими концентрациями метана: а) Шпицберген. Правая шкала - среднегодовая аномалия метана, левая шкала - оценка среднегодовой скорости эмиссии; б) Средняя концентрация метана над Охотским морем с декабря 2015 г. по февраль 2016 г. . Синим цветом обозначены 3 района, где найдены залежи метаногидратов. Черные треугольники - районы исчезновения траулеров «Адекс», «Аметист» и шхуны «Партнер»

Представляют ли потоки пузырьков метана угрозу для судоходства? В последние годы в Охотском море бесследно исчезло несколько рыболовных судов (черные треугольники на рис. 2б): 1) 7 января 2011 г., шхуна «Партнер», Татарский пролив, экипаж 14 человек, спасенных нет. 2) 11 февраля 2011 г., траулер «Аметист», зал. Шелихова, экипаж 24 человека, спасенных нет. 3) 7 февраля 2016 г., траулер «Адекс», вблизи о. Парамушир, экипаж 26 человек, спасенных нет. Какова вероятность того, что причиной гибели этих маломерных судов была потеря плавучести в интенсивных потоках пузырьков метана? Простой расчет показал, что при современных потоках метана от метаногидратов количество пузырьков в воде недостаточно, чтобы существенно повлиять на ее плотность. Например, для шхуны «Партнер» этот эффект равносилен перегрузке меньше 1 кг.

Анимацию можно скачать здесь здесь

 

 

Поиск по сайту

Рассылка бюллетеня

Мы в соц.сетях

Прогноз погоды

Гидрометцентр России

Карта посетителей

Locations of visitors to this page

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика