Динамика концентрации атмосферного диоксида углерода над среднетаежными экосистемами Приенисейской Сибири (по данным измерений на обсерватории “ZOTTO”)

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………… 4
ГЛАВА 1. СТЕПЕНЬ ИССЛЕДОВАНОСТИ СОСТОЯНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ
ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ……………………………………………………………………………… 9
1.1. Диоксид углерода атмосферы ……………………………………………………………….. 9
1.2. Причины роста концентрации СО2 в атмосфере …………………………………… 12
1.3. Роль бореальных лесов в динамике концентрации СО2 ………………………… 16
1.4. Измерения концентрации СО2 на высотных мачтах ……………………………… 18
1.5. Наблюдения за концентрацией СО2 на территории РФ ………………………… 21
1.6. Международная обсерватория “ZOTTO” ……………………………………………… 23
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ, СИСТЕМЫ
ИЗМЕРЕНИЙ И МЕТОДА АНАЛИЗА КОНЦЕНТРАЦИИ АТМОСФЕРНОГО
СО2 ……………………………………………………………………………………………………………… 26
2.1. Характеристика района исследования ……………………………………………………. 26
2.1.1. Геоморфологическое описание……………………………………………………………. 26
2.1.2. Климат ……………………………………………………………………………………………….. 28
2.1.3. Растительные условия…………………………………………………………………………. 32
2.2. Системы измерения концентрации атмосферного СО2 и метеорологических
параметров ………………………………………………………………………………………………….. 32
2.2.1. Метеорологическое оборудование ………………………………………………………. 33
2.2.2. Газоаналитический комплекс EnviroSense 3000i ………………………………….. 35
2.2.2.1. Система подачи воздуха …………………………………………………………………… 35
2.2.2.2. Принцип функционирования газоанализатора EnviroSense 3000i ………. 39
2.2.2.4. Коррекция первичных измерений концентрации СО2 ……………………….. 40
2.2.2.5. Система регистрации измерений концентрации СО2…………………………. 41
2.2.3. Система отбора проб воздуха в стеклянные емкости …………………………… 42
2.3. Методы анализа концентрации атмосферного СО2…………………………………. 43
2.3.1. Определение временного ряда …………………………………………………………….. 43
2.3.2. Разложение временного ряда концентрации атмосферного СО2 …………… 49
ГЛАВА 3. ВЫЯВЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
(ФУТПРИНТА), ОКАЗЫВАЮЩЕЙ ВЛИЯНИЕ НА КОНЦЕНТРАЦИЮ СО2,
ИЗМЕРЯЕМУЮ НА ВЫСОТНОЙ МАЧТЕ ОБСЕРВАТОРИИ “ZOTTO” …….. 54
3.1. Описание стохастической транспортной модели STILT …………………………. 55
3.2. Сезонный футпринт ………………………………………………………………………………. 57
3.3. Заключение к главе 3 …………………………………………………………………………….. 65
ГЛАВА 4. СУТОЧНАЯ ДИНАМИКА КОНЦЕНТРАЦИИ АТМОСФЕРНОГО
СО2 ……………………………………………………………………………………………………………… 67
4.1. Вертикальное распределение концентрации СО2 ……………………………………. 67
4.2. Оценка суммарной эмиссии СО2 из наземных экосистем ……………………….. 76
4.3. Заключение к главе 4 …………………………………………………………………………….. 90
ГЛАВА 5. ГОДОВАЯ ДИНАМИКА КОНЦЕНТРАЦИИ ………………………………. 92
АТМОСФЕРНОГО СО2 ……………………………………………………………………………….. 92
5.1. Количественная характеристика годовой динамики концентрации
атмосферного СО2 ……………………………………………………………………………………….. 94
5.2. Межгодовая изменчивость годового хода концентрации атмосферного СО2
………………………………………………………………………………………………………………….. 110
5.3. Особенности годовой динамика концентраций СО2 над среднетаежными
экосистемами Приенисейской Сибири по сравнению с Северной Атлантикой и
бореальным поясом Северной Америки ……………………………………………………… 115
5.4. Заключение к главе 5 …………………………………………………………………………… 120
ГЛАВА 6. РОСТ КОНЦЕНТРАЦИИ АТМОСФЕРНОГО СО2 НАД
СРЕДНЕТАЕЖНЫМИ ЭКОСИСТЕМАМИ ПРИЕНИСЕЙСКОЙ СИБИРИ .. 122
6.1. Среднемноголетняя тенденция увеличения концентрации СО2 …………….. 122
6.2. Межгодовая вариабельность скорости роста концентрации СО2 …………… 131
6.3. Заключение к главе 6 …………………………………………………………………………… 136
ВЫВОДЫ ………………………………………………………………………………………………….. 138
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ ……………………………………………………………………… 140
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………………………………… 141