Assessment of climate change impact on permafrost using numerical model

使用数值模型评估气候变化对永久冻土的影响

• 批准号: 22KF0425
• 负责人: 朴 昊澤
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0425/
• 关键词: 永久凍土; 陸面過程モデル; 地下氷; 活動層; 土壌水分

凍土の水・熱フラックスに対する地下氷の影響を評価するために陸面過程モデルCHANGEに地下氷のスキームを取り入れ、そのモデルをシベリアのチクシの観測サイトに適用してモデル検証を行った。地下氷を考慮した時、潜熱へのエネルギーの分配率が増え、従来のモデルにおける地温の高温バイアスが改善でき、観測した地温と活動層の季節・経年変化を精度よく計算していたことを確認した。特に、活動層に対する地下氷の抑制は苔層に匹敵するほど、最大40cmを低下させていたことが明らかになった。一方、温暖化の影響により地温が上昇した時、地下氷が融解して土壌は湿潤になり、凍土中に蓄積していた有機物の分解が早まることも考えられる。温室効果ガスに対する地下氷の影響を評価するために温暖化実験の結果（RCP 8.5）を用いて、2100年までに地下氷の有無のモデル実験を行った。地下氷を考慮した場合、2050年頃までに潜熱が大きくなり地温上昇を抑制していたが、その後から融解が急速に進み、2090年頃にはほとんど融解していた。しかし、地下氷の融解開始・終了のタイミングは氷の含量とその分布の深さによって異なっていた。地下氷の融解により土壌は湿潤になり、そこから土壌有機物の分解も進み、凍土から二酸化炭素とメタンの放出が大きくなっていた。この結果により、凍土の温暖化に対する地下氷の負の効果、そして融解時に温室効果ガスの放出を通しての北極温暖化の増幅に対する正のフィードバックを強めるメカニズムが明らかになった。一方、ほとんどの気候モデルが地下氷のプロセスを考慮していないことから、そのプロセスの取り込みが急務であると言える。

The effect of frozen soil water and heat on underground water is evaluated. The process of soil surface CHANGE is introduced into the underground water system. The process of soil surface change is applied to the investigation of soil surface. The distribution rate of underground temperature is increased, and the temperature of underground temperature is improved. The accuracy of underground temperature is confirmed. The maximum height of the active layer is 40cm. On the one hand, the warming affects the soil temperature, the soil temperature, the accumulation of organic matter in the frozen soil, and the early decomposition of organic matter. The results of the greenhouse warming process (RCP 8.5) were evaluated in relation to the effects of underground heating on greenhouse gas emissions. In case of underground heating, the latent heat will increase greatly after 2050, and the melting will increase rapidly after 2090. The content and distribution of The decomposition of organic matter in the soil and the release of carbon in the frozen soil are also discussed. As a result, the warming of frozen soil has negative effects on the ground, and the release of greenhouse effects during thawing has positive effects on the increase of Arctic warming. A party, a party

项目成果

Continued Warming of the Permafrost Regions Over the Northern Hemisphere Under Future Climate Change

• DOI: 10.1029/2022ef002835
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: Earth's Future
• 作者: G. Hu;Lin Zhao;Tonghua Wu;Xiaodong Wu;Hotaek Park;Ren Li;Xiaofan Zhu;J. Ni;D. Zou

温暖化が進行する北極陸域における水循環の成分分離

全球变暖加剧的北极地区水循环组成部分的分离

• 发表时间: 2022
• 作者: 朴昊澤;鈴木和良
• 通讯作者: 鈴木和良

Water and heat coupling processes and its simulation in frozen soils: Current status and future research directions

• DOI: 10.1016/j.catena.2022.106844
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: CATENA
• 影响因子: 6.2
• 作者: G. Hu;Lin Zhao;Ren Li;Hotaek Park;Xiaodong Wu;Youqi Su;G. Guggenberger;Tonghua Wu;D. Zou

Contribution of water rejuvenation induced by climate warming to evapotranspiration in subarctic boreal forest

气候变暖引起的水体更新对亚北极寒带森林蒸散量的贡献

• 发表时间: 2023
• 作者: Park H.;Hiyama T.;Suzuki K.
• 通讯作者: Suzuki K.

Chinese Academy of Sciences, Lanzhou(中国)

中国科学院，兰州（中国）