Концентрации и потоки парниковых газов над территорией Западной Сибири и Российской Арктики

По заключению Международной группы экспертов по изменению климата ООН  одной из основных причин глобального потепления является увеличение концентрации парниковых и других газов, поступающих как от антропогенных, так и природных источников. Поэтому точная оценка их выбросов и стоков, перераспределения между атмосферой, океаном и земной биосферой имеет решающее значение для разработки климатической политики и прогнозирования будущих его изменений. Однако, несмотря на большой объем выполненных исследований бюджета парниковых газов на планете в его оценке все еще сохраняется значительная неопределенность. Это говорит о том, что не все источники и стоки полностью учтены в ходе проведенных расчетов.

В ИОА СО РАН ведется мониторинг концентрации парниковых газов в приземном слое воздуха на территории Западной Сибири с помощью 6 высотных башен, расположенных, как в южных, так и Арктическом районах. На 3 постах комплексного мониторинга проводится мониторинг 6 основных примесей воздуха, которые обозначены Всемирной организацией здравоохранения. Ежемесячно выполняются полеты самолета-лаборатории Ту-134 или Як-40 Оптик  по измерению загрязняющих атмосферу газов, аэрозоля и сажи. При обслуживании 6 башен осуществляется измерение концентрации парниковых газов с помощью автомобиля-лаборатории в приземном слое воздуха вдоль маршрута поездки. В 2024 году начаты измерения потоков парниковых газов с поверхности реки Обь камерным методом, а также в вегетационный период продолжался мониторинг потоков в обсерватории «Фоновая» и на стационаре «Плотниково».

Проведенный анализ показал, что в приземном слое воздуха, в зависимости от района тренд концентрации углекислого газа в приземном слое воздуха  составлял 2,47 – 2,65  млн^-1 /год, рост содержания метана происходил со скоростью 5,0 – 12,6 млрд^-1 /год. Это превышает среднепланетные значения. Годовой прирост содержания CO₂ по Западной Сибири превышает усреднённое по земному шару значение, однако близко к данным обсерватории Мауна-Лоа для марта и июня за 2023-2024 гг.: ∆ = 4,4 млн^-1 и ∆ = 3,2 млн^-1, соответственно. В августе 2024 г. концентрация CO₂, наоборот, в среднем почти на 2 млн^-1 была ниже, чем в предыдущем году, что могло стать результатом стимуляции дневного поглощения углекислого газа наземными экосистемами Сибири, вызванной рекордно теплым летом 2024 г. Наименьшая изменчивость характерна для N₂O. В среднем рост концентрации происходит со скоростью 0,80 млрд^-1 /год, что соответствует средним значениям по планете.

В свободной атмосфере над территорией юга Западной Сибири также продолжался рост концентрации парниковых газов на всех высотах. Для углекислого газа он составляет в среднем 2,21 млн^-1/год, а скорости увеличения его концентрации максимальна на уровне 0,5 км 2,24 млн^-1/год и минимальна на высоте 3 км - 2,19 млн^-1/год. По-прежнему сохраняется повышенная скорость роста концентрации СО₂ в пограничном слое атмосферы летом, где она достигает 2,50 млн^-1/год. Увеличение содержания метана также наблюдается во всей тропосфере и составляет в среднем 9,1 млрд^-1/год. Максимальная скорость роста фиксировалась в пограничном слое – 9,7 млрд^-1/год, минимальная – 9,0 млрд^-1/год регистрируется на высоте 4-5,5 км.