Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка сценариев состояния водных систем речных бассейнов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов в Российской Федерации в условиях изменения природных и антропогенных факторов.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.4006
Организация
ИГ РАН

научное обоснование методологии и разработка сценариев состояния на среднесрочный период (до 10-30 лет) водных систем речных бассейнов Российской Федерации, находящихся в регионах многолетнемерзлых грунтов с учетом изменения глобальных и региональных природных и антропогенных факторов

Соисполнители

Этапы проекта

1
01.09.2005 - 08.12.2005
Разработана концепция подхода к построению сценарных оценок состояния водных систем крупного речного бассейна зоны многолетнемерзлых грунтов в первой трети XXI века;
Подготовлены базы данных и ГИС бассейна р. Лены;Разработана физико-статистическая модель даунскейлинга климатических элементов;К крупному речному бассейну криолитозоны (бассейн р. Лены) адаптированы гидрологические модели (ЕСОМАG и модель месячного водного баланса);Разработан метод построения сценариев развития системы водопользования в крупном речном бассейне криолитозоны;
Разработана структура и ряд модулей специализированной системы компьютерных программ.
Развернуть
2
01.01.2006 - 30.06.2006
1. На основе оригинальной физико-статистической модели даунскейлинга впервые для территории Восточной Сибири (бассейна р. Лена) подготовлены цифровые поля территориального распределения современных и сценарных значений среднемесячной температуры и атмосферных осадков, учитывающие подсеточные неоднородности территории. Улучшенные данные получены для узлов равномерной сетки с шагом по широте и долготе 0.50х0.50. Сценарные поля построены для климатических условий, осредненных для периода 2010-2039 гг. Даунскейлинг сценарных оценок, измененных климатических условий будущего, был основан на результатах численных экспериментов на моделях общей циркуляции атмосферы и океана участвующих в Международной программе экспертов по изменению климата (IPCC) и международной программе по оценке воздействия климата Арктики (ACIA). Были использованы результаты модельных экспериментов, исходящих из семейств SRES, A2.
2. Для условий криолитозоны Восточной Сибири подготовлены равновесная и динамическая модели взаимодействия вечной мерзлоты и климата. На основе равновесной модели для бассейна р. Лена в узлах регулярной сетки с шагом по широте и долготе 0.50х0.50 рассчитаны отклонения сезонно-талого слоя многолетнемерзлых почвогрунтов, возможные при глобальном потеплении климата. В основе расчетов положены данные сценариев изменения климата, полученные по расчетам на моделях общей циркуляции атмосферы и океана, участвующих в международной программе экспертов по изменению климата (IPCC) и международной программе по оценке воздействия климата Арктики (ACIA). Были использованы результаты модельных экспериментов, исходящих из семейств SRES, A2.
3. Рассмотрены несколько сценариев развития систем водопользования в бассейне Лены, исходящих как из разных вариантов демографического и экономического развития региона, так и разных технологий использования воды. Наиболее вероятный диапазон прогнозного изменения водозабора на уровне 2010-2015 гг. 245-500 млн. м3/год, а безвозвратных потерь воды для водных объектов (с учетом потерь воды на испарение с акватории водохранилищ) – от 400 до 500 млн. м3/год. Для отдельных, наиболее обжитых районов, особенно в меженный период, может создать затруднения при решении водохозяйственных балансов. Еще более острой может стать в этих районах проблема предотвращения качественного истощения водных ресурсов из-за возможного увеличения водоотведения, в т.ч. загрязненных сточных вод.
4. На основе подготовленных методик проведена калибровка параметров гидрологических моделей для оценки сценарных изменений речного стока и других компонентов водного баланса, и на основе принятых в практике гидрологических прогнозов и расчетов критериев проведена верификация моделей.
Развернуть
3
01.07.2006 - 31.10.2006
В процессе выполнения работ, проведенных в январе-октябре 2006 г. (2-3 этапы) были получены следующие основные результаты.
1. На основе оригинальной физико-статистической модели даунскейлинга впервые для территории Восточной Сибири (бассейна р. Лена) подготовлены цифровые поля территориального распределения современных и сценарных значений среднемесячной температуры воздуха и атмосферных осадков.
2. Для условий криолитозоны Восточной Сибири подготовлены равновесная и динамическая модели взаимодействия вечной мерзлоты и климата. На основе равновесной модели для бассейна р. Лена в узлах регулярной сетки с шагом по широте и долготе 0.50х0.50 рассчитаны отклонения сезонно-талого слоя многолетнемерзлых почвогрунтов, возможные при глобальном потеплении климата.
3. Возможны несколько сценариев развития систем водопользования в бассейне Лены, исходящих как из разных вариантов демографического и экономического развития региона, так и разных технологий использования воды. В их числе варианты сохранения современного удельного водопотребления, его значительного снижения, полного прекращения загрязненных сточных вод в реки.
4. На основе подготовленных методик проведена калибровка параметров гидрологических моделей для оценки сценарных изменений речного стока и других компонентов водного баланса, и на основе принятых в практике гидрологических прогнозов и расчетов критериев проведена верификация моделей.
5. На основе модели ECOMAG и модели месячного водного баланса проведен расчет пространственного распределения изменений речного стока, а также притока воды в Вилюйское водохранилище, возможных в условиях сценарных изменений климата в бассейне р. Лена в первой трети текущего столетия.
6. В рамках ГИС по бассейну р. Лена подготовлен комплекс слоев сценарных гидроклиматических изменений, изменений характеристик многолетнемерзлых грунтов и системы водопользования.
5. Разработан ряд модулей специализированной системы компьютерных программ (ССКП), включая модуль математических моделей для сценарных расчетов (на основе модели месячного водного баланса), модуль, в котором дается характеристика современного и сценарного состояний системы водопользования в речном бассейне.
Полученные результаты могут быть использованы для оценки гидрологических последствий современных и прогнозируемых глобальных и региональных изменений климата, а также социально-экономических изменений, включая изменения в системе водопользования.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,15 млн
Организация
ИГ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 15 мес.
Бюджетные средства
3,41 млн
Организация
ВлГУ
профинансировано
Тема
Разработка сценариев состояния водных систем речных бассейнов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов в Российской Федерации в условиях изменения природных и антропогенных факторов
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Количество заявок
3
Тема
Оценка влияния природных и антропогенных факторов на динамику морских экосистем как основа для разработки методологии экологической безопасности приморских регионов и технологий сохранения биологических ресурсов морей России.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 22 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
0
Тема
Оценка опасных антропогенных воздействий на глобальную климатическую систему и прогнозирование региональных последствий изменения климата на территории России.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка сценариев изменения климата на территории России с учетом углеродного цикла в живой и неживой природе и антропогенных воздействий для оценки рисков, потенциальных угроз и возможностей.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
6
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения Международной научной школы для молодежи «Опыт международного сотрудничества в изучении динамики природных и антропогенных комплексов Западной Сибири в контексте глобальных климатических изменений: ландшафтно-экологические и медико-биологические аспекты»
Продолжительность работ
2010, 8 мес.
Бюджетные средства
1,6 млн
Количество заявок
1