Transformation of carbon and nitrogen dynamics by mountain permafrost degradation in Northeast Siberia

西伯利亚东北部山区多年冻土退化对碳氮动态的转变

• 批准号: 22H03758
• 负责人: 鈴木 和良
• 金额: $ 11.15万
• 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 Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03758/
• 关键词: 気候メモリ; 水文; 活動層; 物質循環; データ同化

本研究計画は、永久凍土流域における詳細な凍土水文気象観測と陸域生態モデルを活用して、研究目標を達成するため、本年度以下の研究を行った。（1）生態水文モデルの高度化について、朴が中心となって、同位体トレーサーをモデルに組み込むことで、河川水を融雪水、暖候期降水（降雨）、地下氷融解水（または地下水）に成分分離し、河川流量に対するそれらの寄与率を定量評価可能な河川流出モデルを開発した。そして開発したモデルを北極域の大河川の一つであるレナ川流域に適用し、蒸発散量と河川流量に対する各起源水の寄与を定量評価した。その結果、暖候期降水（降雨）が蒸発散、融雪水が河川水に対する主要な起源水であること、そして、地下水は秋に、不連続的永久凍土帯において河川水に対する寄与が大きくなることが明らかになった。（2）気象水文観測と水のサンプリング・分析については、研究協力者のMakarieva博士が中心となって、降水、河川水、アウフアイス等のサンプリングを行い、安定同位体の分析を行っている。これらの成果は、ISAR-7で口頭発表を4件行った。（3）Maximum likelihood ensembel filter(MLEF)と領域気候モデル(Polar WRF)を用いたデータ同化システムを鈴木が中心となって開発し、データ同化実験を2021年12月に発生した北極域の異常降水の領域再解析を15日間行った。その結果をERA5やその他の研究プロダクトや衛星データと比較することで、領域再解析の妥当性を検証した。この成果は、データ同化ワークショップでポスター発表を行った。

该研究项目利用多年冻土盆地详细的冰冻水文气象观测和陆地生态模型，为实现研究目标，今年开展了以下研究。 (1) 在生态水文模型的复杂性方面，Park 在将同位素示踪剂纳入模型方面发挥了核心作用，该模型将河水转化为融雪、暖季降水（降雨）和地下冰融水（或地下水）。我们开发了一种河流径流模型，可以分离各个组成部分并定量评估它们对河流流量的贡献。然后将开发的模型应用于北极地区主要河流之一的勒拿河流域，定量评估了每种水源对蒸散量和河流流量的贡献。因此，暖季降水（降雨）为蒸散量，融雪水为河水主要水源，秋季间断性多年冻土区地下水对河水贡献较大。 （2）在气象水文观测和水体采样分析方面，研究合作者Makarieva博士正在牵头对降水、河水、奥夫冰等进行采样，并对稳定同位素进行分析。这些结果在 ISAR-7 上以四次口头报告的形式进行了介绍。 （3）铃木主导开发了利用最大似然集合滤波器（MLEF）和区域气候模型（Polar WRF）的资料同化系统，并对2021年12月发生的北极地区异常降水进行了资料同化实验进行了 15 天的区域再分析。通过与ERA5、其他研究产品和卫星数据的比较，我们验证了区域再分析的有效性。这一结果在数据同化研讨会上作为海报展示。

项目成果

Oxygen-18 Content in Natural Waters of the Upper Kolyma River Basin

科雷马河流域上游自然水域中氧 18 含量

• 发表时间: 2023
• 作者: V. Khomiakova;A. Zemlianskova;A. Ekaykin;O. Makarieva;N. Nesterova;A. Ostashov;K. Suzuki
• 通讯作者: K. Suzuki

Inclusion of a Site Specific, Variable Aerodynamic Roughness Length z0 in the SNOWPACK Model

在 SnowPACK 模型中包含特定地点的可变空气动力粗糙度长度 z0

• 发表时间: 2023
• 作者: J. E. Sanow;S. R. Fassnacht;K. Suzuki
• 通讯作者: K. Suzuki

New Data on Ground Temperature in the Upper Kolyma Basin

科累马盆地上部地温的新数据

• 发表时间: 2023
• 作者: D. Abramov;O. Makarieva;A. Zemlianskova;A. Ostashov;N. Nesterova;K. Suzuki
• 通讯作者: K. Suzuki

Snow Surface Roughness across Space, Time, Land Cover, and Scales

跨空间、时间、土地覆盖和尺度的雪面粗糙度

• 发表时间: 2023
• 作者: S. R. Fassnacht;K. Suzuki;J. E. Sanow;B. M. Simms
• 通讯作者: B. M. Simms

Water tracer model based separation of source waters in the Lena River basin

基于水示踪模型的勒拿河流域水源水分离

• DOI: 10.11520/jshwr.35.0_153
• 发表时间: 2022
• 期刊: Proceeding of Annual Conference
• 作者: 朴 昊澤;鈴木 和良;檜山 哲哉
• 通讯作者: 檜山 哲哉