Redactori invitați

Pavel Groisman Centrul Național de Date Climatice NOAA
Shamil Maksyutov Institutul Național de Studii de Mediu Erwan Monier Institutul de tehnologie din Massachusetts Dmitry Schepaschenko Institutul Internațional pentru Analiza Sistemelor Aplicate

schimbările

Domeniul de aplicare

Pentru a aborda aceste întrebări, nouă focare NEFI de cercetare au fost identificate și studiile care abordează aceste focare în nordul Eurasiei vor fi binevenite în mod special în cadrul acestei probleme de concentrare. Acestea includ:

  • încălzirea Arcticii;
  • schimbarea frecvenței, modelului și intensității condițiilor de mediu extreme și inclemente;
  • retragerea criosferei;
  • modificări ale ciclurilor terestre ale apei;
  • schimbări în biosferă;
  • presiuni asupra utilizării terenului;
  • schimbări în infrastructură;
  • acțiuni societale ca răspuns la schimbările de mediu;
  • cuantificarea rolului Eurasiei de Nord în Sistemul Pământesc Global.

Datorită feedback-urilor puternice dintre Pământ și Sistemele Umane din Eurasia de Nord, se propune ca modelele de evaluare integrată să fie dezvoltate ca etapă finală a evaluării schimbărilor globale, care va include evaluarea dezvoltării durabile în Eurasia de Nord. Acest obiectiv general al efortului de modelare NEFI va permite evaluarea deciziilor economice ca răspuns la schimbarea condițiilor de mediu și justificarea eforturilor de atenuare și adaptare.

Sunt invitate majoritatea articolelor cu temă centrală, dar sunt încurajate și contribuțiile nesolicitate. Dacă credeți că aveți în pregătire un articol adecvat scrisorii de cercetare, vă rugăm să trimiteți interogarea înainte de trimitere fie echipei de publicare a jurnalului [email protected], fie editorilor invitați ai numărului enumerat mai sus. Toate articolele trebuie trimise folosind formularul nostru online de trimitere.

Articolele enumerate mai jos sunt primele contribuții acceptate la colecție și completări suplimentare vor apărea în mod continuu.

Cercetare

Revizuire

Erwan Monier et al 2017 Environ. Rez. Lett. 12 083001

Jiquan Chen et al 2018 Environ. Rez. Lett. 13 123004

Hârtii

T I Moiseenko și N A Gashkina 2020 Environ. Rez. Lett. 15 115013

Mahdi Akbari et al 2020 Environ. Rez. Lett. 15 115002

Qi Luo et al 2020 Environ. Rez. Lett. 15 115001

K M Bergen et al 2020 Environ. Rez. Lett. 15 105007

Rezumat social media

Landsat dezvăluie tendințele antropice de utilizare a terenurilor pe termen lung în Siberia și Extremul Orient rus

Gang Dong et al 2020 Environ. Rez. Lett. 15 095009

Hisashi Sato et al 2020 Environ. Rez. Lett. 15 095006

Jingya Han et al 2020 Environ. Rez. Lett. 15 045007

Alexander A Vasiliev et al 2020 Environ. Rez. Lett. 15 045001

Sistemul global de observare a climei și rețeaua globală de observare terestră au identificat permafrostul ca o „variabilă climatică esențială”, pentru care temperatura solului și dinamica stratului activ sunt variabile cheie. Această lucrare prezintă datele climatice pe termen lung și monitorizarea permafrostului în șapte situri reprezentative ale diverselor condiții climatice și de mediu din vestul Arcticii Rusiei. Regiunea de interes se confruntă cu unele dintre cele mai ridicate rate de degradare a permafrostului la nivel global. Din 1970, temperaturile medii anuale ale aerului și precipitațiile au crescut la rate de la 0,05 la 0,07 ° C an -1 și respectiv 1 până la 3 mm an -1. Ca răspuns la schimbarea climei, toate cele șapte situri examinate arată dovezi ale degradării rapide a permafrostului. Temperaturile medii anuale ale solului cresc de la 0,03 la 0,06 ° C an -1 la adâncimea de 10-12 m au fost observate în zona de permafrost continuu. Tabelul de permafrost la toate locațiile s-a redus, până la 8 m în zona discontinuă de permafrost. Trei etape ale degradării permafrostului sunt caracterizate pentru vestul Arcticului rus pe baza observațiilor raportate.

Jiaxi Yang et al 2020 Environ. Rez. Lett. 15 035010

Kiunnei Kirillina et al 2020 Environ. Rez. Lett. 15 035009

Chuanzhun Sun et al 2019 Environ. Rez. Lett. 14 125006

Alexander Polukhin 2019 Environ. Rez. Lett. 14 105007

Martin W Miles et al 2019 Environ. Rez. Lett. 14 075008

E S Izhitskaya și colab. 2019 Environ. Rez. Lett. 14 065005

Datorită desecării catastrofale, Marea Aral de astăzi este formată din câteva bazine reziduale separate, caracterizate de condiții ecologice diferite (Aralul Mare, Lacul Tshchebas, Aralul Mic). Acest studiu este primul raport privind concentrațiile de metan dizolvat în aceste bazine. Per total, au fost obținute și analizate 48 de probe de apă pentru conținutul de metan. Valorile ridicate ale metanului dizolvat în stratul anaerob al Marii Mari Aral, inclusiv în Golful Cernîșev, sunt aparent cauzate de amortizarea amestecării verticale și descompunerea materiei organice abundente în condiții anoxice. Fluxul de metan estimat de la suprafața Marii Aral este de fapt mai mare decât cel din multe alte lacuri din lume. Pentru stratul anoxic al Aralului Mare, s-au găsit anumite relații între distribuțiile de metan și alți parametri hidrochimici, inclusiv oxigenul dizolvat și hidrogenul sulfurat. În Marea Aral Mică salmatică, conținutul de metan a fost moderat. Lacul Tshchebas prezintă condiții intermediare între Marea Aral Mare și Marea Mică în ceea ce privește salinitatea și concentrația de metan. Diferențele observate de conținut de metan și distribuții în bazine reziduale separate sunt corelate cu diferențele dintre regimurile lor de amestecare și oxigenare.

Elena Parfenova et al 2019 Environ. Rez. Lett. 14 065004

Gaodi Xie et al 2019 Environ. Rez. Lett. 14 065002

Andrii Bilous et al 2017 Environ. Rez. Lett. 12 105001

Inventarul forestier și cartarea biomasei sunt sarcini importante care necesită intrări din mai multe surse de date. În această lucrare implementăm două metode pentru regiunea ucraineană Polissya: pădure aleatorie (RF) pentru predicția speciilor de arbori și k-cei mai apropiați vecini ( k-NN) pentru creșterea volumului stocului și cartografierea biomasei. Am examinat adecvarea imaginii de satelit RapidEye cu cinci benzi pentru a prezice distribuția a șase specii de arbori. Precizia RF este destul de mare:

99% pentru masca forestieră/non-forestieră și 89% pentru predicția speciilor de arbori. Rezultatele noastre demonstrează că includerea cotei ca variabilă predictivă în modelul RF a îmbunătățit performanța clasificării speciilor de arbori. Am evaluat diferite valori de distanță pentru k-Metoda NN, incluzând distanța Euclideană sau Mahalanobis, vecinul cel mai similar (MSN), gradientul cel mai apropiat vecin și analiza componentelor independente. MSN cu cei mai apropiați patru vecini ( k = 4) este cel mai precis (conform abaterii rădăcină-medie-pătrat) pentru prezicerea atributelor pădurilor din zona de studiu. k-Metoda NN ne-a permis să estimăm volumul în creștere al stocului cu o precizie de 3 m 3 ha -1 și pentru biomasa vie de aproximativ 2 t ha -1 în zona de studiu.

Xingcai Liu et al 2017 Environ. Rez. Lett. 12 115010

Dehai Luo et al 2017 Environ. Rez. Lett. 12 125002

Kumiko Takata et al 2017 Environ. Rez. Lett. 12 125012

Andre Deppermann et al 2018 Environ. Rez. Lett. 13 025008

Martin Wegmann și colab. 2018 Environ. Rez. Lett. 13 025009

Modelul de temperatură a suprafeței arctice calde - Siberia rece în ultima iarnă boreală este sugerat a fi declanșat de scăderea continuă a concentrației de gheață marină din toamna arctică și a fost observat împreună cu o creștere a evenimentelor extreme de latitudine medie și o meridionalizare a circulației troposferice. Cu toate acestea, mecanismul exact din spatele acestui model de temperatură dipol este încă în dezbatere, deoarece experimentele model cu gheață de mare redusă arată rezultate contradictorii. Folosim încălzirea arctică de la începutul secolului al XX-lea (ETCAW) ca studiu de caz pentru a investiga legătura dintre gheața marină din septembrie în Marea Barents - Marea Kara (BKS) și evoluția temperaturii siberiene. Analizând o varietate de reanalize climatice pe termen lung, constatăm că temperatura generală a iernii și tendința fluxului de căldură au loc odată cu reducerea gheții marine din septembrie BKS. Condițiile troposferice arată o blocare atmosferică consolidată peste BKS, consolidând advecția aerului rece din Arctica până în centrul Siberiei pe flancul său estic, împreună cu o reducere a adverției aerului cald de la vest. Această configurație este valabilă atât pentru ETCAW, cât și pentru perioada actuală de încălzire arctică.

Baiquan Zhou et al 2018 Environ. Rez. Lett. 13 035004

V M Stepanenko et al 2018 Environ. Rez. Lett. 13 035006

Temperatura maximă la adâncime medie (TeM) a fost măsurată într-un lac estuar Bol’shoi Vilyui (peninsula Kamchatka, Rusia) în vara anului 2015. Am aplicat 1D k–Ε Modelul LAKE al cazului și l-a găsit simulând cu succes fenomenul. Susținem că principala condiție prealabilă pentru dezvoltarea TeM la adâncime medie este o creștere a salinității sub stratul mixt de apă dulce, suficient de ascuțită pentru a crește temperatura cu adâncimea pentru a nu provoca amestecare convectivă și dublă difuzie acolo. Având în vedere că această condiție este îndeplinită, magnitudinea TeM este controlată de factori fizici pe care i-am identificat ca fiind: absorbția radiațiilor sub stratul mixt, dinamica temperaturii stratului mixt, conducerea verticală a căldurii și schimbul de căldură apă-sedimente. În plus față de acestea, formulăm mecanismul de „pompare” maximă a temperaturii, rezultat din schimbarea fazei între ciclurile diurne de adâncime a stratului mixt și magnitudinea maximă a temperaturii. Pe baza rezultatelor modelului LAKE, cuantificăm contribuția mecanismelor de mai sus și găsim semnificația individuală a acestora foarte sensibilă la turbiditatea apei. Bazându-ne pe mecanismele fizice identificate, definim condițiile de mediu care favorizează dezvoltarea TeM pe timp de vară în lacurile stratificate cu salinitate ca: adâncimea stratului mic amestecat (aproximativ,

Y M Polishchuk și colab. 2018 Environ. Rez. Lett. 13 045002

În ciuda importanței potențiale a micilor (2) iazuri de dezgheț și a lacurilor termocarstice în emisiile de gaze cu efect de seră (GES) din apele interioare cu latitudine ridicată și regiunile boreale, aceste caracteristici nu au fost inventariate complet, iar volumul de GES și carbon din lacurile termocarstice rămâne slab constrâns. Acest lucru este valabil mai ales pentru vasta câmpie din Siberia de Vest (WSL), care este supusă unei puternice activități termokarstice. Am evaluat numărul de lacuri termokarst și distribuția dimensiunilor acestora pentru teritoriul WSL afectat de permafrost pe baza unei combinații de imagini Landsat-8 cu rezoluție medie și scene Kanopus-V de înaltă rezoluție pe 78 de locuri de testare din WSL într-o gamă largă de dimensiunile lacurilor (de la 20 la 2 × 10 8 m 2). Rezultatele au fost în acord echitabil cu alte date publicate pentru lacurile lumii, inclusiv cele din regiunile circumpolare. Pe baza măsurătorilor disponibile ale CH 4, CO 2 și carbonului organic dizolvat (DOC) în lacurile termocarstice și iazurile de dezgheț din partea afectată de permafrost a WSL, am găsit o relație inversă între dimensiunea lacului și concentrația, cu concentrații de GES și DOC fiind cel mai mare în iazurile mici de dezgheț. Cu toate acestea, deoarece aceste iazuri mici reprezintă doar o mică parte din peisaj (adică.

1,5% din suprafața totală a lacului), contribuția lor la rezerva totală de GES și DOC în apa lentică interioară a părții afectate de permafrost a WSL este mai mică de 2%. Ca atare, în ciuda concentrațiilor ridicate de DOC și GES în iazuri mici, rolul lor în stocarea globală a C poate fi negat. Drenajul continuu al lacurilor datorat încălzirii climatice și dezghețului de permafrost în WSL poate duce la o scădere a potențialului de emisii de GES din apele interioare și eliberarea de DOC din lacuri în râuri.

Dong Chen și Tatiana V Loboda 2018 Environ. Rez. Lett. 13 045008

Joanne Hall și Tatiana Loboda 2018 Environ. Rez. Lett. 13 055010

T I Moiseenko și colab. 2018 Environ. Rez. Lett. 13 065005

Monika A Tomaszewska și Geoffrey M Henebry 2018 Environ. Rez. Lett. 13 065006

Ana Bastos et al 2018 Environ. Rez. Lett. 13 065014

În timp ce bugetul global de carbon (GCB) este relativ bine constrâns în ultimele decenii ale secolului al XX-lea [1], observațiile și reconstrucțiile ratei de creștere a CO 2 atmosferice prezintă discrepanțe mari în perioadele anterioare [2]. Incertitudinea mare din GCB a fost atribuită biosferei terestre, deși nu este clar dacă decalajele dintre observații și reconstrucții se datorează în principal modelelor de suprafață terestră (LSM) subestimează variabilitatea inter-anuală până la decadă în ecosistemele naturale sau datorită inexactităților în reconstrucțiile schimbării utilizării terenului.

Deoarece Eurasia cuprinde aproximativ 15% din suprafața terestră, 20% din bazinul global de carbon organic al solului și constituie o chiuvetă mare de CO 2, evaluăm contribuția potențială a proceselor naturale și umane pentru a induce mari anomalii în fluxurile de CO 2 biosferice la începutul secolului XX. Folosim un LSM dezvoltat special pentru latitudini mari, care simulează corect stocurile C eurasiatice și fluxurile din înregistrările observaționale [3], pentru a evalua sensibilitatea chiuvetei eurasiatice la încălzirea puternică a latitudinii mari care are loc între 1930 și 1950. Arătăm că LSM cu fenologie, hidrologie și procese de sol îmbunătățite cu latitudine mare, spre deosebire de grupul de LSM din [2], este capabil să reprezinte o creștere a vegetației îmbunătățită legată de încălzirea boreală a primăverii, în concordanță cu seria de timp a inelului copacilor [ 4]. Prin compilarea unui set de date privind suprafața agricolă anuală din Fosta Uniune Sovietică care reflectă mai bine schimbările din suprafața terenurilor cultivate legate de fluctuațiile socio-economice de la începutul secolului al XX-lea, arătăm că abandonarea terenurilor în perioadele de criză și război poate duce la reducerea CO 2 emisiile rezultate din schimbarea utilizării terenurilor (cu 44% -78% mai mici) detectabile la scări decenale.

Studiul nostru indică procesele cheie care ar putea fi necesare pentru a fi îmbunătățite în seturile de date LSM și LUC pentru a reprezenta mai bine variabilitatea decenală în chiuveta de CO 2 a terenului și pentru a constrânge mai bine GCB în timpul înregistrării pre-observaționale.

Kirsten M de Beurs et al 2018 Environ. Rez. Lett. 13 065018

Yizhao Chen și colab. 2018 Environ. Rez. Lett. 13 075005

Pavel Konstantinov și colab. 2018 Environ. Rez. Lett. 13 075007

Peilei Fan et al 2018 Environ. Rez. Lett. 13 095007

L Kupková et al 2018 Environ. Rez. Lett. 13 095008

T I Moiseenko et al 2018 Environ. Rez. Lett. 13 105007

Pavel Groisman și colab. 2018 Environ. Rez. Lett. 13 115008

Centura de uscat (DLB) din nordul Eurasiei este cea mai mare zonă uscată de pe Pământ. În ultimul secol, schimbările de aici au inclus schimbarea utilizării terenurilor (de exemplu, extinderea terenurilor agricole și a orașelor), extracția resurselor (de exemplu, cărbune, minereuri, petrol și gaze), schimbări instituționale rapide (de exemplu, prăbușirea Uniunii Sovietice), schimbări climatice, și tulburări naturale (de exemplu, incendii, inundații și furtuni de praf). Acești factori se împletesc, se suprapun și uneori se atenuează, dar uneori se pot reacționa reciproc pentru a exacerba efectele lor sinergice și cumulative. Astfel, este important să se documenteze în mod corespunzător fiecare dintre acești factori externi și interni și să se caracterizeze relațiile structurale dintre aceștia pentru a dezvolta abordări mai bune pentru a atenua consecințele negative ale acestor schimbări regionale de mediu. Această lucrare abordează schimbările climatice observate în DLB în ultimele decenii și prezintă posibilele legături ale acestor schimbări (atât impactul, cât și feedback-ul) cu alți factori externi și interni ai schimbărilor regionale de mediu contemporane și ale activităților umane din DLB.

Igor Esau și colab. 2018 Environ. Rez. Lett. 13 125009

Dmitry A Streletskiy et al 2019 Environ. Rez. Lett. 14 025003

Chiyuan Miao et al 2019 Environ. Rez. Lett. 14 025004

Huimin Yan et al 2019 Environ. Rez. Lett. 14 035008

Alexander Chernokulsky et al 2019 Environ. Rez. Lett. 14 045001

Evgeny G Shvetsov și colab. 2019 Environ. Rez. Lett. 14 055001

Procesul de depunere

Articolele trimise pentru a se concentra asupra problemelor trebuie să aibă același format și să îndeplinească aceleași criterii de publicare ca articolele periodice ale scrisorilor de cercetare în ERL. Ele sunt, de asemenea, supuse aceluiași proces de revizuire riguros, standarde editoriale înalte și cerințe de calitate/noutate. Vă rugăm să citiți domeniul de aplicare și pagina cu informații cheie pentru mai multe informații înainte de a trimite.

Pentru informații mai cuprinzătoare despre pregătirea articolului pentru trimitere și despre opțiunile pentru trimiterea articolului dvs., consultați instrucțiunile noastre despre autor.

Toate articolele trebuie trimise folosind formularul nostru online de trimitere. În primul pas al formularului online, sub „Tip de manuscris”, selectați „Concentrați-vă pe Eurasia de Nord în Pământul și sistemele umane globale: schimbări, interacțiuni și dezvoltare socială durabilă” în caseta derulantă „Selectați un număr special”. În pasul „Încărcare fișier”, vă rugăm să includeți o declarație justificativă separată care să descrie modul în care articolul dvs. îndeplinește criteriile de publicare pentru acest jurnal (consultați secțiunea „cerințe de trimitere” din domeniul de aplicare și pagina cu informații cheie).

Termenul limită pentru trimiteri

Trimiterile vor fi acceptate până la 31 decembrie 2020. ERL este capabil să publice în mod incremental problemele de concentrare, ceea ce înseamnă că nu trebuie să așteptăm ca toate articolele trimise la numărul să fie gata de publicare și să publicăm toate articolele împreună. Prin urmare, dacă trimiteți la începutul perioadei articolul dvs. nu va fi suspendat în așteptarea articolului final.

Publicarea datelor

ERL este încântat să ofere autorilor opțiunea de a publica date brute alături de articole ca date suplimentare. Fiind un jurnal cu acces deschis, acest lucru înseamnă că toți cercetătorii pot accesa gratuit datele alături de articol. Dacă doriți să profitați de această oportunitate, vă rugăm să indicați acest lucru în scrisoarea de intenție și transferul fișierului va fi aranjat.

Taxa articolului

ERL este complet gratuit de citit și este finanțat exclusiv din taxele de publicare a articolelor, astfel încât autorii ar trebui să fie, de asemenea, conștienți de costurile de publicare pe articol. Detalii complete despre taxa de articol pot fi găsite pe pagina de taxare a articolului. Sunt disponibile reduceri, cum ar fi 10% pentru fiecare articol pe care l-ați arbitrat în jurnal în ultimul an.