О нестандартном поведении минимальной модели углеродного цикла

• Main Authors: Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирский государственный университет, Institute of Computational Technologies of the SB RAS, Novosibirsk State University, Федотов, Анатолий Михайлович, Медведев, Сергей Борисович, Пестунов, Александр Игоревич, Пестунов, Игорь Алексеевич, Fedotov, A. M., Medvedev, S. B., Pestunov, I. A., Pestunov, A. I.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: Новосибирский государственный университет 2013
• Subjects: минимальная модель; устойчивость по Ляпунову; биосфера; круговорот углерода; парниковый эффект; greenhouse effect; carbon circulation; biosphere; Lyapunov stability; the minimal model; 519.6; Beck; Antarc*; Antarctica; ice core
• Online Access: http://www.nsu.ru/xmlui/handle/nsu/325

Рассматривается глобальная минимальная модель многолетней динамики углерода в биосфере при условии, что антропогенные выбросы углерода в атмосферу отсутствуют. На основе качественного анализа модели показывается, что существует набор параметров модели из диапазонов их оценок для текущего состояния биосферы такой, что система становится неустойчивой. Таким образом, наблюдаемые изменения содержания углерода в атмосфере, биомассе растений и гумусе, а также глобальной температуры можно связывать не только с деятельностью человека, но и с естественными изменениями в биосфере. The global minimal model of long-term dynamics of carbon in biosphere is considered given the absence anthropoge-nous carbon emissions in atmosphere. Qualitative analysis of the model shows that a set of model parameters from ranges of their estimations for current biosphere conditions exists, such that the system becomes unstable. Thus the changes ob-served in the carbon content in atmosphere, plant biomass and humus, and also the global temperature change, could be connected not only with human activity but also with natural changes in biosphere. 1. Моисеев Н. Н., Александров В. В., Тарко А. М. Человек и биосфера. М.: Наука, 1985. 277 с. 2. Тарко А. М. Можем ли мы затормозить глобальное потепление? // Россия в окружающем мире – 2008. Устойчивое развитие: экология, политика, экономика: Аналитический ежегодник / Отв. ред. Н. Н. Марфенин; под общ. ред. Н. Н. Марфенина, С. А. Степанова. М.: Изд-во МНЭПУ. 2008. 328 с. 3. IPCC. Climate Change: The Physical Science Basis. Summary for Policymakers. Fourth Assessment report, Intergovernmental Panel on Climatic Change. Geneva, Switzerland, 2007. 4. Petit J. R., Jouzel J., Barkov N. I., Kotlyakov V. M. et al. Climate and atmospheric history of the past 420.000 years from the Vostok ice core, Antarctica // Nature. 1999. Vol. 399. P. 429–436. 5. Siegenthaler Urs et al. Stable carbon cycle-climate relationship during the late Pleistocene // Science. 2005. Vol. 310. P. 1313–1317. 6. Beck Ernst-Georg 180 years of atmospheric CO2 gas analysis by chemical methods // Energy and Environment. 2007. Vol. 18, № 2. P. 259–282. 7. Jaworowski Z., Segalstad T. V., Ono N. Do glaciers tell a true atmospheric CO2 story? // The Science of the Total Environment. 1992. Vol. 114. P. 227–284. 8. Крученицкий Г. М. Глобальная температура: потенциальная точность измерения, стохастические возмущения и долговременные изменения // Оптика атмосферы и океана. 2007. Т. 20, № 12. С. 1064–1070. 9. Глобальные изменения природной среды (климат и водный режим). М.: Научный мир, 2000. 304 с. 10. Наурзбаев М. М., Ваганов Е. А., Сидорова О. В. Изменчивость приземной температуры воздуха на севере Евразии по данным тысячелетних древесно-кольцевых хронологий // Криосфера Земли, атмосферные явления и климат. 2003. Т. 7, № 2. С. 84–91. 11. Абдусаматов X. И. Солнце определяет климат // Наука и жизнь. 2009. № 1. С. 40. 12. Барцев С. И., Дегерменджи А. Г., Ерохин Д. В. Глобальная минимальная модель многолетней динамики углерода в биосфере // ДАН. Геофизика. 2005. Т. 401, № 2. С. 233–237. 13. Тарко А. М. Антропогенные изменения глобальных биосферных процессов. М.: Физматлит, 2005. С. 57. 14. Дубровина Е. С., Моничев А. Я. Модельный анализ динамических особенностей развития парникового эффекта // Вестн. Нижегород. гос. ун-та им. Н. И. Лобачевского. 2008. № 4. С. 97–101. 15. Борисенков Е. П., Пичугин Ю. А. Возможные негативные сценарии динамики биосферы как результат антропогенной деятельности // ДАН. География. 2001. Т. 378, № 6. С. 812–814. 16. Кондратьев К. Я., Крапивин В. Ф. Моделирование глобального круговорота углерода. М.: Физматлит, 2004. 336 с. 17. Svirezhev Y. M., Bloh W. von. A minimal model of interaction between climate and vegetation: qualitative approach // Ecol. Mod. 1996. Vol. 92. P. 89–99. 18. Ляпунов А. А. О соотношении понятий материя, энергия и информация // А. А. Ляпунов Проблемы теоретической и прикладной кибернетики. Новосибирск: Наука, 1980. С. 320–323.