?
Температура почвенных горизонтов в Ямало-Ненецком автономном округе по данным реанализа ERA5 и моделей CMIP6
Актуальность работы обусловлена современными темпами изменения климата Арктического региона и угрозами, связанными с деградацией многолетнемёрзлых пород (ММП). Проведён анализ изменений приземной температуры воздуха (ПТВ) и температуры ММП на территории Ямало-Ненецкого автономного округа в период 1980–2020 гг. с применением станционных данных, термометрических скважин, реанализа ERA5 и климатических моделей CMIP6. Оценка ансамбля моделей CMIP6 проводилась на основе сравнения ПТВ с данными реанализа ERA5 по трём критериям: ошибка среднего значения, ошибка среднеквадратического отклонения и доля точек, в которых знак линейного тренда ПТВ совпадает с трендом, полученным по данным ERA5. По выбранным моделям анализировалось воспроизведение среднемесячной температуры ММП по горизонтам от поверхности до глубины 3 м с использованием в качестве метрик среднеквадратической ошибки (MSE) и индекса соответствия (AI) данных наблюдений и моделей. Показано, что ERA5 качественно воспроизводит в исследуемом регионе характеристику ПТВ (корреляция до 0.95), но имеет ограничения при оценке температуры почвы, где качество воспроизведения снижается по мере увеличения глубины. Реанализ занижает инструментальные значения значений ММП на 1.5–2.5 °С, а также не воспроизводит отдельные экстремумы. Модели CMIP6 демонстрируют значительные колебания качества воспроизведения температурного режима почвы в зависимости от местоположения и почвенного горизонта. Модель GFDL-CM4 выделяется как наиболее надёжная для оценки температуры почвенного профиля в регионе со значениями MSE 1–13, AI 84–98% и значимой корреляцией годового хода температуры ММП от 0.87 до 0.97 на различных почвенных горизонтах по сравнению с данными наблюдений с двух скважин. Работа подчёркивает необходимость комплексного использования данных наблюдений и данных моделей с тщательной оценкой их качества для прогноза влияния климатических изменений на криолитозону и связанные риски для экосистем и инфраструктуры ЯНАО.