Український антарктичний журнал

№ 2 (2020): Український антарктичний журнал
Articles

Мікрокліматичні варіації температури підстильної поверхні на острові Галіндез (захід Антарктичного півострова)

PDF (English)
  • М. Савенець,
  • Л. Писаренко,
  • Д. Пішняк
М. Савенець
Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України, м. Київ, 03028, Україна
Л. Писаренко
Український гідрометеорологічний інститут ДСНС України та НАН України, м. Київ, 03028, Україна
Д. Пішняк
Державна установа Національний антарктичний науковий центр МОН України, м. Київ, 01601, Україна
DOI: https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2020.648
Опубліковано December 29, 2020
Ключові слова
  • амплітуда,
  • варіації температури,
  • логер,
  • річні коливання,
  • сезонність
Як цитувати
Савенець, М., Писаренко, Л., & Пішняк, Д. (2020). Мікрокліматичні варіації температури підстильної поверхні на острові Галіндез (захід Антарктичного півострова). Український антарктичний журнал, (2), 3-15. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2.2020.648

Авторське право (c) 2020 Український антарктичний журнал

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Анотація

У роботі представлено аналіз мікрокліматичних особливостей розподілу температури підстильної поверхні острова Галіндез. У дослідженні використано дані температури на 13 логерах, встановлених поблизу популяцій рослин на острові. Для детального аналізу та порівняння результатів використано низку параметрів на основі даних мікрокліматичної станції моніторингу. Розроблено метод критичного контролю якості даних логерів температури. Основні результати отримані із застосуванням гармонічного аналізу для оцінки сезонності та кластерного аналізу для класифікації території. Сезонність температури підстильної поверхні формується під дією першої та другої гармонік, тобто річного та піврічного коливань. Річні коливання пояснюють від 63 до 76% загальної дисперсії температури підстильної поверхні, тоді як піврічні коливання — від 3 до 7%. Для температури підстильної поверхні не характерна наявність коливань, пов’язаних із процесами синоптичного масштабу, на відміну від приземної температури повітря, де подібні коливання спостерігаються. Фази першої гармоніки варіюють в межах 26 січня–20 лютого. Піврічні коливання більш неоднорідні з фазами в межах 28 червня–19 серпня. Температура підстильної поверхні корелює із потоком сумарної радіації та температурою повітря, натомість практично відсутній зв'язок із потоками довгохвильової радіації, відносною вологістю, швидкістю вітру та атмосферним тиском. Просторова орієнтація мікроформ рельєфу є більш визначальною характеристикою формування розподілу температури підстильної поверхні, аніж близькість розташування логерів чи залежність від умов зволоження. Кластерний аналіз дозволив виділити територію острова вздовж берегової лінії, орієнтовану на північ–північний схід, що найбільш подібна між собою за зміною характеристик температури підстильної поверхні.

PDF (English)

Посилання

  1. Barták, M., Láska, K., Hájek, J., & Váczi, P. (2019). Microclimate variability of Antarctic terrestrial ecosystems manipulated by open top chambers: Comparison of selected austral summer seasons within a decade. Czech Polar Reports, 9(1), 88–106. https://doi.org/10.5817/CPR2019-1-8
  2. Casanova-Katny, M. A., Palfner, G., Torres-Mellado, G. A., & Cavieres, L. A. (2014). Do Antarctic lichens modify microclimate and facilitate vascular plants in the maritime Antarctic? A comment to Molina-Montenegro et al. Journal of Vegetation Science, 25(2), 601–605. https://doi.org/10.1111/jvs.12122
  3. Chyhareva, A., Krakovska, S., & Pishniak, D. (2019a). Climate projections over the Antarctic Peninsula region to the end of the 21st century. Part I: cold temperature indices. Ukrainian Antarctic Journal, 1(18), 62–74. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1(18).2019.131
  4. Chyhareva, A., Krakovska, S., & Pishniak, D. (2019b). Climate projections over the Antarctic Peninsula region to the end of the 21st century. Part II: wet/dry indices. Ukrainian Antarctic Journal, 2(19), 47–63. https://doi.org/10.33275/1727-7485.2(19).2019.151
  5. Convey, P. (2012). Chapter 5: Polar terrestrial environments. In E. M. Bell (Ed.), Life at Extremes: Environments, Organisms and Strategies for Survival (pp. 81–102). CAB International.
  6. Frenot, Y., Chown, S. L., Whinam, J., Selkirk, P. M., Convey, P., Skotnicki, M., & Bergstrom, D. M. (2005). Biological invasions in the Antarctic: extent, impacts and implications. Biological Reviews Cambridge Philosophical Society, 80(1), 45–72. https://doi.org/10.1017/S1464793104006542
  7. Gallo, K., Hale, R., Tarpley, D., & Yu, Y. (2011). Evaluation of the Relationship between Air and Land Surface Temperature under Clear- and Cloudy-Sky Conditions. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 50(3), 767–775. https://doi.org/10.1175/2010JAMC2460.1
  8. Hogg, I. D., Cary, S. C., Convey, P., Newsham, K. K., O’Donnell, A. G., Adams, B. J., Aislabie, J., Frati, F., Stevens, M. I., & Wall, D. H. (2006). Biotic interactions in Antarctic terrestrial ecosystems: Are they a factor? Soil Biology & Biochemistry, 38(10), 3035–3040. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2006.04.026
  9. Klok, S. V. (2016). Analysis of the major formation dates and selected characteristics of the snow cover at the region of the Ukrainian Antarctic base Academic Vernadsky. Ukrainian Antarctic Journal, 15, 35–40. https://doi.org/10.33275/1727-7485.15.2016.90 (in Russian)
  10. Krakovska, S. V. & Pysarenko, L. A. (2017). Changes of the surface air temperature in the 20th — 21st centuries in the Antarctic Peninsula region based on climate models’ datа. Ukrainian Antarctic Journal, 16, 52–65. https://doi.org/10.33275/1727-7485.16.2017.62 (in Ukrainian)
  11. Kravchenko, V. O., Evtushevsky, O. M., & Milinevsky, G. P. (2010). Periodic variations of the winter warming rate in the Antarctic peninsula region. Naukovi pratsi UkrNDGMI, 259, 132–144. (in Ukrainian)
  12. Martazinova, V. & Tymofeyev, V. (2007). Interdecadal changes of tropospheric circulation in Southern extratropics during the recent warming in the Antarctic Peninsula. In A. Cooper, C. Raymond, and the 10th ISAES Editorial Team (Eds), Antarctica: A Keystone in a Changing World—Online Proceedings for the 10th International Symposium on Antarctic Earth Sciences, EA 067.
  13. Meehl, G. A., van Loon, H., & Arblaster, J. M. (2017). The role of the Southern Hemisphere semiannual oscillation in the development of a precursor to central and Eastern Pacific Southern Oscillation warm events. Geophysical Research Letters, 44(13), 6959–6965. https://doi.org/10.1002/2017GL073832
  14. Molina-Montenegro, M. A., Ricote-Martínez, N., Muñoz-Ramírez, C., Gómez-González, S., Torres-Díaz, C., Salgado-Luarte, C., & Gianoli, E. (2013). Positive interactions between the lichen Usnea antarctica (Parmeliaceae) and the native flora in Maritime Antarctica. Journal of Vegetation Science, 24(3), 463–472. https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2012.01480.x
  15. Mutiibwa, D., Strachan, S., & Albright, T. (2015). Land Surface Temperature and Surface Air Temperature in Complex Terrain. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 8(10), 4762–4774. https://doi.org/10.1109/JSTARS.2015.2468594
  16. Oliphant, A. J., Hindmarsh, R., Cullen, N., & Lawson, W. (2015). Microclimate and mass fluxes of debris-laden ice surfaces in Taylor Valley, Antarctica. Antarctic Science, 27(1), 85–100. https://doi.org/10.1017/S0954102014000534
  17. Parnikoza, I., Convey, P., Dykyy, I., Trokhymets, V., Milinevsky, G., Tyschenko, O., Inozemtseva, D., & Kozeretska, I. (2009). Current status of the Antarctic herb tundra formation in the central Argentine Islands. Global Change Biology, 15(7), 1685–1693. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.01906.x
  18. Parnikoza, I. Yu., Miryuta, N. Yu., Ivanets, V. Yu., & Dykyi, E. O. (2018a). Determination of the united quality latent index of adaptability (UQLIA) and contribution of some environmental parameters to it for Deschampsia antarctica populations, Galindez Island (Maritime Antarctic) season 2017/2018. Visnik ukrains’kogo tovaristva genetikiv i selekcioneriv, 16(2), 190–202. https://doi.org/10.7124/visnyk.utgis.16.2.1057 (in Ukrainian)
  19. Parnikoza, I., Berezkina, A., Moiseyenko, Y., Malanchuk, V., & Kunakh, V. (2018b). Complex Survey of the Argentine Islands and Galindez Island (Maritime Antarctic) as a Research Area for Studying the Dynamics of Terrestrial Vegetation. Ukrainian Antarctic Journal, 1(17), 73–101. https://doi.org/10.33275/1727-7485.1(17).2018.34 (in Ukrainian)
  20. Sancho, L. G., Pintado, A., Navarro, F., Ramos, M., De Pablo, M. A., Blanquer, J. M., Raggio, J., Valladares, F., & Green, T. G. A. (2017). Recent Warming and Cooling in the Antarctic Peninsula Region has Rapid and Large Effects on Lichen Vegetation. Scientific Reports, 7, Article 5689. https://doi.org/10.1038/s41598-017-05989-4
  21. Savenets, M. V. (2019). Method of critical control of atmo spheric radiosounding data in the range of extreme deviations. Ukrainian Hydrometeorological Journal, 24, 23–32. https://doi.org/10.31481/uhmj.24.2019.02
  22. Turner, J., Lu, H., White, I., King, J. C., Phillips, T., Hosking, J. S., Bracegirdle, T. J., Marshall, G. J., Mulvaney, R., & Deb, P. (2016). Absence of 21st century warming on Antarctic Peninsula consistent with natural variability. Nature, 535, 411–415. https://doi.org/10.1038/nature18645
  23. Tymofeyev, V. E. (2007). Dynamics of modern warming in the region of Antarctic Peninsula. Naukovi pratsi UkrNDGMI, 256, 112–120. (in Russian)
  24. Tymofeyev, V. E., Beznoshchenko B. O., & Shcheglov, O. A. (2017). On the near-surface atmospheric circulation in the region of the Antarctic Peninsula. Ukrainian Antarctic Journal, 16, 66–80. https://doi.org/10.33275/1727-7485.16.2017.65 (in Russian)
  25. van Lipzig, N. P. M., van Meijgaard, E., & Oerlemans, J. (2002). The spatial and temporal variability of the surface mass balance in Antarctica: results from a regional atmospheric climate model. International Journal of Climatology, 22(10), 1197–1217. https://doi.org/10.1002/joc.798
  26. van Loon, H. (1967). The Half-Yearly Oscillations in Middle and High Southern Latitudes and the Coreless Winter. Journal of Atmospheric Sciences, 24(5), 472–486. https://doi.org/10.1175/1520-0469(1967)024%3C0472:THYOIM%3E2.0.CO;2
  27. Vaughan, D. G., Marshall, G. J., Connolley, W. M., Parkinson, С., Mulvaney, R., Hodgson, D. A., King, J. C., Pudsey, C. J., & Turner, J. (2003). Recent Rapid Regional Climate Warming on the Antarctic Peninsula. Climatic Change, 60, 243–274. https://doi.org/10.1023/A:1026021217991