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Modelling of Physical Processes and Assessment of Climate Change Impacts in Great Bear Lake

机译：大熊湖物理过程建模和气候变化影响评估

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摘要

Polar lakes are highly sensitive to changes in the climate. As a contribution to the International Polar Year (IPY), the impact of climate warming on the thermal characteristics of Great Bear Lake is studied. During the summer of 2008, time series observations of meteorological, hydrological and physical limnological parameters in the lake were obtained to characterize the thermal regime. These observations and the forecasted forcing from a regional version of the Canadian operational Global Environmental Multiscale (GEM) model are used to simulate the ice-free hydrodynamics in Great Bear Lake using the high-resolution, three-dimensional hydrodynamic Princeton Ocean Model (POM). The model results of surface and sub-surface temperatures are first compared with satellite and in-lake measurements. The model simulates weak stratification and predicts mean cyclonic circulation reasonably well. The impact of climate warming caused by greenhouse gases is studied using Canadian Regional Climate Model (CRCM) scenarios for the base climate (1970-2000) and future warmer climate (2041-70). This scenario predicts an increase in surface temperature of over 2℃ in the northeast corner, whereas in the rest of the lake the increases vary from 0.5° to 1 ℃. The results show that brief thermal stratification is possible in the deeper waters. The increase in water temperature caused by climate warming in the lake appears largely because of the positive increase in net longwave radiation and sensible heat flux, which result from changes in the temperature gradient between the air and the lake and slightly reduced wind speeds in the climate warming projections.%Les lacs des régions polaires sont extrêmement sensibles aux changements dans le climat. Notre contribution dans le cadre de l'Année polaire internationale (IPY) consiste à étudier les répercussions du réchauffement climatique sur les caractéristiques thermiques du Grand lac de l'Ours. Pendant l'été 2008, nous avons effectué des observations de séries chronologiques par rapport aux paramètres météorologiques, hydrologiques et limnologiques physiques dans le lac afin de caractériser le régime thermique. Ces observations conjuguées au forçage radiatif prévu établi à partir de la version régionale du modèle global environnemental multiéchelle canadien (GEM), utilisé pour produire les prévisions météorologiques opérationnelles, nous permettent de simuler l'hydrodynamique sans glace dans le Grand lac de l'Ours au moyen d'un modèle hydrodynamique tridimensionnel à haute définition, le modèle océanique de Princeton (POM). Nous comparons d'abord les températures subsurfaces et de surface obtenues au moyen du modèle, aux mesures satellitaires et du lac. Le modèle présente la simulation d'une stratification faible et il prédit raisonnablement bien la circulation cyclonique moyenne. Nous étudions les répercussions du réchauffement climatique causé par les gaz à effet de serre en nous servant des scénarios du MRCC pour le climat de référence (1970-2000) et le climat plus doux à l'avenir (2041-2070). Ce scénario prévoit une hausse de la température de surface, supérieure à2℃ dans la partie nord-est. En revanche, l'augmentation de la température dans le reste du lac varie de 0,5° à 1℃. Les résultats démontrent qu'une brève stratification thermique est possible en eau profonde. L'augmentation de la température de l'eau attribuable au réchauffement climatique dans le lac semble essentiellement due à l'augmentation du rayonnement de grandes longueurs d'onde et du flux de chaleur sensible nets, qui s'explique par les changements survenus dans le gradient de température entre l'air et le lac et par la légère diminution de la vélocité des vents dans les prévisions relatives au réchauffement climatique.
机译：极地湖泊对气候变化高度敏感。作为对国际极地年（IPY）的贡献，研究了气候变暖对大熊湖热特征的影响。在2008年夏季，获得了湖泊中气象，水文和物理林学参数的时间序列观测值，以表征热力状况。这些观察结果和来自加拿大运行的全球环境多尺度（GEM）模型区域版本的预测强迫，使用高分辨率三维水动力普林斯顿海洋模型（POM）来模拟大熊湖的无冰水动力。 。首先将地表温度和地下温度的模型结果与卫星和湖内测量值进行比较。该模型模拟了弱分层，并合理地预测了旋风的平均循环。使用加拿大区域气候模型（CRCM）情景研究了基本气候（1970-2000）和未来气候变暖（2041-70）造成的温室气体引起的气候变暖的影响。这种情况预计东北角的地表温度将升高2℃以上，而在湖的其余部分，地表温度将从0.5°升高到1℃。结果表明，在较深的水中可能发生短暂的热分层。湖泊气候变暖引起的水温升高主要是由于净长波辐射和显热通量正增加，这是由于空气和湖泊之间的温度梯度变化以及气候中的风速略有下降所致。气候变暖的预测。气候变化的敏感性。巴黎国际警察局干部组织（IPY）由法国气候变化研究中心的大气候研究中心组成。垂饰，2008年度观察序言，亲密关系的辅助语言，水文和逻辑学，以及体温学。 Ces观察发现，在全球多国加拿大环境部（GEM）上使用放射状的放射性物质进行了部分配种，而在全球水产养殖组织中则使用了普林斯顿海洋模范高等动力摩登动力分公司（维摩）。地下和表面上的无味金属混合物，模样，辅助卫星和杜拉克。模拟分层的可行性和可行性研究的双向循环法。 《气候变化因果关系研究指南》（1970-2000年）和《气候再加上气候变迁》（2041-2070年）。最高温度为2℃时达到最高温度的表面和温度的最高等级。在温度变化时，温度升高0.5°到1℃。 Lesrésultatsdémontrentqu'unebrève分层热保护措施，尽可能采用保护性措施。宜人的气候变化与气候变化实验室应归因于气候变化和气候变化的原因是由于气候变化导致的气候变化的原因空气和温度的梯度，以及气候变化的亲戚和亲戚之间的联系。

著录项

  • 来源
    《Atmosphere-ocean》 |2012年第3期|p.317-333|共17页
  • 作者

    Yerubandi R. Rao; Anning Huang; William M. Schertzer; Wayne R. Rouse;

  • 作者单位

    National Water Research Institute, Environment Canada, Water Science and Technology, Canada Centre for Inland Waters, Burlington, Ontario, Canada;

    National Water Research Institute, Environment Canada, Water Science and Technology, Canada Centre for Inland Waters, Burlington, Ontario, Canada,School of Atmospheric Sciences, Nanjing University, Nanjing, China;

    National Water Research Institute, Environment Canada, Water Science and Technology, Canada Centre for Inland Waters, Burlington, Ontario, Canada;

    School of Geography and Earth Sciences, McMaster University, Hamilton, Ontario, Canada;

  • 收录信息
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    hydrodynamic model; climate warming; GEM; great bear lake; CRCM;

    机译：水动力模型气候变暖;宝石;大熊湖CRCM;

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