Чалов С.Р. Взвешенный углерод в реках: концептуальная схема, опыт и перспективы в рамках модели ДСС скачать в хорошем качестве

Чалов С.Р. Взвешенный углерод в реках: концептуальная схема, опыт и перспективы в рамках модели ДСС

178-ое заседание семинара представлен доклад коллектива авторов: 👤Чалов С.Р., Ефимов В.А., Иванов В.А., Казанцев В.С., Каинова С.А. 📝Тема: "Моделирование взвешенного углерода в реках: концептуальная схема, опыт реализации и перспективы развития в рамках модели деятельного слоя суши" 👤Докладчик — Сергей Романович Чалов (Географический факультет МГУ). 📎 Аннотация доклада В результате развития эрозионных процессов в речных бассейнах происходит перемещение продуктов разрушения почвогрунтов от склонов по длине русловой сети в приемные водоемы. Это явление, механическая миграция, рассматривается в геохимии как важнейший агент переноса широкого спектра химических элементов и соединений, в том числе значительных количеств взвешенного органического углерода (ВОУ). Разрушение грунтов определяется склоновой (размыв почв) и русловой (размыв берегов рек) эрозией, соответственно, в основе моделирования транспорта ВОУ используется покомпонентная оценка составляющих баланса наносов речного бассейна. В докладе обсуждается концептуальная схема моделирования потоков ВОУ в речных бассейнах. Модель состоит из модуля расчета почвенной (бассейновой) эрозии, основанного на основе универсального уравнения эрозии RUSLE (revised universal soil loss equation) – параметрической распределенной модели, позволяющей рассчитывать объемы суммарного смыва на водосборе в результате дождевой и талой эрозии, и оценки коэффициента доставки наносов на основе расчета транспортирующей способности склонового потока. Для оценки массы вещества, поступающего в русла в результате размыва берегов, а также величины аккумуляции вещества в русле и на пойме на настоящем этапе развития модели используются эмпирические данные. Указанные расчетные блоки совмещаются с данными о содержании углерода С_(орг ) из базы данных SOIL GRIDS. Выполнены тестовые расчеты годового поступления взвешенного углерода в крупные водохранилища Сибири в программной среде Rstudio на языке программирования R с использованием библиотек terra, dplyr, sf, rusleR. Калибровка и верификация расчетов проведена на примере данных о поступлении ВОУ в Красноярское водохранилище со стоком р. Енисей, Абакан и Туба, данных о ВОУ в реках Сибири, собранных в последние годы. Рассмотрены разные варианты реализации модели, связанные с учетом разных процессов переноса ВОУ в речном бассейне. Использование базы данных SOIL GRIDS определяет высокую неопределенность оценки содержания углерода в грунтах размываемых берегов, что определяет первостепенную задачу параметризации входных данных о содержании углерода в почвах и руслах рек. Тем не менее, учитывая существующий в мире опыт реализации моделирования стока наносов в гидрологических бассейновых моделей (например, модели SWAT), предложенный алгоритм представляется перспективным для включения в модель деятельного слоя суши TERM.