Формирование механизмов регулирования температуры поверхности тундровых и лесотундровых ландшафтов при аномалии температуры

Сохраняющееся в последние годы потепление Арктики вносит изменения в спектральные параметры арктических и субарктических ландшафтов (Титкова, Виноградова, 2019, 2020). В связи с этим, работа направлена на комплексное исследование спектральных характеристик поверхности альбедо (Al), температуры поверхности (Ts) и их связи в тундровых и лесотундровых ландшафтах Западной Сибири (Ямало-Ненецкий автономный округ) в июле за период 2000–2019 гг. Оцениваются особенности формирования радиационного и эвапотранспирационного механизмов регулирования температуры поверхности на основании оценки взаимосвязи Al (модель MCD43C1v6) ‒ Ts (модель MOD11C3v6) в аномально теплые и холодные годы.
Исследования спектральных характеристик поверхности тундры и лесотундры велись в пределах меридиональных профилей в зоне южной тундры протяженностью более 100 км вдоль меридиана 79.6° в.д. в междуречье нижнего течения рек Таз и Мессояха и широтного профиля в зоне лесотундры вдоль 65.8° с.ш.. Профили представлены различными формами рельефа. Рассчитывалась корреляция Al и Ts, для участков с разрешением 0,25° × 0,25°.
В южной тундре и лесотундре преобладает эвапотранспирационный тип регулирования температуры поверхности. Но связь Al-Ts зависит от высоты местности, экспозиции склонов и погодных условий, и особенно от экстремальных температурных аномалий.
При условии постоянного переувлажнения, температура воздуха служит индикатором развития растительности и возможного изменения механизмов регулирования температуры поверхности. Были исследованы годы с экстремально теплыми и экстремально холодными температурами в июле по метеостанции Тазовская, находящейся в низовьях р. Таз (значения, выходящие за пределы стандартного отклонения). Значимые положительные аномалии июльской температуры отмечались – в 2013 и 2016 гг, а отрицательные – в 2011г.
В холодные годы, в низинах, на фоне переувлажнения преобладает радиационный тип регулирования температуры поверхности, а в теплые ‒ уменьшение влажности ведет к максимальному развитию растительности и механизм связи может переходить в эвапотранспирационный.
На возвышенностях зависимости обратные. В холодные годы поверхность летом наиболее прогрета и наблюдается эвапотранспирационный тип регулирования температуры поверхности. В аномально теплые годы, даже небольшое иссушение, сказывается на угнетении растительности, что ведет к понижению альбедо и механизм связи Al-Ts уже идет по радиационному типу.
Таким образом, в южной тундре и лесотундре, при различных температурных аномалиях возможно существование двух устойчивых положений равновесия регулирования температуры поверхности.
Исследование выполнено в рамках гранта Российского Научного Фонда (проект № 16-17-10236-П), Проекту РФФИ №18-05-60216