The influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP
The paper is dedicated to the impact of partial deforestation on sums of precipitation and part/fraction or sums of precipitation intercepted by the canopy; total soil moisture content under condition of minimal anthropogenic influence for the territory of Ukraine. In this work used data from the La...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/264844 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-264844 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
LUMIP deforestation sums of precipitation sums or the fraction of precipitation intercepted by the canopy total soil moisture content LUMIP знеліснення сума опадів частка опадів затриманих рослинним покривом загальний вміст вологи в ґрунті |
| spellingShingle |
LUMIP deforestation sums of precipitation sums or the fraction of precipitation intercepted by the canopy total soil moisture content LUMIP знеліснення сума опадів частка опадів затриманих рослинним покривом загальний вміст вологи в ґрунті Pysarenko, L.A. Krakovska, S.V. The influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP |
| topic_facet |
LUMIP deforestation sums of precipitation sums or the fraction of precipitation intercepted by the canopy total soil moisture content LUMIP знеліснення сума опадів частка опадів затриманих рослинним покривом загальний вміст вологи в ґрунті |
| format |
Article |
| author |
Pysarenko, L.A. Krakovska, S.V. |
| author_facet |
Pysarenko, L.A. Krakovska, S.V. |
| author_sort |
Pysarenko, L.A. |
| title |
The influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP |
| title_short |
The influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP |
| title_full |
The influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP |
| title_fullStr |
The influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP |
| title_full_unstemmed |
The influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP |
| title_sort |
influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of ukraine based on data of numerical experiment lumip |
| title_alt |
Вплив часткового знеліснення на режим зволоження: кількості опадів та загального вмісту вологи в ґрунті за даними чисельного експерименту LUMIP для території України |
| description |
The paper is dedicated to the impact of partial deforestation on sums of precipitation and part/fraction or sums of precipitation intercepted by the canopy; total soil moisture content under condition of minimal anthropogenic influence for the territory of Ukraine. In this work used data from the Land Use Model Intercomparison Project (LUMIP), which is based on Global Climate Models (GCMs). The purpose of LUMIP is to reveal patterns of changes of climate characteristics due to gradual global deforestation with a trend approximately 1 % every year and its replacement on grass or pastures for period 1850—1899. This time span is considered as the pre-industrial. The next period, 1900—1929 is without changes in forest cover. For estimation of impacts of partial deforestation the methods of anomalies over the first 20-year period (1850—1869) was used with further application of 5-year running mean of climatic characteristics to smooth their interannual variability. Coefficients of linear correlation between running mean anomalies of specific characteristic and the percentage of forest cover in grid cells with averaging over latitudinal zones, linear trends and differences were estimated.
Overally estimations have shown that the global partial deforestation doesn’t impact directly on of monthly total precipitation in the middle latitudes, particularly, in Ukraine. But gradual forest reduction decreases part or fraction of precipitation intercepted by the canopy in both cold and warm seasons with average trend up to –2,6....–1,5 %/10 years in latitudinal zones in specific grids, where forest cover was reduced. The maximal decline was up to –14.5 % in grids as the difference between the 50-year period of partial deforestation and the next 30-year period. Such an effect will causemore precipitation reaching the ground and most likely will influence surface runoff. Found, that it causes the increase in total soil moisture content with trend 0.1—4.9 %/10 years depending on month and climate model, but with most significant changes during summer and autumn seasons.
Thus, the analysis of LUMIP data for Ukraine has revealed that the partial deforestation caused the decrease of fraction part/fraction of precipitation intercepted by the canopy. Most GCMs demonstrated that this reduction provoked the increase of total soil moisture content and also can cause changes in hydrological regime and provoke higher flood frequency and other related hydrometeorological hazards in the forest part of Ukraine. |
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/264844 |
| work_keys_str_mv |
AT pysarenkola theinfluenceofpartialdeforestationonmoistureregimesumsofprecipitationandtotalsoilmoisturecontentfortheterritoryofukrainebasedondataofnumericalexperimentlumip AT krakovskasv theinfluenceofpartialdeforestationonmoistureregimesumsofprecipitationandtotalsoilmoisturecontentfortheterritoryofukrainebasedondataofnumericalexperimentlumip AT pysarenkola vplivčastkovogoznelísnennânarežimzvoložennâkílʹkostíopadívtazagalʹnogovmístuvologivgruntízadanimičiselʹnogoeksperimentulumipdlâteritorííukraíni AT krakovskasv vplivčastkovogoznelísnennânarežimzvoložennâkílʹkostíopadívtazagalʹnogovmístuvologivgruntízadanimičiselʹnogoeksperimentulumipdlâteritorííukraíni AT pysarenkola influenceofpartialdeforestationonmoistureregimesumsofprecipitationandtotalsoilmoisturecontentfortheterritoryofukrainebasedondataofnumericalexperimentlumip AT krakovskasv influenceofpartialdeforestationonmoistureregimesumsofprecipitationandtotalsoilmoisturecontentfortheterritoryofukrainebasedondataofnumericalexperimentlumip |
| first_indexed |
2024-04-21T19:43:46Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:43:46Z |
| _version_ |
1796974708893155328 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-2648442022-09-25T16:46:24Z The influence of partial deforestation on moisture regime: sums of precipitation and total soil moisture content for the territory of Ukraine based on data of numerical experiment LUMIP Вплив часткового знеліснення на режим зволоження: кількості опадів та загального вмісту вологи в ґрунті за даними чисельного експерименту LUMIP для території України Pysarenko, L.A. Krakovska, S.V. LUMIP deforestation sums of precipitation sums or the fraction of precipitation intercepted by the canopy total soil moisture content LUMIP знеліснення сума опадів частка опадів затриманих рослинним покривом загальний вміст вологи в ґрунті The paper is dedicated to the impact of partial deforestation on sums of precipitation and part/fraction or sums of precipitation intercepted by the canopy; total soil moisture content under condition of minimal anthropogenic influence for the territory of Ukraine. In this work used data from the Land Use Model Intercomparison Project (LUMIP), which is based on Global Climate Models (GCMs). The purpose of LUMIP is to reveal patterns of changes of climate characteristics due to gradual global deforestation with a trend approximately 1 % every year and its replacement on grass or pastures for period 1850—1899. This time span is considered as the pre-industrial. The next period, 1900—1929 is without changes in forest cover. For estimation of impacts of partial deforestation the methods of anomalies over the first 20-year period (1850—1869) was used with further application of 5-year running mean of climatic characteristics to smooth their interannual variability. Coefficients of linear correlation between running mean anomalies of specific characteristic and the percentage of forest cover in grid cells with averaging over latitudinal zones, linear trends and differences were estimated. Overally estimations have shown that the global partial deforestation doesn’t impact directly on of monthly total precipitation in the middle latitudes, particularly, in Ukraine. But gradual forest reduction decreases part or fraction of precipitation intercepted by the canopy in both cold and warm seasons with average trend up to –2,6....–1,5 %/10 years in latitudinal zones in specific grids, where forest cover was reduced. The maximal decline was up to –14.5 % in grids as the difference between the 50-year period of partial deforestation and the next 30-year period. Such an effect will causemore precipitation reaching the ground and most likely will influence surface runoff. Found, that it causes the increase in total soil moisture content with trend 0.1—4.9 %/10 years depending on month and climate model, but with most significant changes during summer and autumn seasons. Thus, the analysis of LUMIP data for Ukraine has revealed that the partial deforestation caused the decrease of fraction part/fraction of precipitation intercepted by the canopy. Most GCMs demonstrated that this reduction provoked the increase of total soil moisture content and also can cause changes in hydrological regime and provoke higher flood frequency and other related hydrometeorological hazards in the forest part of Ukraine. У статті проаналізовано вплив часткового зменшення лісистості на суму опадів, частку опадів, затриманих рослинністю, загального вмісту вологи в ґрунті за умови мінімального антропогенного впливу для території України. Використано дані експерименту Land Use Model Intercomparison Project (LUMIP), який реалізовано за допомогою глобальних кліматичних моделей (ГКМ). Метою експерименту LUMIP було виявлення закономірностей зміни кліматичних характеристик унаслідок глобального поступового зменшення лісового покриву приблизно на 1 % щорічно та його заміною на пасовища або траву у період з 1850 по 1899 р., що визначено як умовно доіндустріальний період, а також встановлення відсутності суттєвих змін у лісовому покриві для наступного проміжку 1900—1929 рр. Вплив часткового зменшення лісового покриву визначено за методикою знаходження аномалій порівняно з першим двадцятиріччям (1850—1869) і використанням 5-річних ковзних середніх для згладження міжрічної мінливості. Знайдено лінійну залежність між ковзними аномалій визначеного показника та відсотка лісового покриву. Чіткого зв’язку між глобальним зменшенням лісистості та місячною сумою опадів для помірних широт на території України не встановлено. Проте виявлено, що поступове знеліснення зменшує частку опадів, затриманих рослинністю як у холодний, так і в теплий сезон з трендом до –2,6....–1,5 %/10 років у середньому по широтних зонах у тих вузлах сітки ГКМ, де зменшився лісовий покрив. При цьому зниження частки затриманих опадів становило до –14,5 % у вузлі сітки як різниця між 50-річним періодом часткового знеліснення і наступним 30-річним періодом сталого лісового покриву. Зменшення затримки рослинністю опадів унаслідок часткового знеліснення призводить до потрапляння більшої частки опадів на підстильну поверхню, що спричиняє зростання вологовмісту ґрунту з трендом 0,1—4,9 %/10 років залежно від місяця року і ГКМ з найбільшими змінами протягом літнього та осіннього сезонів. Отже, виявлено і кількісно оцінено зменшення частки затриманих рослинністю опадів через часткове зменшення лісового покриву, яке за більшістю оцінок моделей сприяло зростанню загального вмісту вологи у ґрунті, що, вочевидь, впливатиме на вологісний режим території, може зумовлювати зміни гідрологічного режиму й сприяти зростанню повторюваності паводків та інших пов’язаних між собою небезпечних і стихійних гідрометеорологічних явищ в Україні. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2022-09-25 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/264844 10.24028/gj.v44i4.264844 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 44 No. 4 (2022); 124-145 Геофизический журнал; Том 44 № 4 (2022); 124-145 Геофізичний журнал; Том 44 № 4 (2022); 124-145 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/264844/261212 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |