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Changement du bilan énergétique de surface en Alaska en raison du feu et du réchauffement printanier, basé sur des mesures de covariance des tourbillons de mise à l'échelle

Publié le
2014

Résumé - Le réchauffement des hautes latitudes septentrionales a modifié l'équilibre énergétique entre les écosystèmes terrestres et l'atmosphère. Cette étude a évalué les changements dans les échanges régionaux d'énergie de surface en Alaska de 2000 à 2011, lorsque des déclins substantiels de la couverture de neige printanière en raison du réchauffement printanier et des incendies à grande échelle ont été observés. Les flux d'énergie d'un réseau de 20 sites de covariance turbulente ont été mis à l'échelle à l'aide d'un modèle de régression vectorielle de support (SVR), en combinant des données de télédétection par satellite et des données climatiques mondiales. Sur la base d'une analyse à l'échelle du site, SVR a reproduit le rayonnement net observé, le flux de chaleur sensible, le flux de chaleur latente et le flux de chaleur au sol ; Les erreurs quadratiques moyennes sur 8 jours pour ces variables étaient respectivement de 15, 10, 9 et 3 W m−2. Sur la base des flux à l'échelle supérieure, les diminutions de la couverture de neige printanière ont induit une augmentation du rayonnement net de surface, un effet de chauffage net, de 0.56 W m−2 décennie−1. Cet effet de chauffage était comparable à l'effet de refroidissement net dû à l'augmentation de l'étendue du feu pendant la période d'étude (jusqu'à 0.59 W m−2 décennie−1). Ces effets de la couverture terrestre étaient plus importants que le changement du forçage énergétique associé au CO2 équilibre pour la région de l'Alaska. Le réchauffement printanier et la modification de la couverture terrestre après les incendies ont augmenté le flux régional de chaleur latente. Le flux de chaleur sensible régional a diminué avec le changement d'occupation du sol après le feu. Nos résultats mettent en évidence l'importance d'une rétroaction positive de l'albédo de la neige printanière sur le climat et d'une rétroaction négative après un incendie dans le cadre du réchauffement climatique prévu dans l'Arctique.

Ueyama, M., K. Ichii, H. Iwata, ES Euskirchen, D. Zona, AV Rocha, Y. Harazon, C. Iwama, T. Nakai et WC Oechel (2014) Change in surface energy balance in Alaska due to fire and spring warming, based on upscaling eddy covariance mesures, JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH: BIOGEOSCIENCES 199(10):1,947-1969.