Skip to main content

Influence of atmospheric forcing parameters on modelled mountain permafrost evolution

Buy Article:

$39.00 plus tax (Refund Policy)

Abstract:

To evaluate the sensitivity of mountain permafrost to atmospheric forcing, the dominant meteorological variables such as temperature, precipitation and timing and duration of snow cover have to be considered. Simulations with a one-dimensional coupled heat and mass transfer model (CoupModel) are used to investigate the interactions between the atmosphere and the ground focusing on ground temperature evolution and the temporal variability of the depth of the unfrozen top layer in summer (active layer depth). Idealised and observed atmospheric forcing data sets are used to determine the meteorological conditions, which show the largest impact on the permafrost regime. Borehole temperature and energy balance data from the permafrost station Schilthorn (2900 m asl, Berner Oberland) are used for verification. The results for the Schilthorn site show the largest impact due to summer temperatures changes during the snow free period and to a lesser extent winter precipitation which influence the duration of the snow cover. Similarly important is the timing of the first snow event in autumn which leads to a sufficiently large snow cover to isolate the ground from atmospheric forcing. Simulations with different data sets from Regional Climate Model (RCM) simulations derived from an ensemble of models and scenarios show that the differences in changes of active layer depth between different RCMs are on the same order than between different scenarios.

German
Um die Empfindlichkeit von Gebirgspermafrost auf atmosphärischen Einfluss zu untersuchen, müssen die bestimmenden meteorologischen Größen wie Temperatur, Niederschlag, Zeitpunkt und Dauer der Schneebedeckung berücksichtigt werden. Simulationen mit einem eindimensionalen gekoppelten Wärme- und Massentransportmodell (CoupModel) werden verwendet, um die Wechselwirkung zwischen der Atmosphäre und dem Boden zu ermitteln, wobei der Schwerpunkt auf die Bodentemperaturentwicklung und die zeitlichen Schwankungen der ungefrorenen obersten Schicht im Sommer (Auftauschicht) gelegt wird. Idealisierte und beobachtete Daten von atmosphärischen Antriebsgrößen werden verwendet, um die meteorologische Bedingungen zu bestimmen, die den größten Einfluss auf den Permafrost aufweisen. Bohrlochtemperaturdaten und Energiebilanzdaten der Permafroststation Schilthorn (2900 m ü. NHN, Berner Oberland) werden zu Kontrollzwecken verwendet. Die Ergebnisse für das Schilthorn zeigen die größte Einwirkung aufgrund von Änderungen der Sommertemperatur während der schneefreien Zeit und zu einem geringeren Ausmaß durch Winterniederschlag, welcher die Zeit der Schneebedeckung beeinflusst. Von ähnlicher Bedeutung ist der Zeitpunkt des ersten Schneefalls im Herbst, der zu einer ausreichend hohen Schneebedeckung führt, um den Boden von atmosphärischem Einfluss zu isolieren. Simulationen mit verschiedenen Zeitreihen regionaler Klimamodelle (RCM), abgeleitet aus einem Ensemble von Modellen und Szenarien, zeigen, dass die Unterschiede der Änderungen der Auftauschicht aus den Ergebnissen der verschiedenen Modelle in der gleichen Größenordnung liegen wie die Unterschiede aus verschiedenen Szenarien.

Document Type: Research Article

DOI: https://doi.org/10.1127/0941-2948/2010/0476

Publication date: 2010-10-01

More about this publication?
  • Meteorologische Zeitschrift (originally founded in 1866) is the joint periodical of the meteorological societies of Austria, Germany and Switzerland. It accepts high-quality peer-reviewed manuscripts on all aspects of observational, theoretical and computational research out of the entire field of meteorology, including climatology. Meteorologische Zeitschrift represents a natural forum for the meteorological community of Central Europe and worldwide.
  • Editorial Board
  • Information for Authors
  • Submit a Paper
  • Subscribe to this Title
  • Ingenta Connect is not responsible for the content or availability of external websites
  • Access Key
  • Free content
  • Partial Free content
  • New content
  • Open access content
  • Partial Open access content
  • Subscribed content
  • Partial Subscribed content
  • Free trial content
Cookie Policy
X
Cookie Policy
Ingenta Connect website makes use of cookies so as to keep track of data that you have filled in. I am Happy with this Find out more