Измерение выбросов парниковых газов и оценка поглощающей способности гидроэнергетических объектов

В рамках настоящего договора разрабатываются, проверяются и калибруются на данных наблюдений одномерная и трёхмерная модели термогидродинамики и биогеохимии проточных водоёмов, включая водохранилища. Эти модели позволят уточнить оценки эмиссии и поглощения парниковых газов в гидроэнергетических объектах, полученные по результатам натурных измерений. В настоящем отчёте одномерная модель калибруется на данных измерений термодинамических величин, кислорода, концентрации и потоков метана на Рыбинском и Бурейском вдхр. Калибровка удельных потоков метана в атмосферу с поверхности водохранилища в одномерной модели LAKE осуществляется в 3 этапа: калибровка температуры, калибровка кислородного режима и калибровка значений удельных потоков метана. Трёхмерная модель адаптирована для Рыбинского водохранилища с целью оценки значимости горизонтальной неоднородности концентрации кислорода и метана в формировании интегрального баланса CH4 в проточных водоёмах. Проведён численный эксперимент для периода май-ноябрь 2020 г. Получены качественно верные горизонтальные распределения температуры и биогеохимических параметров с выраженными береговыми эффектами: на мелководье температура летом выше, содержания кислорода – ниже, углекислого газа и метана – выше, чем в глубокой части водохранилища. Для корректности сравнения результатов воспроизведения одномерной (LAKE) и трёхмерной (модель НИВЦ МГУ – ИВМ РАН) моделями реального водохранилища, проведены тесты по сравнению этих кодов в идеализированной постановке эксперимента Като-Филлипса. Результаты моделей совпали с очень высокой точностью, что подтверждает идентичность реализации биогеохимических блоков в этих программных кодах.