NOVARA, Ivan L.; BERDICHEVSKY, Daniel B.    PIACENTINI, Rubén D.. Subsurface temperature change attributed to climate change at the northern latitude site of Kapuskasing, Canada. []. , 38, 53211.   24--2023. ISSN 0187-6236.  https://doi.org/10.20937/atm.53211.

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Subsurface temperatures have been measured in different regions of the world, usually near the surface up to a depth of about a hundred meters. In this work a forward model calculation for a Northern Hemisphere soil temperature site at Kapuskasing, Canada, is presented, employing the solution of the differential equation of heat conduction through a semi-infinite homogeneous solid, subject to surface boundary conditions determined by surface air temperature. In this way, a detailed analysis is made of the subsurface temperature as a function of ground depth and for the time interval ranging from 1970 to the future (including the next century), for different scenarios of climate change. From these results, it was possible to determine the following characteristic quantities: (a) the depth where the surface perturbation (practically) finishes (in the range of about 180-200 m); (b) the depth where the subsurface temperature changes its slope from negative to positive; (c) the temperature change at the surface for the years where data exist; (d) the thermal gradient at steady state in the starting year (1880); (e) the temperature differences extrapolated at surface and at a 20 m depth, this last value corresponding to the depth at which seasonal and diurnal temperature variations are negligible; (f) the heat flow at surface to the inner part of the soil attributed to climate change, and (g) the temperature changes at surface for the 100 years interval (1980-2080) and mainly for the next century (2080-2180), for each site and for each IPCC Representative Concentration Pathway (RCP) scenario. As an example, the impact of the change in mean annual soil temperature due to global warming in near-surface geothermal energy is described.

Las temperaturas del subsuelo se han medido en diferentes regiones del mundo, por lo general cerca de la superficie hasta una profundidad de unos cientos de metros. En este trabajo se presenta un cálculo de modelo directo (predictivo) para un sitio de temperatura del suelo en el hemisferio norte (Kapuskasing, Canadá) empleando la solución de la ecuación diferencial de conducción de calor a través de un sólido homogéneo seminfinito, sujeto a las condiciones de contorno de la superficie determinadas por la temperatura del aire en dicha superficie. De esta forma, se realiza un análisis detallado de la temperatura del subsuelo en función de la profundidad del suelo y para el intervalo de tiempo que va desde 1970 hasta el futuro (incluido el próximo siglo), para diferentes escenarios de cambio climático. A partir de estos resultados, fue posible determinar las siguientes cantidades características: a) la profundidad donde la perturbación de la superficie (prácticamente) termina (en el rango de aproximadamente 180-200 m); b) la profundidad donde la temperatura del subsuelo cambia su pendiente de negativa a positiva; c) el cambio de temperatura en la superficie para los años en los que existen datos; d) el gradiente térmico en estado estacionario en el año inicial (1880); e) las diferencias de temperatura extrapoladas en la superficie y a 20 m de profundidad, correspondiendo este último valor a la profundidad en que las variaciones de temperatura estacionales y diurnas son insignificantes; f) el flujo de calor en la superficie hacia la parte interna del suelo atribuido al cambio climático, y g) los cambios de temperatura en la superficie para el intervalo de 100 años (1980-2080) y principalmente para el próximo siglo (2080-2180), para cada sitio y escenario de la Ruta de Concentración Representativa (RCP) del IPCC. Como ejemplo se describe el impacto del cambio en la temperatura media anual del suelo debido al calentamiento global en la energía geotérmica cercana a la superficie.

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