Данные высокого разрешения о средней по столбу ​​молярной доле CO₂ в сухом воздухе (XCO₂) имеют важное значение для характеристики источников и стоков углерода, развития исследований углеродного цикла и поддержки целей климатической политики, таких как достижение пика выбросов углерода и углеродная нейтральность. Однако существующие спутниковые данные часто пространственно фрагментированы и имеют временные разрывы из-за облачности и влияния аэрозолей. Для решения этих проблем в данном исследовании используется модель XGBoost, оптимизированная с помощью байесовской оптимизации (XGBoost-BO), для построения надёжной взаимосвязи между концентрациями атмосферного XCO₂ и вспомогательными параметрами из нескольких источников. Крайне важно, что включение методологии SHAP (SHapley Additive exPlanations) повышает интерпретируемость модели, гарантируя, что реконструкция отражает физически значимую пространственно-временную динамику на территории Китая. Реконструированный набор данных XCO₂ демонстрирует высокую согласованность со спутниковыми наблюдениями OCO-2, достигая коэффициента детерминации (R²) 0,98, среднеквадратичной ошибки (RMSE) 0,58 млн^-1 и средней абсолютной процентной ошибки (MAPE) 0,07%. Надёжность модели дополнительно подтверждена наземными измерениями TCCON в Китае, достигая R² = 0,92 (RMSE = 1,16 млн^-1, MAPE = 0,2%) на площадке в Хэфэе и R² = 0,70 (RMSE = 2,00 млн^-1, MAPE = 0,4%) на площадке в Сянхэ.

Ссылка:  https://www.nature.com/articles/s41597-026-06569-w      

Полевые наблюдения предоставляют прямые доказательства того, как круговорот углерода в экосистемах многолетней мерзлоты реагирует на изменение климата. Это исследование представляет собой всеобъемлющий набор данных о влиянии потепления на круговорот углерода и потоки парниковых газов в экосистемах многолетней мерзлоты. Набор данных извлечён и интегрирован из 132 рецензируемых исследований, содержащих 1430 парных наблюдений в восьми основных экосистемах многолетней мерзлоты, включая арктические и субарктические тундру и водно-болотные угодья, а также альпийские луга, степи, тундру и водно-болотные угодья. Этот набор данных включает 17 переменных из экспериментов, проведённых в течение вегетационного периода, охватывающих запасы углерода в растениях и почве, запасы азота в почве и потоки парниковых газов (т.е. CO₂, CH₄ и N₂O), среди прочего. В набор данных также включена справочная информация о климатических условиях участка, характеристиках растительности и почвы, а также подробности экспериментов по потеплению, включая сроки, методы и величину потепления. Этот набор данных способствует всестороннему пониманию влияния потепления на круговорот углерода и потоки парниковых газов в экосистемах многолетней мерзлоты, а также служит основой для метаанализов и обзоров литературы, проверки данных дистанционного зондирования и разработки и параметризации моделей землепользования.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-026-06600-0

Темпы озеленения растительности (green-up rate, GR: темпы роста, senescence rate, SR: темпы старения) количественно оценивают развитие растительного покрова, отражая ускорение и замедление фотосинтеза в течение вегетационного периода. Однако долгосрочные изменения и климатические факторы, влияющие на темпы озеленения естественной растительности, остаются малоизученными в глобальном масштабе. В данном исследовании, используя данные дистанционного зондирования из различных источников и климатические данные, авторы изучили тенденции изменения темпов озеленения естественной растительности в мире за последние четыре десятилетия, выявили основные климатические факторы и оценили их чувствительность. Результаты показывают значительные глобальные изменения темпов озеленения. В частности, темпы роста значительно увеличились в 24,1% пикселей, а темпы старения — в 23,9% пикселей (P < 0,05). Напротив, темпы роста и старения значительно снизились в 13,4% и 15,1% пикселей соответственно. Температура являлась основным фактором, определяющим изменения скорости роста (GR) в 32,9% пикселей по всему миру. Более высокая суммарная скорость повышения температуры в фазе вегетации, как правило, увеличивала скорость роста, усиливая зелёную окраску растительности к началу зрелости. Аналогично, температура влияла на скорость зимовки (SR) в 28,6% пикселей; однако более высокая суммарная скорость повышения температуры в фазе увядания обычно замедляла скорость зимовки, задерживая наступление периода покоя. Напротив, факторы, связанные с влажностью, солнечная радиация и дефицит давления водяного пара оказывали сильное региональное влияние, при этом осадки и влажность почвы обеспечивали особенно положительное воздействие в засушливых районах. Кроме того, опережение или задержка начала вегетации значительно снижали или увеличивали скорость роста, что впоследствии влияло на амплитуду озеленения, скорость зимовки (SR) и осеннюю фенологию. Это исследование подчёркивает, что скорость роста озеленения растительности является критически важной переходной переменной, связывающей фенологические сроки и продуктивность растительности, и надёжным индикатором при оценке воздействия изменения климата на наземные экосистемы Земли.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025JG009089

Миссия на канадские острова Королевы Елизаветы выявила деградацию ледового заповедника.

Фьорды островов Королевы Елизаветы (QEI), расположенных в самой северной части канадской Арктики и покрытых самым древним и толстым морским льдом в мире, долгое время оставались непроходимыми для ледоколов. Но даже здесь, в месте, где, согласно климатическим моделям, лёд будет сохраняться дольше всего, глобальное потепление берёт своё. Прошлым летом, когда канадский корабль береговой охраны «Амундсен» провёл первую всестороннюю океанографическую исследовательскую экспедицию по архипелагу QEI, лёд «пробивался гораздо легче, чем мы ожидали», — говорит капитан «Амундсена» Паскаль Пеллерин (Pascal Pellerin). Когда-то многометровые льдины были сломаны и размягчены.

«Я действительно думал, что многолетний лёд будет толще и прочнее», — говорит Дэвид Бабб (David Babb), океанограф из Университета Манитобы, возглавлявший экспедицию, в ходе которой изучались лёд, вода и осадки в поисках подсказок о судьбе льда. На ежегодной научной конференции ArcticNet, состоявшейся в прошлом месяце в Калгари, исследователи представили первые результаты экспедиции, позволившей внимательно изучить состояние истощающегося льда.

Арктический морской лёд образуется зимой в водах к северу от Сибири. Океанские течения переносят его через Северный полюс в канадскую Арктику, где он скапливается у изрезанных береговых линий. В знаменитых холодных фьордах Квинсленда находится самый толстый и старый лёд, который сжимается во время кратковременного летнего таяния. Он оказывается запертым в узких каналах, защищённых от тёплого воздуха и океанских течений.

В 2015 году Всемирный фонд дикой природы Канады, природоохранная организация, ввёл термин «последняя ледовая зона» в рамках усилий по лоббированию сохранения региона, который станет последним убежищем для белых медведей и других арктических животных.

В целом, потеря морского льда в Арктике, возможно, находится в состоянии затишья. Исследование, опубликованное в августе 2025 года в журнале Geophysical Research Letters, показало, что ледовый покров Арктики стабилизировался с 2005 года. Естественные колебания температуры океана и течений, по-видимому, компенсируют потери, вызванные изменением климата, которое нагревает Арктику в четыре раза быстрее, чем остальную часть планеты. Однако, по словам Бабба, за последнее десятилетие «мы наблюдаем ухудшение условий в районе QEI».

Леё в регионе особенно сильно пострадал в 2024 году. Тёплая зима в канадской Арктике означала, что лёд был тоньше, когда началось весеннее таяние. В регион поступало меньше льда, и осеннее замерзание началось позже обычного. «Льду просто не хватило времени пережить лето», — говорит Маллик Махмуд (Mallik Mahmud), специалист по дистанционному зондированию из Университета Макгилла.

Условия, подобные тем, что наблюдались в 2024 году, вероятно, повторятся, и анализ Махмуда последних спутниковых данных в районе QEI, представленный на конференции ArcticNet, предполагает, что этот район может оказаться в бедственном положении. Его анализ показал, что лёд в районе QEI начал таять на 5 дней раньше за каждое десятилетие с 1997 года. Если у морского льда будет больше дней для таяния, объясняет он, пострадает даже самый толстый лёд. «Многолетний лёд раньше находил убежище в районе QEI, — говорит он. — Теперь он будет приходить сюда, чтобы погибнуть».

Экспедиция на борту «Амундсена» дала возможность проверить на практике масштабы сокращения ледового покрова. «Сбор образцов, ощупывание льда и его прикосновение позволяют узнать гораздо больше», — говорит Бабб. На борту «Амундсена» он заметил тонкий лёд, простирающийся глубоко в защищённые фьорды. Ледяные глыбы были расколоты, а керны, пробуренные в лёд толщиной от 6 до 7 метров, указывали на наличие не полностью замёрзших внутренних слоёв. «Они более подвержены таянию», — говорит Бабб.

Ослабление ледяного убежища

Прошлым летом судно CCGS «Амундсен» совершило первую в истории океанографическую экспедицию по островам Королевы Елизаветы, которые, как ожидается, станут одним из последних убежищ для арктического морского льда. Тонкие и размягчающиеся глыбы указывают на удивительную уязвимость. 

Измерения, проведённые с помощью буровой установки «Амундсен», указывают на другие, более глубокие изменения. Команда обнаружила, что воды на глубине десятков метров подо льдом стали теплее и менее солёными, чем в 1960-х годах. Растворённое органическое вещество свидетельствует об увеличении притока воды Тихого океана в Арктику, где содержащиеся в ней питательные вещества могут влиять на пищевые цепи. Однако тёплая вода находится слишком глубоко и изолированно, чтобы оказать непосредственное влияние на лёд.

Команда «Амундсена» также пробурила донные отложения, чтобы изучить близлежащие ледники и прошлый климат. «Мы даже не знали, найдем ли мы отложения», — говорит Одри Лимож (Audrey Limoges), климатолог из Университета Нью-Брансуика. Зёрна отложений в нескольких кернах демонстрируют переход от мелких к крупным, что указывает на периоды отступления ледников, питающих фьорды, с выделением талой воды и айсбергов, которые увлекают за собой более крупные отложения. Связывая эти изменения за последние 50 лет со спутниковыми данными об отступлении ледников, исследователи могут затем использовать данные об отложениях для экстраполяции в более отдалённое прошлое.

Экипаж «Амундсена» также успешно начал решение ещё одной задачи — определения судьбы льда: установления его возраста и первоначальной толщины. Единственный способ определить эти свойства — найти однолетний лёд и отслеживать его рост с течением времени, говорит Кристиан Хаас (Christian Haas), геофизик из Бременского университета.

Как описывает Бабб, это было «исполнением мечты»: он и его коллеги наблюдали за формированием льда вокруг корабля — от нуля до 10 сантиметров толщиной за одну ночь. Установленные экипажем якорные стоянки с приборами будут фиксировать эволюцию льда в течение следующего года, а также отслеживать поступление и вынос воды и отложений в этот регион. Миссия предоставила «снимок времени» и базовый уровень для оценки будущих изменений, говорит Хаас. «Последние слова последнего ледового участка ещё не произнесены».

Ссылка: https://www.science.org/content/article/arctic-s-last-ice-area-showing-signs-weakness

В конце XX века наблюдалось более быстрое повышение ночных температур поверхности суши по сравнению с дневными, что приводило к большим суточным колебаниям температуры и значительному асимметричному потеплению в течение суток. Тем не менее, прогнозируемые изменения суточных колебаний температуры в условиях глобального потепления по-прежнему сопряжены с большими неопределённостями в статистических мультимодельных расчётах. В данной работе авторы выявляют возникающую взаимосвязь между изменчивостью исторических суточных колебаний температуры и прогнозами на будущее как в глобальном, так и в региональном масштабах. Используя эту пространственно неоднородную взаимосвязь, они представляют структуру для уточнения региональных прогнозов, снижая неопределённость моделей на 15–68% в 27 регионах, указанных в докладе IPCC AR6. Полученные результаты свидетельствуют о сохранении влияния внешних факторов на суточные колебания температуры в прошлом и будущем, обусловленном в основном связанным с этим повсеместным сокращением облачного покрова, а не внутренней изменчивостью. Это исследование предоставляет ценные сведения для ограничения региональных экстремальных реакций на потепление климата, закладывая основу для принятия обоснованных решений в области региональной климатической политики.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-026-03185-9

Представление стратосферного переноса в химико-климатических моделях имеет ключевое значение для точного воспроизведения и прогнозирования эволюции озонового слоя и других радиационно значимых микроэлементов. Авторы оценивают стратосферный перенос в химико-климатических моделях, участвовавших в трёх инициативах по межмодельному сравнению (CCMVal-2, CCMI-1 и CCMI-2022) за последние ~15 лет, используя современные спутниковые данные и реанализы. Ключевые давние ошибки моделей сохраняются на протяжении поколений, причём некоторые из них усугубляются в последнее время. Перенос остаётся чрезмерно быстрым в моделях, при этом среднее глобальное смещение возраста составляет ~1 год для медианы CCMI-2022. Утверждается, что это смещение может быть связано со слишком быстрым тропическим апвеллингом в нижней стратосфере, недостаточным горизонтальным перемешиванием и/или чрезмерной вертикальной диффузией. В весенней южной полярной стратосфере окончательное потепление задерживается (~3 недели), нисходящие потоки недооцениваются (~25 %), а глубина озонового минимума переоценивается (~10 единиц Добсона) в среднем в самых последних версиях моделей. Тропопауза слишком высока во всех поколениях, а тропическая холодная точка тропопаузы слишком тёплая в моделях последнего поколения (~1–2 K). Долгосрочные тенденции переноса в период 1980–1999 гг. согласуются между поколениями моделей и подчёркивают решающую роль истощения озонового слоя в ускорении циркуляции Брюера-Добсона и задержке разрушения южного полярного вихря.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2026/egusphere-2025-6549/

Резкие изменения в десятилетнем масштабе времени являются повторяющимися событиями в современной климатической системе. Используя несколько методов обнаружения изменений тренда, авторы сообщают о таком резком изменении тренда в начале 2010-х годов в данных о глобальном среднем уровне моря, полученных с помощью альтиметрии, а также в его термических и массовых компонентах. Резкое изменение тренда в массовом компоненте в основном обусловлено накоплением наземных вод и в меньшей степени таянием ледниковых покровов. Линейная скорость повышения глобального среднего уровня моря резко возрастает с 2,9 ± 0,22 мм/год в период 1993–2011 гг. до 4,1 ± 0,25 мм/год в период 2012–2024 гг. В начале 2010-х годов также были зафиксированы резкие изменения трендов многочисленных климатических параметров, что указывает на более глобальный характер явления. Вероятно, основной причиной резких изменений уровня моря и его составляющих в начале 2010-х годов является внутренняя изменчивость климата, хотя нельзя полностью исключить и дополнительный вклад от усиления радиационного воздействия.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-03149-5

Моделирование климата и ледового покрова в сочетании с другими методами всё ещё находится на стадии развития, и процессы обратной связи между ледовыми покровами и климатом до сих пор полностью не изучены. В данной работе авторы используют моделирование в сочетании с другими методами для исследования удалённых связей между ледовыми покровами Северного полушария и Антарктическим ледовым покровом без прямого воздействия пресной воды. Было показано, что удаление ледяной массы в Северном полушарии может изменить эволюцию Антарктического ледового покрова посредством ряда обратных связей. Изменения свойств поверхности и орографические эффекты способствуют нагреву недавно освободившихся от ледника районов и Северной Атлантики на средней глубине. Более тёплые водные массы распространяются в Южный океан, где внутренние колебания периодически доставляют их к побережью Антарктиды. Эти повторяющиеся вторжения тёплой воды дестабилизируют шельфовый ледник Росса, в конечном итоге вызывая неуправляемое отступление Западно-Антарктического ледового покрова. Эти результаты подчёркивают важность совместного двухполушарного моделирования климата и ледяных щитов для выявления глобальных удалённых связей между ледяными щитами и климатом.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL118959

Метан — мощный парниковый газ с более коротким временем жизни, чем у углекислого газа, что делает его важной целью для краткосрочных мер по борьбе с изменением климата. Глобальное соглашение по метану (Global Methane Pledge, GMP) направлено на сокращение антропогенных выбросов метана на 30% к 2030 году по сравнению с уровнем 2020 года. Используя модель земной системы с интерактивными источниками и стоками CH₄, авторы оценивают влияние Соглашения до 2050 года. Результаты показывают, что текущие обязательства GMP обеспечивают лишь 10%-ное сокращение к 2030 году — значительно ниже целевого показателя. Только максимально технически осуществимый путь сокращения (maximum technically feasible reduction, MTFR) может достичь цели в 30%. К 2050 году текущие обязательства GMP снижают концентрацию метана на 3% по сравнению с 2025 годом, в то время как MTFR обеспечивает 8%. Оба сценария несколько замедляют потепление, предотвращая повышение глобальной температуры примерно на 0,1°C, при этом наибольшую выгоду получит Арктика (снижение потепления до 2°C). Без более широкого участия Глобальное обязательство по сокращению выбросов метана с нынешними подписантами не достигнет своих целей и задач Парижского соглашения.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL118967

Лесные пожары представляют собой разрушительную глобальную природную опасность, имеющую глубокие экологические, экономические и социальные последствия. Точное прогнозирование поведения пожара имеет первостепенное значение, однако современные модели, такие как WRF-Fire, часто игнорируют критически важные метеорологические обратные связи, вызванные аэрозолями, выделяемыми при пожарах. Для решения этой проблемы в данном исследовании разработана новая модель, которая интегрирует WRF-Chem с WRF-Fire для систематической количественной оценки того, как взаимодействие дыма и излучения влияет на приземную метеорологию и последующее поведение пожара. С помощью серии экспериментов по чувствительности авторы демонстрируют, что выбросы от пожаров запускают сложную, зависящую от времени петлю обратной связи. Первоначально аэрозоли подавляют приземные ветры и снижают температуру в проведённых расчётах, что приводит к замедлению скорости распространения и ограничению площади выгоревшей территории. Однако, по мере продолжения пожара, накопленные выбросы коренным образом изменяют местную атмосферу, усиливая поле ветра за счёт циркуляции, вызванной пожаром. Это приводит к резкому изменению ситуации: сценарий «С пожаром» впоследствии демонстрирует наиболее быстрое распространение фронта огня. Анализ показывает, что основным фактором этих метеорологических возмущений является интегрированный радиационный эффект всех аэрозолей, а не вклад какого-либо отдельного вида, такого как чёрный углерод или органический углерод. В этой работе делается вывод, что учёт этих динамических, изменяющихся во времени взаимосвязей между аэрозолями, метеорологией и пожаром является не просто усовершенствованием, а крайне необходимым условием для повышения точности прогнозирования моделями лесных пожаров, особенно для экстремальных событий, что позволит разработать более эффективные стратегии смягчения изменений климата и реагирования.

Ссылка: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1352231026000014