Авторы оценивают влияние новых данных, представленных в ежегодном выпуске SOCATv2024, на реконструкции потоков углекислого газа (CO₂) между атмосферой и океаном. Используя методы pCO₂-Residual и LDEO-HPD, они реконструируют концентрацию fCO₂ на поверхности океана на основе SOCATv2023 и SOCATv2024. Для обоих продуктов обнаружено хорошее соответствие средних глобальных потоков CO₂ между атмосферой и океаном за 1990–2017 гг., но заметное расхождение, начиная с 2018 года. Реконструкции, основанные на SOCATv2024, оценивают существенно меньшее поглощение углерода океаном по сравнению с реконструкциями, основанными на SOCATv2023, с глобальным средним различием 0,25–0,27 ПгС год⁻¹ за период 2018–2022 гг. Авторы выяснили, что различия в потоках обусловлены, главным образом, значительными изменениями в Южном океане, где для SOCATv2024 были добавлены данные 63 рейсов. Анализ с использованием модельного стенда показывает, что эти данные, если они не являются смещёнными, должны существенно повысить точность реконструкции. Авторы пришли к выводу о высокой чувствительности реконструкций потоков CO₂ между атмосферой и океаном к добавлению данных в регионах с недостаточным числом наблюдений.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL117961

Этот набор данных содержит карты орошения с высоким разрешением (60 м) для поддержки управления водными ресурсами и сельским хозяйством. Он определяет вероятное состояние орошения (богарное или орошаемое) и источники воды (грунтовые или поверхностные воды) сельскохозяйственных угодий за 2000, 2005, 2010 и 2015 годы. Авторы произвели даунскейлинг набора данных об орошении с разрешением 10 км, полученного из национальной и субнациональной статистики (GMIA), используя (i) пространственные закономерности между высокоразрешёнными (30 м) сельскохозяйственными угодьями и близлежащими поверхностными водами и (ii) потребности в оросительной воде из глобальной модели сельскохозяйственных культур. Для проверки использовались данные обследований домохозяйств в Индии (N = 8355) и база данных скважин США (N = 1 505 371). В США этот метод достиг 85% точности определения использования подземных вод в пределах 2 км от скважин, что значительно выше, чем у GMIA (25%). В регионах Индии с преобладанием подземных вод полученные авторами оценки оказались сопоставимы с GMIA (73% против 72%). Эти результаты свидетельствуют о том, что представленный набор данных обеспечивает более точное и пространственно детализированное представление источников оросительной воды, что позволяет улучшить анализ водопользования в сельском хозяйстве.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-05920-x

Растущая сухость атмосферы влияет на углеродный цикл наземных экосистем, воздействуя на физиологию растений. В данном обзоре авторы обобщают исторические и прогнозируемые тенденции дефицита давления пара (ДДП), косвенного показателя сухости атмосферы, и механизмы его влияния на углеродный цикл наземных экосистем. С конца 1990-х годов средний глобальный ДДП увеличивался со средней скоростью 0,0155 ± 0,0041 гПа в год. В глобальном масштабе наблюдалось снижение индекса листовой поверхности (0,11 ± 0,07 м² м⁻² гПа⁻¹, 1982–2015 гг.), валовой первичной продукции (13,82 ± 3,12 ПгС гПа⁻¹, 1982–2015 гг.), эффективности использования света (0,04 ± 0,02 гС МДж⁻¹ гПа⁻¹, 2001–2020 гг.) и чистой продукции экосистемы (5,59 ± 1,15 ПгС гПа⁻¹, 1982–2013 гг.). Однако объяснение изменений в наземном углеродном цикле действием ДДП по-прежнему представляет собой сложную задачу из-за искажающего влияния других факторов окружающей среды, таких как влажность почвы, температура и радиация. Механизмы, лежащие в основе реакции растений на ДДП, включая закрытие устьиц, гидравлическую недостаточность, биосинтез абсцизовой кислоты и каскадные эффекты пожаров и дефицита почвенной влаги, также плохо изучены, что ограничивает прогностические возможности моделей наземного углеродного цикла. В будущих исследованиях приоритет следует отдать проведению глобальных экспериментов по варьированию ДДП для улучшения понимания обратных связей между ним, растениями и углеродным циклом, а затем эти механизмы следует интегрировать в модели наземного углеродного цикла.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-025-00726-2

Влияние изменения бореального лесного покрова зимой в некоторой степени игнорируется из-за недостатка эвапотранспирации и солнечной радиации. Данное исследование включает наблюдаемое изменение бореального лесного покрова в модель земной системы, и ансамблевые модели согласуются с предположением о значительном зимнем вызванном ослаблением стратосферного полярного вихря похолодании над Евразией в рамках модели взаимодействия «суша-атмосфера». Было обнаружено, что лесонасаждение в Западной Европе приводит к большему захвату снега пологом леса в ноябре, препятствуя его накоплению и снижая альбедо поверхности. Более сильная обратная связь между снегом и альбедо, являясь источником возмущений, стимулирует распространение восходящих планетарных волн, ослабляя стратосферный полярный вихрь и формируя отрицательную модель арктического колебания на поверхности. Ни одна из моделей проекта сравнения моделей землепользования не может воспроизвести похолодание в Евразии, обусловленное обезлесением. Представленные результаты демонстрируют важность изменения лесного покрова в регулировании зимнего климата в арктическо-бореальных регионах.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-025-01219-1

Зимнее потепление в Арктике сильнее, чем летнее, но его движущие механизмы остаются предметом дискуссий, в частности, роль локальных процессов, таких как потеря морского льда, в сравнении с дистанционными факторами, такими как перенос тепла в атмосфере. В данной работе авторы предлагают новую модель декомпозиции, характеризующую потепление в Арктике как функцию исторической атмосферной циркуляции, протяжённости морского льда и изменений концентрации углекислого газа, используя данные наблюдений и реанализа. Было показано, что изменения протяжённости морского льда объясняют около 55% зимнего тренда температуры поверхности Арктики в период 1959–2015 гг. после исключения эффектов, непосредственно связанных с атмосферной циркуляцией. Динамически обусловленное потепление составляет около 20% на поверхности и до 80% в средней тропосфере. Оставшиеся около 25% объясняются увеличением концентрации углекислого газа, хотя оно также косвенно влияет на потепление, связанное с циркуляцией. Эти результаты подчёркивают доминирующую роль потери морского льда и изменения динамики атмосферы в формировании исторического зимнего потепления в Арктике.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02548-y

Поскольку всё больше городов стремятся достичь климатических целей, космические наблюдения могут помочь заполнить пробелы в отслеживании выбросов.

Поскольку активность городов в значительной степени обусловлена ​​использованием ископаемого топлива, городские территории играют важнейшую роль в решении проблемы глобальных выбросов парниковых газов. В настоящее время на города приходится около 75% мировых выбросов углекислого газа (CO₂), и, по прогнозам, в ближайшие десятилетия численность городского населения будет только расти. Члены Группы лидеров по климату C40, сети из почти 100 городов, в совокупности производящие 20% мирового валового внутреннего продукта, договорились работать вместе над сокращением выбросов парниковых газов в городах. Большинство городов обязались достичь нулевых выбросов к 2050 году.

Чтобы выполнить эти обязательства, города должны точно отслеживать уровни своих выбросов. Политики в городах мира полагаются на подход «снизу вверх», оценивая уровни выбросов на основе данных о деятельности (например, продажи бензина) и соответствующих коэффициентов выбросов (таких как количество килограммов углерода, выбрасываемых при сжигании галлона бензина). Однако предыдущие исследования выявили некоторые региональные различия в оценках выбросов в зависимости от используемых наборов данных, особенно в определённых географических точках.

Ан и др. (Ahn et al.) попробовали использовать подход «сверху вниз», используя космические наблюдения для оценки выбросов для 54 городов, где наблюдается выброс углерода (C40).

Они использовали данные миссии NASA Orbiting Carbon Observatory 3 (OCO-3) на борту Международной космической станции (МКС) для сбора данных высокого разрешения над городами мира. OCO-3 использует пару зеркал, называемых Pointing Mirror Assembly, для сканирования уровня CO₂ в атмосфере во время пролёта МКС над целевым городом.

Исследователи обнаружили, что для 54 городов спутниковые оценки совпадают с оценками «снизу вверх» в пределах 7%. На основе своих измерений они также обнаружили, что методы «снизу вверх» имеют тенденцию завышать оценки выбросов для городов в Центральной, Восточной, Южной и Западной Азии, но занижать выбросы для городов в Африке, Восточной и Юго-Восточной Азии, Океании, Европе и Северной Америке.

Группа также изучила связь между выбросами, экономикой и населением. Они обнаружили, что более богатые города, как правило, имеют менее углеродоёмкую экономику. Например, североамериканские города выбрасывают 0,1 кг CO₂ на каждый доллар США экономического производства, тогда как африканские города 0,5 кг CO₂ на доллар США. Они также обнаружили, что жители крупных городов выбрасывают меньше CO₂ — например, города с населением менее 5 миллионов человек выбрасывают 7,7 тонны CO₂ на человека в год, тогда как города с населением более 20 миллионов человек — 1,8 тонны на человека.

Авторы отмечают, что их выводы показывают, что спутниковые данные могут помочь городам лучше отслеживать выбросы, повысить прозрачность глобального мониторинга и поддержать усилия городов мира по снижению выбросов.
(AGU Advances, https://doi.org/10.1029/2025AV001747, 2025)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/satellite-scans-can-estimate-urban-emissions

Океан сильно стратифицирован. Тёплая пресная вода располагается поверх холодной солёной, влияя на вертикальный обмен теплом, углеродом, кислородом и питательными веществами в океане. В данном обзоре авторы рассматривают наблюдаемые и прогнозируемые сдвиги стратификации и их последствия. Изменения температуры и солёности океана изменили поле плотности воды, что привело к увеличению стратификации в верхних 2000 м на 0,8 ± 0,1% за десятилетие (90%-ный доверительный интервал) с 1960-х годов. Это увеличение наиболее заметно в тропиках и обусловлено, главным образом, температурой. Модели прогнозируют дальнейшее усиление стратификации в будущем, при этом глобальная стратификация в слое 0–2000 м увеличится на 0,7 [0,3, 1,1; 13–87%-ный доверительный интервал], 1,4 [0,9, 1,8] и 2,9 [2,1, 3,8]% за десятилетие к 2090–2100 гг. относительно 2010–2020 гг. в рамках сценариев SSP1-2.6, SSP2-4.5 и SSP5-8.5, соответственно; региональные закономерности прогнозируемых изменений стратификации в целом следуют наблюдаемым тенденциям. Эти наблюдаемые и прогнозируемые изменения стратификации океана имеют важные климатические и экологические последствия, включая изменения в поглощении тепла океаном, океанических течениях, вертикальном перемешивании, интенсивности тропических циклонов, морских экосистемах и силе морских экстремальных явлений. Дальнейшие исследования должны лучше количественно оценить изменение стратификации в критических слоях и понять их движущие силы и последствия.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-025-00715-5

Будущее изменение количества осадков, вызванное антропогенным воздействием на радиационный баланс Земли, будет оказывать дальнейшее влияние на экосистемы, водные ресурсы, сельское хозяйство, экономику, жизнь и средства к существованию. Более чёткое понимание антропогенно обусловленного изменения количества осадков может способствовать адаптации в некоторых случаях. Климатологи обычно количественно оценивают изменение количества осадков в моделях, используя среднее значение процентного изменения, наблюдаемого во многих различных моделях, то есть $\mathrm{\%\Delta }{P}_{ }^j=(P_2^j-P_1^j\mathrm{)/}{P}_1^j$ , где $P_i^j$ — среднее значение количества осадков за период $i$ в модели $j$ . В данной работе авторы использовали теорию и результаты климатических моделей CMIP6 с учётом доиндустриального, исторического и будущего воздействия для оценки точности этого подхода. Было показано, что этот стандартный подход неточно оценивает изменение количества осадков, полученное моделями, даже в бесконечно больших ансамблях. В самых разных обстоятельствах расхождение приближается к $\mathrm{100\; (}{\mu }_2^{ }/{\mu }_1^{ }\mathrm{)/(m/}{\mathrm{CoV}}_{ }^2\mathrm{-1)}$ , где ${\mu }_i^{ }$ — среднее значение для населения за период $i$ , $m$ — число лет в базовом периоде, а ${\mathrm{CoV}}_{ }^{ }$ — коэффициент вариации (т.е. стандартное отклонение изменчивости количества осадков, делённое на среднее значение). Таким образом, расхождение больше для более коротких референтных периодов и наиболее существенно там, где $\mathrm{CoV}$ велик (что, как правило, наблюдается в засушливых регионах), а антропогенное воздействие увеличивает количество осадков. Расхождение, полученное с использованием данных климатической модели при воздействии по сценарию SSP370, составляет в среднем 5,7% для тропиков в декабре-январе-феврале, с гораздо более высокими значениями во многих субрегионах. Описаны альтернативные подходы к количественной оценке изменения количества осадков.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-025-01135-4

Таяние арктических льдов, вызванное изменением климата, открывает Арктический [Северный] морской путь (АМП), обеспечивая более короткие маршруты для мировой торговли, а также вызывая серьёзные экологические опасения. В данной работе авторы количественно оценивают долгосрочные углеродные последствия доступа к АМП, используя модель прогноза выбросов от судоходства, интегрированного в торговлю, учитывающую торговые сценарии, маршруты судов и направления климатической политики. Полученные результаты показывают, что использование АМП увеличит мировые выбросы от судоходства на 8,2% к 2100 году, причём выбросы в Арктике вырастут с 0,22% до 2,72%. В то же время экологические различия в подверженности выбросам увеличатся, поскольку Северо-Восточная Азия, Северная Европа и Северная Америка столкнутся с особенно значительным ростом выбросов из-за изменения маршрутов судоходства. Авторы оценивают три стратегии смягчения антропогенного воздействия и приходят к выводу, что две действующие стратегии – Стратегия ИМО по сокращению выбросов парниковых газов с судов до 2023 года и стратегия «Зелёного коридора» – недостаточны для достижения целевых показателей выбросов в Арктике. Однако стратегия нулевых выбросов, предусматривающая более строгие стандарты топлива и поэтапное внедрение на региональном уровне, может полностью исключить выбросы, связанные с загрязнением воздуха. Эти результаты подчёркивают острую необходимость в более активных мерах по сокращению выбросов с судов, защите окружающей среды Арктики и укреплению глобальной экологической справедливости по мере расширения возможностей судоходства в Арктике.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64437-4

Сокращение протяжённости арктического морского льда является ключевым индикатором глобального потепления. В сентябре 2012 года протяжённость арктического морского льда достигла своего самого низкого зарегистрированного значения. С тех пор таяние морского льда замедлилось, показывая линейный тренд всего лишь −0,4 ± 6,8%/десятилетие с 2012 по 2023 гг., по сравнению с −11,3 ± 3,3%/десятилетие с 1996 по 2011 гг. Авторы демонстрируют, что недавнее замедление таяния морского льда в сентябре тесно связано с мультидесятилетней изменчивостью предыдущего летнего Североатлантического колебания, которое перешло от низшей точки своей отрицательной фазы в начале 2010-х годов к положительной фазе. Во время этого сдвига снижение уровня тепла и влажности, наряду с уменьшением потока нисходящей длинноволновой радиации, способствовало компенсации долгосрочного спада, что привело к замедлению таяния арктического морского льда. Кроме того, Атлантическое мультидекадное колебание играет основную роль в формировании междекадной изменчивости Североатлантического колебания и протяжённости арктического морского льда, модулируя взаимодействие волн и среднего течения.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-63520-0