Устранение причины межмодельного разброса в радиационном воздействии углекислого газа (CO₂) имеет важное значение для снижения неопределённости в оценках чувствительности климата. Недавние исследования показали, что большая часть этого разброса возникает из-за дисперсии в климатологии базового состояния модели, в частности спецификации стратосферной температуры, которая сама по себе играет доминирующую роль в определении величины воздействия CO₂. Авторы исследовали стратосферный озон (O₃₎ как причину межмодельных различий в стратосферной температуре и, следовательно, его роль как фактора, способствующего разбросу в радиационном воздействии CO₂. Была использована норвежская модель земной системы (NorESM2) для анализа влияния систематических увеличений и уменьшений содержания стратосферного O₃ на величину эффективного радиационного воздействия (effective radiative forcing, ERF) при 4xCO₂ и его компонентов. Было показано: во-первых, что точная оценка мгновенного радиационного воздействия (instantaneous radiative forcing, IRF) требует использования расчётов переноса излучения в модели-хозяине; во-вторых, что увеличение или уменьшение концентрации O₃ в стратосфере на 50% приводит к значительным различиям в температуре стратосферы в базовом состоянии, в диапазоне от +6 до −9 K соответственно. Эти эксперименты влияют на IRF в первую очередь из-за влияния температуры стратосферы в базовом состоянии на излучение исходящего длинноволнового излучения, при этом спектральное перекрытие CO₂ и O₃ играет вспомогательную роль. Однако влияние на IRF не приводит к соответственно большому разбросу ERF CO₂. Авторы пришли к выводу, что межмодельные различия в концентрации O₃ в стратосфере, таким образом, не являются основной причиной межмодельного разброса ERF CO₂.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/5683/2025/

Постоянные расхождения между моделями биосферы суши (МБС) в подходе «снизу вверх» и атмосферными инверсиями с подходом «сверху вниз» затрудняют количественную оценку величины североамериканского стока углерода на суше. В предыдущих исследованиях сравнивались агрегированные оценки потоков углерода в масштабе континента от МБС и инверсий для всей Северной Америки, но это даёт ограниченное представление о несоответствиях более мелкого масштаба, способствующих общим расхождениям. Авторы оценивают согласие между оценками потока углерода МБС и инверсии с разрешением 1° × 1°, чтобы обеспечить более прямое понимание того, где модельные оценки не совпадают и какие основные факторы приводят к расхождениям. Было обнаружено, что дополнительное поглощение углерода, оценённое инверсиями, всего на 16% площади Северной Америки достаточно велико, чтобы объяснить расхождения между результатами МБС и инверсиями по всему континенту. Большинство этих различий происходит в регионах многолетней мерзлоты, торфяников и пахотных земель. В этих регионах обнаружена более высокая вероятность потенциальных смещений в более слабых оценках стока из МБС в предположении, что более сильный сток, подразумеваемый инверсиями, с большей вероятностью будет реалистичным. Однако текущий охват наблюдений недостаточен для полной оценки причин расхождений или величины смещений в любом подходе. Обнадёживает то, что улучшенное представление сельскохозяйственных процессов в МБС привело к лучшему согласию с инверсиями на пахотных землях. Усилия по точному моделированию динамики пахотных земель помогут улучшить согласие между оценками МБС и инверсиями. В целом, эта работа представляет собой чёткий путь к согласованию расхождений между инверсией и оценками МБС североамериканского стока углерода, которые сохранялись в течение двух десятилетий.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GB008460

Отслеживание временной динамики городского острова тепла (ГОТ) имеет решающее значение для стратегий адаптации к городской жаре и смягчения её последствий. Однако, изменились ли тенденции ГОТ в последнее время и их основные движущие силы, остаётся неизвестным. Авторы исследовали изменчивость тенденций поверхностного ГОТ и связанных с ними детерминант в 2104 городах мира с 2000 по 2022 гг. Их результаты показывают, что примерно половина городов мира испытала заметные сдвиги тенденций поверхностного ГОТ, в основном характеризующиеся замедлением его тренда. Эти сдвиги можно в первую очередь отнести к изменениям тенденций растительности в течение дня, а также к изменениям альбедо поверхности и тенденциям локального потепления ночью. Это исследование бросает вызов традиционным линейным моделям, обычно используемым для оценки тенденций поверхностного ГОТ, указывая на потенциальные смещения в таких оценках. Полученные результаты подчёркивают необходимость разработки детальной политики по ограничению роста ГОТ с учётом изменений в городских подстилающих поверхностях и фоновом климате, особенно с нелинейной точки зрения.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL112711

Зелёные крыши часто считаются барьерами против загрязнённых осадков, но их эффективность в улавливании микропластика, переносимого по воздуху, остаётся неясной. Авторы оценивают модульные зелёные крыши в условиях имитации мокрого осаждения, чтобы оценить их способность улавливать и удерживать микропластик. Было обнаружено, что зелёные крыши удаляют более 97,5% осаждённого микропластика. В Шанхае, Китай, это соответствует годовому улавливанию приблизительно 1,70 × 10¹² частиц, или 56,2 тонн. Более высокая интенсивность осадков немного повышает эффективность улавливания за счёт увеличения влажности и снижения инфильтрационных сил. Микропластик в форме фрагментов удерживается легче, чем волокнистый. Большинство частиц задерживается в слое почвы, в то время как некоторые удерживаются растительностью, хотя турбулентность воздуха может повторно мобилизовать волокна. Поверхностный и химический анализ показывает, что пластиковые материалы внутри самих зелёных крыш могут разрушаться, потенциально высвобождая микропластик в процессе. Полученные результаты показывают, что зелёные крыши могут играть важную роль в снижении загрязнения городской среды микропластиком и предлагают практические идеи для разработки будущих стратегий управления ливневыми стоками и качеством воздуха.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02407-w

Океанические мезомасштабные вихри играют важную, но недостаточно изученную роль в регулировании потоков углерода и изменении климата. Хотя они перераспределяют тепло, соль, питательные вещества и другие трассеры, их влияние на поглощение CO₂ остаётся неопределённым. Используя машинное обучение на основе наблюдений для оценки потоков CO₂ на протяжении жизни тысяч вихрей, авторы показали, что антициклонические вихри существенно усиливают поглощение CO₂ в среднем, в то время как циклонические вихри незначительно его уменьшают. Эта асимметрия даёт общее суммарное увеличение поглощения CO₂ на 9,98 ± 2,28 и 13,82 ± 9,94% в расширении Куросио и Гольфстриме, соответственно, основных регионах секвестрации углерода. Основным фактором этого усиленного поглощения является нисходящая перекачка растворённого неорганического углерода в антициклонических вихрях. Асимметричные биологические реакции между антициклоническими и циклоническими вихрями способствуют общему дисбалансу потока CO₂, вызванному вихрями. Результаты исследования указывают на потенциальную недооценку способности океана к секвестрации углерода из-за недостаточного включения вихрей в текущие наблюдения, что подчёркивает необходимость расширенного мониторинга в регионах с большим числом вихрей и недостаточным числом наблюдений.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt4195

Вредное цветение водорослей загрязняет морепродукты токсинами и отравляет людей и диких животных при потреблении. Прогнозируется, что ниши токсичных водорослей будут расширяться в высоких широтах, но то, как будет меняться частота их цветения, пока мало известно. Авторы использовали климатические модели, 14 лет наблюдений и вероятностные модели токсичных водорослей, чтобы оценить частоту вредного цветения водорослей в будущем более тёплом мире. Более высокие температуры океана усиливают цветение весной и осенью. Однако цветение ослабевает летом, поскольку поверхностные воды становятся чрезмерно тёплыми. Опреснение уменьшает цветение видов, ограниченных диапазонами высокой солёности, и не оказывает никакого влияния на усиление цветения. В мире, который потеплеет на 3°C, цветение D. acuta может увеличиться на 50%, а комплекс A. tamarense сократиться на 40% вдоль побережья Норвегии. Поэтому люди и дикие животные, вероятно, станут более подверженными диарейным токсинам и менее паралитическим токсинам.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02421-y

За последние 800 000 лет климат Земли переживал периодические ледниковые и межледниковые циклы, обусловленные орбитальными параметрами, концентрацией CO₂ и объёмами ледяного покрова. Чтобы понять, как эти факторы воздействия на климат влияют на климат в орбитальных масштабах, решающее значение имеют высокоразрешающие и непрерывные палеоклиматические моделирования. В этом исследовании использовалась модель земной системы CESM1.2.2 для четырёх 800 000-летних орбитально-ускоренных переходных климатических расчётов, включая эксперимент с полным воздействием и три эксперимента с однофакторным воздействием. Результаты сравнивались с геологическими записями косвенных данных из различных регионов, показывая хорошее соответствие в системах муссонов средних и низких широт, температурах поверхности моря средних широт и изменчивости климата Северной Атлантики высоких широт. Однако модель недооценивала колебания температуры поверхности моря в тропиках и средних широтах Южного полушария. Несмотря на это, она точно отобразила характеристики климата высоких широт. Эти наборы данных климатического моделирования включают глобальную среднегодовую температуру поверхности и распределение осадков с горизонтальным разрешением 3,75°. В целом, полученные результаты моделирования предоставляют проверяемый набор климатических данных, предлагая надёжную поддержку для изучения движущих механизмов прошлых ледниково-межледниковых изменений климата и интерпретации долгосрочных климатических сигналов в геологических записях.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-05297-x

Данные по всему миру за двадцать лет показывают, что не слишком сухие и не слишком влажные районы наиболее благоприятны для лесных пожаров.

Поскольку глобальный климат продолжает теплеть, пожароопасные сезоны удлиняются, и масштабные лесные пожары становятся более частыми во многих частях мира. Такие факторы, как тип растительности, структуры землепользования и деятельность человека, влияют на вероятность возгорания, но распространение лесных пожаров в конечном итоге зависит от двух факторов: климата и доступности топлива.

Кампф и др. (Kampf et al.) изучали взаимосвязи между огнём, топливом и климатом в умеренных регионах по всему миру, уделяя особое внимание западной части Северной Америки, западной и центральной Европе и юго-западной части Южной Америки. Каждый из трёх регионов включает пустынные, кустарниковые и лесные районы, а также местные климаты от засушливого до влажного.

Исследователи извлекли информацию об общей площади выгоревших участков и частоте лесных пожаров в этих регионах в период с 2002 по 2021 гг. из базы данных GlobFire, а данные о земельном покрове и биомассе за тот же период они получили из Глобального картографирования и оценки земельного покрова НАСА (GLanCE). Они также использовали данные об осадках и эвапотранспирации из TerraClimate для расчёта среднегодового индекса засушливости (среднегодовое количество осадков, делённое на среднегодовую эвапотранспирацию) для каждого региона.

Исследователи обнаружили, что за 20-летний период и во всех трёх регионах пожары сжигали меньшие площади земли в зонах с очень сухим или очень влажным климатом по сравнению с зонами промежуточной засушливости. Они предполагают, что эта тенденция объясняется отсутствием растительности, достаточной для разжигания широкомасштабных пожаров в сухих зонах, а во влажных — погодными условиями, которые снижают вероятность пожаров. Напротив, в промежуточных зонах, где обилие биомассы и погодные условия более благоприятны для разжигания пожаров, выжженные площади были больше.

Из трёх изученных регионов Северная Америка имела самую большую общую площадь выгорания, долю площади выгорания и размеры пожаров. Исследователи отмечают, что фрагментация растительных зон в Южной Америке (горами Анд) и в Европе (из-за обширного землепользования), вероятно, ограничила размеры пожаров и выжженных площадей в этих регионах. Они также указывают, что повышение температуры и засушливость увеличивают риск крупных лесных пожаров во всех трёх регионах, что говорит о том, что пожарным нужно быть гибкими и реагировать на локальные изменения.
(AGU Advances, https://doi.org/10.1029/2024AV001628, 2025)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/the-goldilocks-conditions-for-wildfires

Арктическое усиление, выражающееся в большем потеплении Арктики по сравнению с более низкими широтами, является надёжной вызванной увеличением парниковых газов характеристикой в ​​наблюдениях и в оценках климатических моделей. В этом исследовании изучается быстрое развитие арктического усиления после резкого увеличения концентрации CO₂ в четыре раза в моделях проектов CMIP5 и CMIP6. Было показано, что это быстрое развитие арктического усиления является следствием более низкой эффективной теплоёмкости Арктики по сравнению с тропиками и глобальным средним значением. Более низкая теплоёмкость Арктики, обусловленная ​​наличием морского льда, приводит к полярно-усиленному потеплению в ответ только на радиационное воздействие CO₂. Однако полную величину арктического усиления можно понять, только учитывая также обратные связи и изменения в переносе энергии, способствующие преимущественно нагреву арктического региона.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL115061

За последние два десятилетия выбросы от сжигания биомассы из бореальных лесов резко возросли и, как ожидается, продолжат расти. Напротив, модели CMIP6 предписывают будущий (2015-2100 гг.) бореальный сценарий выбросов от сжигания биомассы с низкими значениями и близкими к нулю трендами. Чтобы оценить, влияет ли разница между наблюдаемым и предписанным воздействием бореальных выбросов от сжигания биомассы на климатические тенденции, авторы выполнили расчёты с использованием модели CESM2 со стандартными воздействиями из проекта CMIP6, но увеличивая бореальные выбросы от сжигания биомассы на основе наблюдений. Увеличение бореальных выбросов от сжигания биомассы замедляет глобальное потепление на 12%, а потепление в Арктике на 38%, сокращая потерю морского льда и сдвигая тропические осадки на юг. Эти воздействия подчёркивают важность, которую будущие бореальные пожары могут иметь для климатических прогнозов, и мотивируют пересмотр предписанных бореальных выбросов от сжигания биомассы для CMIP7.

Сжигание биомассы может влиять на климат через выбросы аэрозолей и их последующее воздействие на радиацию, микрофизику облаков, а также альбедо поверхности и атмосферы. Выбросы от сжигания биомассы над бореальным регионом сильно возросли за последнее десятилетие и, как ожидается, продолжат расти по мере потепления климата. Климатические модели имитируют аэрозольные процессы, однако исторические и будущие моделирования проекта сравнения сопряжённых моделей (CMIP) не имеют активного компонента пожара, а выбросы от сжигания биомассы предписываются как внешние воздействия. Авторы показывают, что проект CMIP6 использовал будущие сценарии бореальных выбросов от сжигания биомассы с нереалистичными почти нулевыми трендами, которые оказывают влияние на климатические тенденции. Проводя эксперименты по чувствительности с увеличенными бореальными выбросами на основе наблюдаемых тенденций, авторы обнаружили, что увеличение бореальных выбросов от сжигания биомассы снижает глобальное потепление на 12%, а потепление в Арктике на 38%, сокращая потерю морского льда. Тропические осадки смещаются на юг в результате разницы в полушарии в воздействии бореальных аэрозолей и последующей температурной реакции. Эти изменения вызваны воздействием аэрозолей на облака, увеличением концентрации капель в облаках, оптической толщины облаков и низкой облачности, что в конечном итоге снижает коротковолновый поток на поверхности над северными широтами. Эти результаты подчёркивают важность реалистичных бореальных выбросов от сжигания биомассы в расчётах климатических моделей и необходимость лучшего понимания тенденций бореальных выбросов и взаимодействия аэрозолей и климата.

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2424614122