Южная кольцевая мода (ЮКМ) влияет на температуру и осадки в Южном полушарии, циркуляцию океана, углеродный цикл и криосферу Антарктиды. В данном обзоре рассматриваются динамика, прогнозы и влияние ЮКМ, уделяется особое внимание будущим последствиям для Южного океана и Антарктиды. ЮКМ ​​является ведущей модой атмосферной изменчивости во внетропических районах Южного полушария, связанной с изменениями силы и положения западного струйного течения в средних широтах. ЮКМ ​​– это, прежде всего, внутренний атмосферный процесс, аномалии которого рассеиваются за 1–2 недели; однако устойчивые аномалии ЮКМ также могут быть вызваны стратосферными процессами и изменчивостью тропической части Тихого океана. Истощение озонового слоя в 1970–1990-х годах способствовало значительным положительным трендам в южноатлантический летний сезон. В настоящее время ЮКМ находится в самом положительном среднем состоянии за более чем 1000 лет, и прогнозируется, что круглогодичный положительный тренд ЮКМ сохранится на протяжении всего XXI века в ответ на рост концентрации парниковых газов. Учитывая важность влияния ЮКМ на циркуляцию Южного океана, круговорот углерода и баланс массы антарктического льда для прогнозов будущего климата и повышения уровня моря, крайне важно лучше моделировать и понимать эффекты ЮКМ, включая учёт влияния сезонных колебаний положительных трендов ЮКМ и её растущей асимметрии.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-025-00746-y

 

Тропопауза играет важнейшую роль в стратосферно-тропосферном обмене и изменении климата. Её высота широко определяется на основе порогового градиента температуры, установленного Всемирной метеорологической организацией. Поэтому ожидается, что зондирование с высоким разрешением (5–10 м) позволит существенно минимизировать неопределённости в определении высоты тропопаузы, возникающие из-за ограниченного вертикального разрешения и неточных измерений температуры. Данные радиозондирования высокого разрешения, накопленные с 2000 по 2023 гг. в рамках глобально распределённой редкой сети (около 1,5 миллиона профилей с 222 станций), дают ценную информацию о климатологической изменчивости тропопаузы. В то время как радиозондовые наблюдения ограничены пространственно-временным покрытием, наборы данных реанализа Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды Reanalysis v5 (ERA5) предлагают глобально полные представления тропопаузы. Чтобы использовать как высокое разрешение радиозондовых измерений, так и глобальное покрытие ERA5, в этом исследовании сравниваются их оценки высоты тропопаузы и анализируются долгосрочные тенденции в различных широтных зонах и сезонах. Результаты показывают, что среднее и абсолютные различия (радиозонд минус ERA5) в высоте тропопаузы составили 32 и 336 м соответственно, при этом наибольшие расхождения наблюдались весной в тропиках (±20°). В целом, сравнения точек показывают, что ERA5 эффективно фиксирует климатологические вариации высоты тропопаузы как во времени, так и в пространстве. Анализ долгосрочных трендов выявил увеличение на +9 м/год (радиозонд) и +7 м/год (ERA5) на основе сопоставлений по точкам. Однако эти локальные тренды могут существенно отличаться от долгосрочных трендов, наблюдаемых в ERA5 с полным пространственно-временным разрешением, и даже демонстрировать противоположные тенденции. Поэтому дальнейшее накопление данных профилей радиозондов высокого разрешения имеет решающее значение для дальнейшей характеристики изменений тропопаузы в условиях потепления климата.

 

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/17319/2025/

 

Для оценки влияния покровных культур и других методов на накопление углерода в почве необходимы количественные данные в реальных условиях. Масштабные медицинские исследования предоставляют проверенную методологию.

Со времён первой сельскохозяйственной революции, около 10 000 лет до н. э., человечество адаптировало свои методы ведения сельского хозяйства к изменению климата. Считается, что зарождение раннего земледелия было обусловлено изменением сезонных условий, которые способствовали регулярным интервалам между посадкой и сбором урожая после последнего ледникового периода.

В современную эпоху необходимость адаптации привела к расширению землепользования, удобрения, орошения и других методов ведения сельского хозяйства, основанных, главным образом, на сжигании углерода и заборе пресной воды, для удовлетворения местных экологических условий и потребностей растущего населения. Эти методы способствовали обеспечению продовольствием, но также и возникновению многих современных климатических и экологических проблем.

Осознание глобальных кризисов, связанных с изменением климата и биоразнообразием, послужило причиной принятия таких знаменательных международных соглашений, как Парижское соглашение и Глобальная рамочная программа по биоразнообразию. Парижское соглашение юридически обязывает страны-участницы внедрять методы землепользования, которые сокращают выбросы и активно удаляют углерод из атмосферы.

Один из таких комплексов модифицированных методов землепользования, известных под общим названием «климатически оптимизированное сельское хозяйство» [Министерство сельского хозяйства США, 2025], позиционируется как прагматичный и малозатратный способ управления изменением климата посредством естественного удаления углерода из атмосферы и предотвращения выбросов (связанных как с землепользованием, так и с животноводством). Однако эти методы изучались преимущественно в небольших контролируемых экспериментах, не в той степени, которая необходима для подтверждения их эффективности и мотивации к их внедрению в крупных масштабах.

Недавно эксперты по почвенному углероду исследовали целесообразность применения причинно-следственных подходов для количественной оценки накопления почвенного углерода и предотвращения выбросов в результате крупномасштабных мероприятий по управлению земельными ресурсами, а также для устранения проблем и неопределённостей, замедляющих их внедрение [Bradford et al., 2025a]. Подобные подходы давно применяются в других контекстах для измерения и подтверждения эффективности лечения. В частности, методы исследования эффективности вакцин в медицинской науке в целом дают важную информацию для оценки климатически оптимизированных методов применения.

Учёт выбросов углерода

Климатически оптимизированное сельское хозяйство включает в себя различные методы управления, такие как выращивание покровных культур (высадка некоммерческих культур на залежных землях), сокращение или полное исключение обработки почвы и диверсификация культур. Эти методы могут обеспечить различные сопутствующие преимущества, включая повышение урожайности, улучшение влагоудерживающей способности почвы, улучшение микробиома почвы, снижение эрозии и поверхностного стока, усиление борьбы с вредителями, болезнями и сорняками, а также повышение доступности питательных веществ в почве, что снижает потребность в химических удобрениях [Министерство сельского хозяйства США, 2025].

Эти преимущества связаны с идеей о том, что такие методы либо предотвращают потери, либо способствуют приросту органического вещества почвы. Но можно ли измерить, насколько они действительно помогают?

Для учёта потерь, накопления или хранения углерода на сельскохозяйственных угодьях органическое вещество почвы обычно измеряется с помощью элементного анализа образцов почвы в лаборатории. Количество накопленного углерода определяется путём отслеживания изменений в запасах углерода в почве с течением времени. Сравнение результатов применения климатически оптимизированных методов ведения сельского хозяйства с результатами применения традиционных методов ведения бизнеса позволяет оценить эффективность подходов к управлению выбросами углерода.

Если предположить, что учёт углерода выявляет увеличение запасов углерода в почве, сельскохозяйственные проекты, реализующие эти подходы, можно рассматривать как естественные климатические решения, которые ценятся на добровольном рынке квот на выбросы углерода за их способность компенсировать и удалять углерод. Например, один из разработчиков проектов, продающий углеродные кредиты с 2022 года, недавно сообщил, что благодаря его усилиям на сельскохозяйственных угодьях США накоплен почти 1 миллион тонн почвенного углерода. Кроме того, в хозяйствах четырёх штатов США совместное применение трёх климатически оптимизированных методов ведения сельского хозяйства — нулевой обработки почвы, покровных культур и севооборота с использованием кукурузы и сои — привело к переходу к увеличению выбросов углерода за счёт потерь углерода в почве при использовании традиционных методов [Министерство сельского хозяйства США, 2025].

Ограниченные данные, низкий уровень внедрения

Несмотря на заявления об успешности климатически оптимизированных методов ведения сельского хозяйства, их внедрение остаётся низким. Хотя методы нулевой и минимальной обработки почвы внедрены более чем на половине всех полей сои, кукурузы и сорго в США, покровные культуры используются менее чем на 5% сельскохозяйственных угодий страны.

Множество социальных, культурных и экономических факторов, а также вопросы о целесообразности эффективного смягчения последствий изменения климата, способствуют ограниченному внедрению некоторых климатически оптимизированных практик [Prokopy et al., 2019; Eagle et al., 2022]. Однако при наличии надёжных данных, свидетельствующих об их широком применении для повышения урожайности, снижения затрат и улучшения климата, они могли бы получить более широкое распространение среди производителей.

В настоящее время большинство доказательств, подтверждающих преимущества климатически оптимизированного сельского хозяйства для управления выбросами углерода, основано на ограниченном наборе экспериментальных испытаний на небольших участках и прогнозируемых результатах, полученных с помощью применения биогеохимических моделей, основанных на процессах. Государственные и частные инвестиции в исследования, направленные на количественную оценку эффективности этих практик посредством измерений, мониторинга, отчётности и верификации в масштабах реального коммерческого сельского хозяйства, сдерживались предположением о том, что почвы слишком сильно различаются, чтобы можно было реально измерить эффект обработки [Poeplau et al., 2022].

Это предположение основано на том факте, что региональные и национальные инвентаризации почвенного углерода выявляют существенные различия в содержании почвенного углерода как в масштабах отдельных полей (от нескольких метров до десятков метров), так и между полями (от нескольких километров до нескольких десятков километров). Считается, что эти различия препятствуют выявлению влияния сельскохозяйственных практик на запасы углерода [Bradford et al., 2023]. Однако эту изменчивость можно преодолеть, масштабируя данные с полевых данных до многополевых масштабов, что позволит оценить средний эффект вмешательств.

Как может выглядеть это масштабирование и какие примеры из других областей можно использовать для достижения прогресса?

Адаптация методов медицинских исследований

Причинно-следственные подходы регулярно используются в здравоохранении, в том числе при испытаниях вакцин. На поздних стадиях испытаний эффективность вакцины количественно оценивается в условиях, приближённых к реальным, путём измерения различий в реакции здоровья людей, получивших вакцину, и тех, кто не получил её.

Важно отметить, что подобные испытания в реальных условиях проводятся только после накопления достаточного количества экспериментальных данных — как правило, полученных в результате контролируемых лабораторных экспериментов и небольших клинических испытаний — о базовых механизмах, указывающих на вероятность широкого, значимого положительного эффекта и минимального отрицательного эффекта вакцины. Учёные в области общественного здравоохранения используют эти масштабные клинические эксперименты (или наблюдательные исследования) для учёта таких факторов, как различные риски воздействия и предшествующие условия, которые могут изменить эффективность вакцины в реальных условиях по сравнению с эффективностью в контролируемых условиях.

Учёные, изучающие Землю, могут использовать результаты таких испытаний. Адаптация этой экспериментальной структуры для исследований в области почвоведения позволит разработчикам проектов, учёным, землеустроителям и политикам оценить способность климатически оптимизированных методов ведения сельского хозяйства накапливать углерод и сокращать выбросы на реальных полях и фермах. Это также позволит более эффективно формировать значимые политические инициативы по борьбе с изменением климата.

Уже существует база строго контролируемых экспериментов в небольших масштабах, обычно проводимых на участках, обрабатываемых исследователями, что свидетельствует о преимуществах улучшенных методов ведения сельского хозяйства в строго контролируемых условиях для снижения выбросов углерода. Чего не хватает, так это крупномасштабных интервенционных исследований по отбору проб почвенного углерода на полях, на которых применяются климатически оптимизированные методы обработки (например, нулевая или минимальная обработка, севооборот, покровные культуры), по сравнению с теми, на которых применяются традиционные методы обработки [Bradford et al., 2025b].

Такие исследования должны проводиться с использованием соответствующих принципов дизайна, чтобы подтвердить, приводят ли вмешательства к измеряемому приросту углерода, и сосредоточиться на внешней валидности экспериментов. В случае климатически оптимизированного сельского хозяйства «внешняя валидность» относится к степени, в которой результаты исследования применимы к другим полям, подвергающимся аналогичным вмешательствам. Достижение внешней валидности требует постоянного наблюдения за реалистичным поведением вмешательств на действующих коммерческих фермах и на чётко определённых и охраняемых контрольных полях, повторения экспериментов на различных участках и количественной оценки средних результатов вмешательств по полям, а не для отдельных полей.

Новые исследования показывают, что эмпирические проекты измерения и повторного измерения научно осуществимы в региональных сельскохозяйственных масштабах с использованием современных передовых методов отбора проб почвы и анализа углерода [Potash et al., 2025; Bradford et al., 2023]. Potash et al. [2025], например, смоделировали рандомизированное контролируемое исследование для проектов вмешательства на сотнях или тысячах полей, включая известные вариации запасов почвенного углерода и ошибки измерений. Результаты показали, что такие проекты могут надёжно оценивать эффекты применяемых обработок.

Использование причинно-следственных эмпирических подходов может дополнять, а не конкурировать с разработкой других подходов к оценке запасов почвенного углерода. Подходы, использующие спутниковое и воздушное дистанционное зондирование, могут, например, обеспечить более эффективное масштабирование проектов по смягчению антропогенного изменения климата, хотя и только после их предварительной валидации с помощью причинно-следственных эмпирических данных.

Таким образом, эмпирические причинно-следственные исследования в региональных масштабах коммерческих методов ведения сельского хозяйства должны стать золотым стандартом доказательств для оценки эффективности климатически оптимизированных подходов. Данные этих экспериментов обеспечат надёжную основу для независимой валидации существующих и новых цифровых и модельных подходов к оценке запасов почвенного углерода. Они также укрепят уверенность в том, что внедрение климатически оптимизированных методов действительно приводит к сокращению выбросов углерода и изменению климата в реальных условиях.

Литература
Bradford, M. A., et al. (2023), Testing the feasibility of quantifying change in agricultural soil carbon stocks through empirical sampling, Geoderma, 440, 116719, https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116719.
Bradford, M. A., et al. (2025a), Agricultural soil carbon: A call for improved evidence of climate mitigation, Yale Applied Science Synthesis Program and Environmental Defense Fund white paper, Yale Appl. Sci. Synth. Program, New Haven, Conn., https://doi.org/10.31219/osf.io/uk3n2_v1.
Bradford, M. A., et al. (2025b), Upstream data need to prove soil carbon as a climate solution, Nat. Clim. Change, 15, 1,013–1,016, https://doi.org/10.1038/s41558-025-02429-4.
Eagle, A. J., N. Z. Uludere Aragon, and D. R. Gordon (2022), The realizable magnitude of carbon sequestration in global cropland soils: Socioeconomic factors, Environ. Defense Fund, New York, www.edf.org/sites/default/files/2022-12/realizable-magnitude-carbon-sequestration-cropland-soils-socioeconomic-factors.pdf.
Poeplau, C., R. Prietz, and A. Don (2022), Plot-scale variability of organic carbon in temperate agricultural soils—Implications for soil monitoring, J. Plant Nutr. Soil Sci., 185, 403–416, https://doi.org/10.1002/jpln.202100393.
Potash, E., et al. (2025), Measure-and-remeasure as an economically feasible approach to crediting soil organic carbon at scale, Environ. Res. Lett., 20(2), 024025, https://doi.org/10.1088/1748-9326/ada16c.
Prokopy, L. S., et al. (2019), Adoption of agricultural conservation practices in the United States: Evidence from 35 years of quantitative literature, J. Soil Water Conserv., 74(5), 520–534, https://doi.org/10.2489/jswc.74.5.520.
U.S. Department of Agriculture (2025), Documentation of literature, data, and modeling analysis to support the treatment of CSA practices that reduce agricultural soil carbon dioxide emissions and increase carbon storage, Off. of the Chief Econ., Off. of Energy and Environ. Policy, Washington, D.C., www.usda.gov/sites/default/files/documents/USDA_Durability_WhitePaper_01_14.pdf.

 

Ссылка: https://eos.org/opinions/how-can-we-tell-if-climate-smart-agriculture-stores-carbon

 

Арктика нагревается гораздо быстрее, чем в среднем по планете, и для выяснения роли аэрозолей в арктическом усилении требуются точные и надёжные данные наблюдений. В Арктике ярко выражен сезонный цикл аэрозолей: весенняя «арктическая дымка» с повышенной аэрозольной оптической толщиной и летний «чистый воздух» с низкой аэрозольной оптической толщиной. Поэтому крайне важно оценить, насколько хорошо различные наборы данных отражают эту сезонность по сравнению с наземными наблюдениями. В данном исследовании анализируется изменчивость аэрозольной оптической толщины весной и летом с использованием реанализов CAMSRA и MERRA-2, спутниковых наблюдений MODIS Terra и Aqua, измерений AERONET, данных AEROSNOW и моделирования GEOS-Chem. Результаты показывают, что реанализы, полученные со спутников и усвоенные с помощью спутниковых данных, далеки от ожидаемой сезонной картины арктической дымки и чистого воздуха, за исключением районов Бонанза-Крик и Якутска, где антропогенное загрязнение вносит изменения. Неспособность реанализов учесть сезонность арктических аэрозолей, вероятно, обусловлена ​​ассимиляцией спутниковых данных, полученных под влиянием загрязнения облаков и отражения от поверхностных снега и льда, а также внутренними ошибками в базовых моделях, используемых для создания этих наборов данных. Напротив, наблюдения AERONET и моделирование GEOS-Chem стабильно фиксируют арктическую дымку весной, обусловленную дальним переносом, и чистый воздух летом, связанный с эффективным влажным удалением аэрозолей. CAMSRA ещё больше занижает выбросы от лесных пожаров в Арктике и неадекватно отражает дальний перенос загрязнений. Эти результаты свидетельствуют о том, что независимые модельные расчёты лучше согласуются с наземными наблюдениями, чем спутниковые продукты или данные реанализов, и что корректировка параметров влажного удаления для соответствия таким реанализам может искажать аэрозольные процессы и их вклад в потепление в Арктике. Включение в реанализы передовых алгоритмов поиска, таких как AEROSNOW, открывает путь к уменьшению этих ошибок и улучшению представления сезонности арктических аэрозолей.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-29188-8

 

Данные высокого разрешения о надземной биомассе (above-ground biomass, AGB) играют решающую роль в продвижении стратегий низкоуглеродного развития в городах. Однако исследования AGB городских деревьев в значительной степени основаны на высокоточных полевых измерениях, что ограничивает возможность проведения кросс-региональных исследований. В отличие от этого, существующие продукты AGB, основанные на дистанционном зондировании, обеспечивают широкое покрытие, но не обладают пространственным разрешением, необходимым для точного анализа в масштабе города. Чтобы решить дилемму достижения как высокого пространственного разрешения, так и широкого охвата, в данном исследовании были интегрированы 149 переменных признаков, полученных из наборов данных из нескольких источников, и внедрены процедуры контроля качества для отбора высококачественных выборок из двух глобально репрезентативных продуктов AGB (GEDI AGB и CCI AGB). Эта стратегия существенно повысила производительность модели случайного леса и позволила создать карты AGB городских деревьев с разрешением 10 м для 51 города C40* по всему континенту Евразия. Результаты показывают, что: (1) после применения контроля качества к целевым переменным среднее значение коэффициента детерминации R² десятикратной перекрёстной проверки улучшилось с 0,37 до 0,75, а средняя абсолютная ошибка существенно снизилось с 47,02 Мг/га до 17,48 Мг/га; (2) за счёт повышения пространственного разрешения карт AGB до 10 м полученные продукты демонстрируют превосходную пространственную детализацию, лучше фиксируют локальные изменения и поддерживают большую пространственную непрерывность по сравнению с наборами данных CCI AGB и GEDI AGB; (3) средняя плотность AGB по всему евразийскому континенту составила 39,44 Мг/га, а общая AGB городских деревьев достигла 83,83 × 10⁶ т. Сравнение с предыдущими исследованиями C40 в отдельных городах показывает, что представленная оценочная плотность AGB и общая AGB близко согласуются с ранее опубликованными значениями. Вышеуказанные данные означают, что города несут неоспоримое количество хранилища углерода, как с точки зрения плотности углерода, так и общего количества. Это исследование обеспечивает надёжную основу для точной оценки потенциала городских поглотителей углерода и оптимизации пути к достижению углеродной нейтральности.

_{*Группа C40 на евразийском континенте объединяет почти пятьдесят ключевых городов мира и ставит своей целью содействовать сокращению выбросов, повышению устойчивости к изменению климата и ускорению перехода к низкоуглеродному городскому развитию посредством межгородского сотрудничества}

 

Ссылка: https://www.mdpi.com/2072-4292/17/23/3898

 

В эпоху климатического кризиса поиск мест, обеспечивающих естественный комфорт, стал важнейшим элементом понимания взаимодействия окружающей среды и общего качества жизни человека. Хотя искусственный климат в помещениях может обеспечить комфорт, он оказывает значительное воздействие на окружающую среду и способствует формированию более искусственного восприятия человеком. В данном исследовании изучается, как климатический комфорт варьируется по всему миру, с особым акцентом на внешнюю среду, где естественные атмосферные факторы напрямую влияют на восприятие комфорта человеком. Авторы провели глобальное исследование, интегрированное с базами данных пространственного климата, для моделирования комфорта внешнего климата на основе температуры, влажности и естественного освещения. Наиболее комфортные места были определены в тропических/экваториальных регионах на относительно больших высотах. Обсуждаются результаты текущего распределения населения в мире, а также прошлые, настоящие и будущие демографические сценарии, тем самым выявляется критическая ситуация для стран Сахеля и пустынь Ближнего Востока.

 

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/16/12/1356

 

Понимание воздействия экстремальных погодных явлений, в частности наводнений, на городские транспортные системы имеет решающее значение для повышения устойчивости городов и управления дорожным движением. Однако исследования и разработка политики часто затрудняются отсутствием наборов данных, которые всесторонне интегрируют подробную динамику дорожного движения, информацию высокого разрешения о погоде и топологию дорожной сети в различных городских условиях. Чтобы восполнить этот существенный пробел, авторы представляют интегрированный набор данных «Городской трафик и наводнения» (Integrated Urban Traffic-Flood, IUTF). Этот ресурс с открытым доступом охватывает 40 крупных городов Европы, Северной Америки и Азии и включает замеры 21 739 датчиков. Набор данных IUTF уникальным образом сочетает в себе: (i) параметры высокого разрешения дорожного движения, полученные с более чем 21 700 датчиков (с необработанными данными, как правило, с пятиминутным интервалом, согласованными с почасовыми); (ii) подробные почасовые данные об осадках из реанализа ERA5, пространственно согласованные с (iii) топологией базовой дорожной сети для более чем 1 миллиона участков, полученной из OpenStreetMap. Этот тщательно отобранный и проверенный набор данных, созданный с помощью новой платформы пространственно-временной гармонизации, позволяет проводить беспрецедентный трансграничный анализ влияния погодных условий на городскую мобильность. Он предоставляет базовый ресурс данных для поддержки приложений в области прогнозирования транспортных потоков, планирования инфраструктуры и дальнейшей разработки количественных моделей устойчивости.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-06336-3

 

Северо-восточный Гренландский ледяной поток, крупнейший ледяной поток, дренирующий Гренландский ледниковый щит, теряет массу ускоренными темпами из-за таяния, обусловленного атмосферой и океаном. Его разрушение, эквивалентное повышению уровня моря на 1,1–1,4 метра, окажет значительное влияние на уровень Мирового океана, поэтому крайне важно понять механизмы, определяющие его динамическое поведение. Северо-восточный Гренландский ледяной поток отступил от края континентального шельфа 21,6 тыс. лет назад, и данное исследование подтверждает продолжающееся отступление линии заземления примерно на 100 км от края шельфа 20,3 тыс. лет назад, раньше, чем сообщалось ранее. Это раннее отступление было вызвано тёплыми возвратными атлантическими водами и усилено ретроградным движением морского дна, что в совокупности и привело к первоначальному отступлению линии заземления. Наличие серии клиньев зоны заземления указывает на квазистабильную линию заземления, перед которой находился шельфовый ледник. Отступление линии заземления произошло между 20,3 и 15,2 тыс. лет назад. Однако разрушение шельфового ледника, связанное с ускоренным таянием подледного слоя, вызванным проникновением возвратных атлантических вод, в сочетании с истончением поверхности, обусловленным атмосферным потеплением во время Гренландского интерстадиала I, спровоцировало быстрое отступление ледяного потока после 15,2 тыс. лет назад. Представленные результаты подтверждают доминирующую роль океанического воздействия в стабильности линии заземления и разрушении шельфового ледника.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-66671-2

 

Эмуляторы климатических моделей широко использовались в Шестом оценочном докладе МГЭИК благодаря своей вычислительной эффективности и согласованности с ключевыми климатическими показателями. Эмуляторы были откалиброваны по историческим данным наблюдений и использовались для будущих климатических прогнозов без систематической оценки их устойчивости. В данной работе авторы разработали методологию для оценки эффективности эмуляторов физических климатических моделей на основе больших ансамблей глобальных климатических моделей. Это демонстрируется путём ограничения двухслойной энергобалансовой модели (эмулятора) историческими расчётами четырёх глобальных климатических моделей и сравнения их прогнозов потепления в XXI веке. Энергобалансовая модель соответствует прогнозируемому потеплению в трёх из четырёх глобальных климатических моделей, но демонстрирует значительный разброс ансамблей. Она не воспроизводит изменяющуюся во времени обратную связь глобального климата в глобальных климатических моделях, поскольку компенсирующие смещения между обратными связями и эффективностью поглощения тепла океаном позволяют делать, казалось бы, точные прогнозы по неверным причинам. Представленные результаты подчёркивают важность оценки точности и физического реализма эмуляторов перед их использованием для прогнозирования потепления.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL118591

 

Сейсмические исследования указывают на масштабы потенциальной системы подземных вод на Белом континенте.

В Антарктиде подо льдом есть жидкая вода, и, возможно, её много. К такому выводу пришли авторы нового исследования, в котором сейсмографические приборы использовались для изучения до сих пор практически неизученной границы между коренными породами Антарктиды и её ледяным щитом.

Предыдущие гидрологические исследования и моделирование обнаружили свидетельства наличия озёр и рек под Антарктическим ледяным щитом, хотя многое в этом регионе остаётся неизвестным.

С помощью набора сейсмических датчиков исследователи из Университета Стоуни-Брук добавили новые точки данных на карту подледниковой Антарктиды, обнаружив свидетельства наличия слоя водонасыщенных осадков или горных пород подо льдом. Этот слой может иметь значение для моделей систем подземных вод Антарктиды, а также для будущих движений ледяного щита по мере его сползания к океану.

Землетрясения под льдом

Данные, которые будут представлены на ежегодном собрании Американского геофизического союза (AGU) в 2025 году, получены с помощью комплекса из более чем 600 сейсмических датчиков, расположенных в две длинные линии общей протяжённостью около 600 километров вблизи Южного полюса. Датчики были установлены в течение двух полевых сезонов в Антарктиде. Датчики сканируют сейсмические волны, проходящие через верхние слои Земли и проникающие в ледяной щит.

Эти волны несут в себе следы каждой среды, через которую они прошли, пояснил Вайзен Шен (Weisen Shen), геолог из Университета Стоуни-Брук и соавтор статьи. Чтобы выделить эту информацию, исследователи применили математический метод, называемый функцией приёмника, чтобы удалить информацию об источнике волн, оставив только следы того, через что они прошли на своём пути к датчику.

В данных, полученных из-под Южного полюса, в регионе, известном как бассейн Пенсакола-Поул, исследователи обнаружили слой с очень низкой скоростью распространения сейсмических волн, где они распространяются слишком медленно, чтобы проводящей средой могли быть коренные породы или лёд.

Хотя авторы не могут точно сказать, как выглядит этот слой, Шен отметил, что наилучшим объяснением является слой водонасыщенных осадков или песчаника, вероятно, толщиной в сотни метров.

«Мы полагаем… что подо льдом должна существовать некая система водоносных горизонтов, система грунтовых вод, которая должна сохраняться», — сказал он.

Шен отметил, что вода там может быть даже связана с грунтовыми водами в других частях Антарктиды. Если это так, вода может перемещаться под поверхностью Антарктиды через гидрологически связанные бассейны и, возможно, даже выходить в океан.

Этот сценарий может иметь последствия для повышения уровня моря, но, как отметила Кристин Доу (Christine Dow), гляциолог из Университета Ватерлоо, мы знаем слишком мало, чтобы утверждать это наверняка. По результатам своего моделирования Доу, не участвовавшая в исследовании, отметила, что, по всей видимости, эти бассейны не связаны с океаном.

«Но эти модели основаны на наших современных знаниях о том, где под Антарктикой находится замёрзший грунт, а где нет», — сказала она. «Возможно, эта новая информация изменит ситуацию».

Доу приветствовала новые данные о практически неизведанном ландшафте подледниковой Антарктиды, где учёные имеют свидетельства сложного взаимодействия озёр, рек и грунтовых вод, но мало убедительных данных о топографии континента.

«Всё, что мы можем сделать, чтобы расширить наши знания о происходящем… просто попытаться сузить этот поистине странный ландшафт подо льдом», — сказала она.

Больше вопросов, чем ответов

Один из вопросов, который поднимают новые данные, заключается в том, откуда берётся тепловая энергия, необходимая для таяния воды, отметил Ханьсяо У (Hanxiao Wu), аспирант Университета Стоуни-Брук и первый автор статьи. Это может быть геотермальное тепло снизу, трение, вызванное движением льда на поверхности, или комбинация этих факторов.

Один из выводов исследования заключается в том, что оценки геотермального теплового потока под Антарктидой, возможно, потребуется повысить, сказала Доу. Модели движения и эволюции ледяного щита, возможно, также потребуется изменить, чтобы учесть сотни метров водонасыщенных осадков. «Это кардинально меняет ситуацию», — сказала Доу.

Если под Антарктидой окажется больше воды, чем считалось ранее, и если эта вода будет перемещаться на большие расстояния и в больших объёмах, уровень моря может подняться выше текущих прогнозов, сказал Шен. однако он предупредил, что пока рано оценивать любую из этих вероятностей с большой уверенностью.

Сейчас Шен и его коллеги-исследователи сосредоточены на улучшении своего набора данных и поиске сотрудничества с другими геофизиками для анализа последствий своих открытий. У вернулся в Антарктиду в полевой сезон 2025–2026 гг., где команда добавляет ещё одну линию сейсмических датчиков для расширения зоны покрытия и работает над отслеживанием антенной решётки, чтобы лучше понимать изменения высоты снежного покрова.

В будущем они надеются получить дополнительные данные со спутников, магнитотеллурических исследований и волоконно-оптических кабелей для более полного изучения ледяного покрова и его подстилающей поверхности, возможно, в рамках Пятого Международного полярного года в 2032 году.

Что именно найдут учёные, пока неизвестно. Но, учитывая миллионы квадратных миль суши подо льдом, потенциал для открытий весьма огромен.

 

Ссылка: https://eos.org/articles/the-land-beneath-antarcticas-ice-might-be-full-of-water