Одним из вероятных последствий глобального изменения климата является увеличение частоты и интенсивности засух в высоких широтах. Авторы используют 17-летний ряд данных из 13 близко расположенных бореальных водотоков с целью изучить прямое и отсроченное влияние летней засухи на количество и качество поступления растворённого органического углерода (РОУ) из водосборных почв. Затяжные периоды засухи снижали концентрации РОУ на всех водосборах, но также приводили к большим импульсам РОУ при повторном заболачивании. Одновременные изменения оптических свойств и химического характера РОУ предполагают, что сезонное высыхание и повторное увлажнение запускают почвенные процессы, изменяющие формы углерода, поступающего в реки. Вопреки ожиданиям, самые явные последствия засухи наблюдались в более крупных водосборных бассейнах, в то время как наиболее слабой была реакция на небольших водосборных бассейнах с преобладанием торфяников. В совокупности эти результаты показывают, что летняя засуха вызывает фундаментальный сдвиг в сезонном распределении концентраций и характера РОУ, которые в совокупности действуют как первичные регуляторы экологического и биогеохимического функционирования северных водных экосистем.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-32839-3

 

Существуют большие неопределённости в оценке обратной связи парниковых газов с климатом. Недавние наблюдения не дают сильных ограничений, потому что они короткие и осложнены вмешательством человека, в то время как оценки, основанные на моделях, значительно различаются. Быстрые изменения климата во время последнего ледникового периода (события Дансгаарда-Эшгера (Dansgaard-Oeschger events)), наблюдаемые почти глобально, были сопоставимы как по скорости, так и по величине с текущим и прогнозируемым потеплением климата в XXI веке и, следовательно, обеспечивают соответствующее ограничение силы обратной связи. Авторы используют эти события для количественной оценки силы обратной связи CO₂, CH₄ и N₂O в масштабе столетия, связывая глобальные изменения средней температуры, смоделированные с помощью соответствующей климатической модели низкого разрешения, с радиационным воздействием упомянутых парниковых газов, полученным из изменений их концентрации в ледяных кернах. Получены следующие оценки обратной связи (выраженные в виде безразмерного усиления) 0,14 ± 0,04 для CO₂, 0,10 ± 0,02 для CH₄ и 0,09 ± 0,03 для N₂O. Это указывает на то, что гораздо более низкие или более высокие оценки, особенно некоторые ранее опубликованные значения для CO₂, нереалистичны.

 

 

Прогнозируется, что Средиземноморье станет «горячей точкой» изменения климата со значительным потеплением и сокращением количества осадков. Авторы используют ансамбли оценок климатических моделей, чтобы выяснить, можно ли обратить вспять сокращение количества осадков в Средиземноморье в ответ на сокращение выбросов парниковых газов. В то время как летнее снижение количества осадков в Средиземноморье обратилось вспять, зимнее количество осадков продолжает уменьшаться. Это снижение является результатом длительного ослабления переноса тепла Атлантическим океаном к полюсу, что в сочетании с сокращением выбросов парниковых газов приводит к охлаждению субполярной части Северной Атлантики, вызывая изменения атмосферной циркуляции, которые способствуют продолжению засушливости в Средиземноморье. Это потенциальный «сюрприз» в климатической системе, когда изменения в одном компоненте (в циркуляции Атлантического океана) изменяют то, как другой компонент (средиземноморские осадки) реагирует на сокращение выбросов парниковых газов. Такие неожиданности могут осложнить усилия по смягчению последствий изменения климата.

Средиземноморский регион был определён как климатическая «горячая точка», и модели прогнозируют сильное потепление и уменьшение количества осадков в ответ на увеличение содержания парниковых газов. Прогнозируемое уменьшение количества осадков повлияет на сельское хозяйство и водные ресурсы. Можно ли обратить такие изменения вспять за счёт значительного сокращения выбросов парниковых газов? Чтобы изучить это, авторы анализируют большие ансамбли оценок климатических моделей высокого разрешения с различными будущими сценариями радиационного воздействия, включая сценарий со значительным снижением концентрации парниковых газов, начиная с середины XXI века. В ответ на сокращение выбросов парниковых газов летнее снижение количества осадков в Средиземноморье обратилось вспять, но сокращение зимних осадков продолжается. Это продолжающееся снижение зимних осадков является результатом устойчивого атмосферного антициклона над западным Средиземноморьем. Используя дополнительные численные эксперименты, авторы показали, что антициклон и продолжающееся уменьшение зимних осадков объясняются вызванным парниковыми газами ослаблением атлантической меридиональной термохалинной циркуляции, которая продолжается на протяжении всего XXI века. Постоянно слабая атлантическая меридиональная термохалинная циркуляция в сочетании с сокращением выбросов парниковых газов приводит к быстрому охлаждению и росту площади морского льда в субполярной части Северной Атлантики. Это похолодание приводит к сильной циклонической аномалии атмосферной циркуляции над субполярным круговоротом Северной Атлантики и, через атмосферные связи, к аномалии антициклонической циркуляции над Средиземноморьем. Неспособность обратить вспять сокращение зимних осадков, несмотря на существенное смягчение последствий изменения климата, является примером «сюрприза» в климатической системе. В этом случае постоянное изменение атлантической меридиональной термохалинной циркуляции неожиданно препятствует обратимости средиземноморского изменения климата. Такие сюрпризы могут усложнить путь к полному восстановлению климата.

 

 

 

Представлена точка зрения на недавние научные публикации, в которых утверждается, что снижение чувствительности климата, связанное с относительным похолоданием в восточной части тропической области Тихого океана, может быть вызвано образованием антарктической озоновой дыры начиная примерно с 1980 года. Если это правда, указанный эффект может существовать столько же, сколько и озоновая дыра, почти 60 лет. Это приведёт к дальнейшему снижению потепления, связанному с характерным влиянием на чувствительность климата. Кроме того, повышенная вероятность явлений Ла-Нинья будет означать повышенную вероятность засухи на юго-западе Америки и других последствий похолодания в восточной тропической части Тихого океана.

Примерно с 1980 года тропическая часть Тихого океана стала аномально холодной, в то время как более широкая зона тропиков потеплела. Это вызвало аномальную погоду в средних широтах, а также снижение кажущейся чувствительности климата, связанное с повышенным обилием низкой облачности над более прохладными водами восточной тропической части Тихого океана. Недавние работы по моделированию показали, что более низкие температуры над Южным океаном вокруг Антарктиды могут привести к более низким температурам над восточной тропической частью Тихого океана. Авторы предполагают, что аномалии приземного ветра, связанные с антарктической озоновой дырой, могут вызывать более низкие температуры над Южным океаном вплоть до тропиков. Авторы используют кратковременную изменчивость южной кольцевой моды зональной изменчивости ветра, чтобы показать связь между вариациями приземного зонального ветра над Южным океаном, похолоданием над ним и в восточной тропической части Тихого океана. Это говорит о том, что похолодание восточной тропической части Тихого океана может быть связано с возникновением антарктической озоновой дыры.

 

 

 

Фенологическая реакция растительности на глобальное потепление влияет на валовую первичную продукцию экосистемы и эвапотранспирацию. Однако данные наблюдений с высоким разрешением и в крупном пространственном масштабе о таких реакциях в ненарушенных основных лесных массивах отсутствуют. Авторы анализируют спутниковые данные MODIS для оценки ежемесячных тенденций валовой первичной продуктивности и эвапотранспирации на ненарушенных основных лесных территориях в Европе в период с 2000 по 2020 гг. Оба параметра увеличивались ранней весной и поздней осенью почти на половине общей площади ненарушенных основных лесов (3601,5 км²). Повышение продуктивности привело к росту эффективности использования воды (отношения валовой первичной продуктивности к эвапотранспирации). Однако увеличения продуктивности весной и осенью было недостаточно, чтобы компенсировать её снижение в летнее время на 25% основных лесных площадей. В целом 20% общей валовой первичной продуктивности во всех основных лесных районах Европы было компенсировано лесными площадями, в которых наблюдалось суммарное снижение продуктивности.

 

 

 

Судовые океанографические исследования, временные ряды, швартовка и спутниковые датчики цвета океана широко используются для понимания биогеохимии открытого и прибрежного океана. Однако облачность снижает качество спутниковых данных, и в большинстве случаев их датчики наблюдают только за поверхностью океана и/или функционируют лишь в определённых условиях. Судовые трансекты и стационарные платформы для отбора проб функционируют только на небольших участках океана; следовательно, они не могут обеспечить достаточное покрытие для разрешения процессов с высокой пространственной и/или временной изменчивостью. Автономные биогеохимические буи Арго заполняют эти пробелы в данных, непрерывно собирая данные круглый год в течение нескольких лет, даже во время зимних штормов, когда океанографические круизы неблагоприятны.

 

 

Тепловой индекс — это показатель, количественно определяющий воздействие тепла на человека. Используя вероятностные прогнозы выбросов парниковых газов, авторы показывают, что изменения теплового индекса, вызванные антропогенными выбросами CO₂, увеличат глобальное воздействие опасных сред в ближайшие десятилетия. Даже если цель Парижского соглашения по ограничению глобального потепления до 2°C будет достигнута, опасный уровень теплового индекса, вероятно, увеличится на 50–100% в большей части тропиков и в 3–10 раз повсюду в средних широтах. Без более агрессивных сокращений выбросов, чем те, которые считаются возможными в использованном статистическом прогнозе, вполне вероятно, что к 2100 году многие люди, живущие в тропических регионах, будут подвергаться воздействию опасно высоких значений теплового индекса в течение большей части дней каждого типичного года, и что смертельные волны тепла, которые были редкостью в средних широтах, станут ежегодными явлениями.

 

 

Погодные условия, установившиеся в Европе, привели к невиданной доселе засухе. Пересыхает русло Рейна, а на Дунае из-под воды показались остовы затонувших во время Второй мировой войны нацистских кораблей. Еврокомиссия заявляла, что, по предварительным расчетам, такой засушливой погоды в регионе не было не только за весь период наблюдений, но и за последние 500 лет. Разобраться в причинах этого явления RTVI помог заведующий лабораторией моделирования поверхностных вод Института водных проблем РАН Михаил Болгов.

Михаил Болгов — гидролог, доктор технических наук, заведующий лабораторией моделирования поверхностных вод Института водных проблем РАН.

Насколько такая засуха нехарактерна для Европы

Время от времени на наших водных объектах, на реках, на озерах случаются периоды мало, которые связаны с тем, что количество осадков, попадающих в атмосферу, либо минимально, либо вообще отсутствует. Европа в этом смысле ничем не отличается от других регионов. Но ее особенность заключается в том, что центральноевропейские реки имеют по большей части дождевое питание, и они очень чувствительны к отсутствию осадков. В России реки в основном питаются за счет весеннего половодья. Воды много, и она потихоньку тает, поступает в них, питает грунтовые воды, а потом и снова реки.

Все зависит, конечно, от климата. Предсказать такого рода события невозможно. Мы способны только по данным прошлых лет наблюдений примерно оценивать их частоту. Сильно засушливые периоды бывают каждые 20-30 лет.

В европейских статьях сейчас упоминается такой любопытный этнографический признак как «голодные камни». Они появляются на берегах рек, выходя из воды в периоды очень малой водности. Их называют так, потому что периоды маловодья совпадают одновременно и с периодами сельскохозяйственных засух, неурожая.

Недавно в бассейне Енисея мы наблюдали самый маловодный период за последние 100 лет. Первый раз в течение, по-моему, июля месяца практически не было осадков. Тот же самый засушливый период 2010 года оценивается нашими климатологами как случающийся раз в 400 или 500 лет.

Если погодная ситуация будет развиваться так, и в следующие две-три недели в Европе будут проблемы с отсутствием осадков, то это сильно усугубит ситуацию на реках, которые используются для транспортных нужд и как источник водоснабжения.

Можно ли в этом случае говорить о необратимых изменениях в европейской водной системе
Конечно, самая привлекательная идея — это списать все на глобальное потепление. Да, температура растет, и по мнению климатологов это приводит к расшатыванию атмосферной системы. Существенно более частыми становятся периоды как экстремальных наводнений, так и минимальной водности. Это качественный прогноз.

Но если мы обращаемся к задаче воспроизведения осадков, то, к сожалению, констатируем, что погрешность этих расчетов очень велика. Делать из таких прогнозов надежные инженерные выводы и на основе этого перестраивать всю транспортную систему Европы пока еще рано.

Если вы посмотрите на начало 2000-х годов, то увидите, что тогда каждый год случались катастрофические наводнения. Даже метро в Праге затопило. Все считали, что произошли необратимые изменения климата, Европа утонет и так далее. Прошло несколько лет, и мы практически не говорим о наводнениях. Разве что было одно небольшое в Германии, но очень локальное.

Насколько возможна полная перестройка европейской водной системы
В мире есть примеры, когда реализовывались проекты глобального перестраивания водной системы. Например, в Китае, во времена Мао Цзэдуна, в течение более чем пятидесяти лет осуществляли проект переброски стока рек из более влажных регионов в засушливые в объеме примерно 60 кубических километров.

Мы в свое время, на пике развития советской системы, планировали перебросить 25 кубических километров из бассейна Иртыша в бассейн Аральского моря. Но мы только об этом подумали, а Китай уже перебросил фактически в три раза больше. Экономика потребовала воды для обеспечения инфраструктурных объектов.

То же произойдет и в Европе, если будут продолжать наблюдаться тяжелые периоды. Если придется переходить в режим жесткого дефицита водных ресурсов, то, видимо, нужно будет реализовать проекты регулирования стока рек, против которых возражают большинство представителей «зеленых». Например, это строительство гидроэлектростанций. Водохранилища при них сохраняют воду, позволяют вырабатывать электроэнергию, а также выполняют рекреационную роль.

Как проекты регулирования стока повлияют на окружающую среду

Даже строительство водохранилищ за период промышленной революции привело к тому, что мы накапливаем дополнительную воду на поверхности Земли. А это, как говорят геофизики, меняет скорость вращения планеты. Человек может оказать своими действиями серьезное влияние на окружающую среду. Например, Каракумский канал, который мы строили еще с 30-х годов прошлого века, вызвал огромное подтопление территорий. И это еще не самое страшное. Произошло засоление почв и вывод их из использования. Во многих местах в Средней Азии образовались «белые пустыни», опасные тем, что они плохо предсказуемы.

Тем не менее человек все равно «царь природы», как говорил дедушка Мичурин. Поэтому от воздействия его на окружающую среду никуда не деться, но оно должно быть таким, чтобы обеспечить, по крайней мере, какую-то устойчивость. И вот чего нет в нашей современной технократической политике — так это отслеживания долгосрочных последствий.

Создавая сооружение, мы считаем, что природа сама перестроится. Она, конечно, это сделает, но при этом мы часто наблюдаем такие последствия, как, например, полную ликвидацию стада осетровых рыб на Волге. Сейчас они все искусственно выращенные. Строительство плотины ГЭС перекрыло пути их естественной миграции и объемы водной поверхности, на которых они могут воспроизводиться без помощи человека. Упала в разы популяция белуги, фактически исчез осетр.

В Европе тоже наблюдались очень тяжелые последствия таких действий. Европейские реки использовались как транспортные артерии. В Средние века вообще Европа была покрыта сетью каналов. Некоторые из них сохранены как объекты архитектурно-строительной мысли. Но сейчас они, конечно, транспортного значения не имеют. Такое значение имеют искусственно углубленные реки, превращенные в каналы с системами шлюзов, которые наносят вред природе.

Я еще школьником помню, как нам показывали фильм про реку Рейн. И низовая камера ее шлюзов в результате накачки воды насосами заполнялась пеной, потому что вода в Рейне была очень грязная, как и во многих других европейских реках.

В процессе создания судоходного канала вдоль всего русла делают толстую стенку из металлического шпунта. Это позволяет создать из реки канал большой глубины, что очень удобно для судоходства. А естественные условия водообмена между рекой и болотами при этом сильно затрудняются.

В Европе в последние годы наметилась тенденция на возвращение затапливаемых территорий и русел рек в естественные условия. Это можно себе позволить, если есть другие источники продовольствия, потому что поймы рек — самые продуктивные земли для производства сельхозпродукции. Если вывести их из сельхозпроизводства, то это означает, что вся эта продукция должна производиться где-то в другом месте. Все это стоит денег. Возвращение к экологичной жизни совсем не бесплатно.

Почему в Голландии в такую засушливую погоду происходят наводнения

Значительная часть территории Голландии находится ниже уровня моря. Если уровень воды в Рейне и других водных объектах во время засухи падает, то при низких горизонтах воды в водных объектах на затапливаемых участках этой страны усиливается приток соленых морских вод.

Так что защитные сооружения Голландии предусматривают в основном защиту от морских наводнений, а не от речных. В 1953 году там случился страшный нагон вод. Была разрушена система дамб, погибло около 2 500 человек. Тогда правительство Голландии приняло решение полностью пересмотреть структуру и стратегию инженерной защиты затапливаемых территорий.

Они десятилетиями проектировали уникальную систему защитных шлюзов, как это, скажем, реализовано в Петербурге. Была реализована система управления, которая при получении прогноза о том, что со стороны моря будет наблюдаться нагонная волна, закрывает шлюзы, и судоходство прекращается. Когда проходит угроза штурмового морского нагона, шлюзы опять открываются, и воды Рейна спокойно вытекают, точно так же, как и вода Невы.

Что касается пресных вод, то лет 15 назад в Голландии рухнули две торфяные дамбы, которые простояли до этого более ста лет. Торф во влажном состоянии водонепроницаем, и поэтому инженеры при строительстве защитных сооружений использовали его как ядро против фильтрации воды. В условиях влажности торф справлялся со своей задачей. Но тогда наступил очень маловодный период, уровень воды упал, и дамбы высохли, а сухой торф оказался абсолютно непрочным и неспособным выполнять свои технические функции.

Есть ли у Европы альтернативные источники воды

Питьевую воду можно добывать прежде всего из-под земли. Можно строить водохранилища в горных условиях, чтобы накапливать воду, которая будет за счет таяния ледников и прочих естественных процессов стекать в них. Но это тоже фантазии. Ситуация меняется не за один день, и не за год.

Если брать американский опыт, то там бывает так, что водные ресурсы, используемые для нужд сельского хозяйства, истощаются. Например, та же река Колорадо иногда просто не втекает в океан, поскольку всю воду забирают на орошение. Но у американцев такой образ жизни — нет ресурсов, значит, переедем в другое место и будем жить там.

В Европе же национальные образования, несмотря на интеграцию, все равно поддерживаются. У меня был один знакомый немец, который нашел работу в Голландии, но дом он построил в горах, в пяти километрах от границы. Каждый день он ездил на работу в Голландию. А вот дом у него был все равно в Германии — на всякий случай.

Так что, с одной стороны, все понимают, что изменения есть. А с другой стороны, если мы хотим перестроить систему, это миллиарды евро. Потому нужно думать, что такая перестройка даст. Может все-таки лучше вместо водоемких культур пересаживаться на какие-нибудь другие технологии, более разумные, более энергоемкие.

И вообще, половина населения в мире живет почти без воды, практически вся Африка живет без нее. Там, с одной стороны, есть самые водные в мире реки — например, Нигер. Но большую часть территории занимают пустыни и саванны, где воды вообще практически нет. С другой стороны, население Африки растет. А у нас в России, самой водообильной стране после Бразилии, население, к сожалению, не растет, а даже в последнее время падает.

 

Ссылка: https://rtvi.com/opinions/samaya-privlekatelnaya-ideya-spisat-vse-na-globalnoe-poteplenie-gidrolog-mihail-bologov-o-nebyvaloj-zasuhe-v-evrope/ 

Президент Российской академии наук Александр Сергеев отметил важность системных и многосторонних исследований в сфере климата

ТАСС, 25 августа. Президент Российской академии наук Александр Сергеев, обращаясь к участникам проходящего в Новосибирске форума "Наука будущего - наука молодых", отметил важность системных и многосторонних исследований в сфере климата для ответов на те вызовы, которые сопутствуют изменению климатического и углеродного баланса как в России, так и на всей планете. Об этом сообщили в среду в пресс-службе форума.
"Пример исследований в сфере климата наглядно демонстрирует модель развития науки будущего - науки, отвечающей на самые главные вопросы жизни человечества. Мы должны стремиться к тому, чтобы создавать не только сложнейшие технологии, но и с помощью науки создать возможность предотвращения глобальных климатических изменений", - сказал Сергеев.
В обсуждении климатической повестки также принял участие главный научный сотрудник Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, профессор Алексей Елисеев. Он отметил важность программы по созданию и развитию в России углеродных полигонов.
"Изучение углеродного цикла необходимо для того, чтобы иметь качественное понимание о развитии углеродного баланса, нам необходимо наращивать эту работу, чтобы иметь точное понимание о состоянии и развитии самых различных природных зон", - отметил профессор.
В работе форума "Наука будущего - наука молодых", проходящего в этом году на площадке "Технопром-2022" и Новосибирского государственного технического университета, принимают участие более 300 студентов и аспирантов из более чем 40 регионов России, а также известные ученые, эксперты.
Молодежный научный форум "Наука будущего - наука молодых" проводится с 2014 года в различных городах России. Важную часть мероприятия составляет междисциплинарная научная коммуникация, направленная на обсуждение актуальных проблем мировой науки, выработку новых идей для совместных проектов, поиск ответов на глобальные вызовы современного общества, говорится на официальном сайте форума "Наука будущего - наука молодых".

 

ССылка: https://tass.ru/novosti-partnerov/15558467?utm_source=tass-ru.turbopages.org&utm_medium=referral&utm_campaign=tass-ru.turbopages.org&utm_referrer=tass-ru.turbopages.org  

 

Арктика нагревается быстрее, чем любой другой регион на Земле. Представлять это быстрое потепление в перспективе сложно, потому что ряды инструментальных данных в полярных регионах часто бывают короткими или неполными, а точно датированные косвенные показатели температуры с высоким временным разрешением в значительной степени отсутствуют. Здесь представлена долгосрочная перспектива, полученная посредством реконструкции изменчивости летней температуры на полуострове Ямал — горячей точке недавнего потепления — за последние 7638 лет с использованием ежегодно собираемых данных годичных колец. Продемонстрировано, что недавнее антропогенное потепление прервало многотысячелетнюю тенденцию к похолоданию. Авторы считают, что потепление в индустриальную эпоху было беспрецедентным по скорости и привело к повышению летней температуры до уровней, превышающих те, которые были реконструированы за последние семь тысячелетий (как в среднем за 30 лет, так и по частоте экстремальных лет). Это, несомненно, вызывает озабоченность в отношении природных и антропогенных систем, на которые воздействуют климатические изменения, лежащие за пределами естественных климатических вариаций для этого региона.