IceNet может предсказать будущее арктического морского льда на месяцы вперёд с точностью 95%.

В течение приблизительно следующей недели морской лёд в Северном Ледовитом океане, сократится до своих наименьших в этом году размеров, поскольку тёплые воды разъедают затопленные кромки льда.

Учёные считают, что в этом году рекордный минимальный уровень площади арктического морского льда, вероятно, не будет побит. В 2020 году минимум составил 3,74 миллиона квадратных километров, что очень близко к рекорду за весь период инструментальных наблюдений. В настоящее время морской лёд покрывает площадь чуть менее 5 миллионов квадратных километров арктических вод, что позволяет ему стать 10-м по величине морским льдом в этом районе с момента начала спутникового учёта в 1979 году. Это неожиданно, поскольку в начале лета площадь морского льда была рекордно низкой для того времени года.

Удивление возникает отчасти потому, что лучшие современные инструменты прогнозирования, основанные на статистике и физике, могут точно предсказать протяжённость морского льда всего на несколько недель вперёд, но точность долгосрочных прогнозов оставляет желать лучшего. Теперь новый инструмент, использующий искусственный интеллект для создания прогнозов морского льда, способен повысить их точность - и может делать анализ относительно быстро, сообщают исследователи в журнале Nature Communications от 26 августа.

IceNet, система прогнозирования морского льда, разработанная Британской антарктической службой (BAS), «на 95% точна при прогнозировании состояния морского льда на два месяца вперёд, что выше, чем у лучшей физической модели SEAS5, - при этом работает в 2000 раз быстрее», - говорит Том Андерссон (Tom Andersson), специалист по анализу данных лаборатории искусственного интеллекта BAS. В то время как SEAS5 требует около шести часов на суперкомпьютере для получения прогноза, IceNet может сделать то же самое менее чем за 10 секунд на портативном компьютере. Андерссон и его коллеги обнаружили, что система также демонстрирует удивительную способность предсказывать аномальные ледяные явления - необычные максимумы или минимумы – на сроки до четырёх месяцев вперёд.

Отслеживание морского льда имеет решающее влияние на последствия изменения климата. Хотя это более долгосрочная игра, предварительное уведомление, предоставляемое IceNet, может иметь и более непосредственные преимущества. Например, оно может дать учёным время, необходимое для оценки и планирования рисков арктических пожаров или конфликтов между дикой природой и человеком, а также может предоставить данные, необходимые коренным общинам для принятия экономических и экологических решений.

Протяжённость морского льда в Арктике неуклонно сокращалась во все сезоны с момента начала спутниковых наблюдений в 1979 г. Учёные десятилетиями пытались улучшить прогнозы по морскому льду, но успеха так и не добились. «Прогнозирование морского льда действительно трудно, потому что морской лёд сложным образом взаимодействует с атмосферой сверху и океаном снизу», - говорит Андерссон.

Существующие инструменты прогнозирования записывают законы физики в компьютерный код, чтобы предсказать, как морской лёд изменится в будущем. Но отчасти из-за неопределённостей в физических системах, управляющих морским льдом, эти модели не могут дать точные долгосрочные прогнозы.

Используя процесс, называемый глубоким обучением, Андерссон и его коллеги загрузили данные наблюдений за морским льдом с 1979 по 2011 гг. и результаты моделирования климата с 1850 по 2100 гг. с целью научить IceNet предсказывать состояние морского льда в будущем путём обработки данных из прошлого.

Чтобы определить точность своих прогнозов, команда сравнила результаты IceNet с наблюдаемой протяжённостью морского льда с 2012 по 2020 гг., а также с прогнозами SEAS5, широко цитируемого инструмента, используемого Европейским центром среднесрочных прогнозов погоды. IceNet был на 2,9 процента точнее, чем SEAS5, что соответствовало тому, что ещё 360 000 квадратных километров океана были правильно обозначены как «покрытый льдом» или «безлёдный».

Более того, в 2012 году внезапное обрушение протяжённости морского льда летом ознаменовало новый рекорд минимума протяжённости в сентябре того же года. Просматривая данные прошлых лет, IceNet предвидел падение на несколько месяцев вперёд. У SEAS5 тоже были «предчувствия», но такие долгосрочные прогнозы содержали отклонения на несколько сотен тысяч квадратных километров.

«Это значительный шаг вперёд в прогнозировании морского льда, повышающий нашу способность составлять точные прогнозы, которые обычно считались невозможными, и выполнять их в тысячи раз быстрее», - говорит Андерссон. Он считает, что, возможно, IceNet лучше изучил физические процессы, определяющие эволюцию морского льда, на основе имеющихся данных, в то время как физическим моделям всё ещё трудно усвоить эту информацию.

«Методы машинного обучения только начали вносить свой вклад в [прогнозирование] в последние пару лет, и они работают на удивление хорошо», - говорит Ума Бхатт (Uma Bhatt), учёный, специализирующийся на исследовании атмосферы, из Геофизического института Университета Аляски в Фэрбенксе, не принимавшая участия в данной работе. Она также возглавляет Сеть прогнозов морского льда, группу учёных-специалистов, работающих над улучшением прогнозов.

Бхатт говорит, что хорошие сезонные прогнозы ледяного покрова важны для оценки риска лесных пожаров в Арктике, сильно связанных с наличием морского льда. «Знание того, где будет морской лёд весной, может потенциально помочь вам выяснить, где могут возникнуть пожары - например, в Сибири, как только морской лёд удаляется от берега, земля может нагреваться очень быстро и помогает подготовить почву для плохого пожарного сезона».

Любое улучшение прогнозов морского льда также может помочь в планировании экономики, безопасности и охраны окружающей среды в северных и коренных сообществах. Например, десятки тысяч моржей выходят на сушу, чтобы отдохнуть, когда исчезает морской лёд. Людское вмешательство может вызвать смертельную давку и привести к высокой смертности моржей. С помощью сезонных прогнозов льда биологи могут предвидеть его быструю потерю и заранее управлять местами лежбища, ограничивая доступ людей к этим местам.

Тем не менее, ограничения остаются. За четыре месяца заблаговременности система была примерно на 91% точна в предсказании местоположения кромки сентябрьского льда. IceNet, как и другие системы прогнозирования, пытается составить максимально точные долгосрочные прогнозы на конец лета, отчасти из-за того, что учёные называют «барьером весенней предсказуемости». Крайне важно знать состояние морского льда в начале сезона весеннего таяния, чтобы иметь возможность прогнозировать условия на конец лета.

Ещё одним ограничением является «тот факт, что погода сильно изменчива», - говорит Марк Серрез (Mark Serreze), директор Национального центра данных по снегу и льду в Боулдере, штат Колорадо. Хотя морской лёд, казалось, был готов установить новый годовой рекордный минимум в начале июля, скорость таяния льда в конечном итоге замедлилась из-за низких атмосферных температур. «Мы знаем, что морской лёд очень сильно зависит от летних погодных условий, но мы не можем получить точных прогнозов погоды. Прогноз погоды даётся лишь примерно на 10 дней вперёд».

 

Ссылка: https://www.sciencenews.org/article/artificial-intelligence-sea-ice-forecast

 

И эти прогнозы совсем не радужные.

Международная команда ученых по запросу Всемирного банка провела глобальное исследование и спрогнозировала ближайшее будущее нашей планеты и всего населения.

Главной темой доклада стала «климатическая миграция населения», вызванная изменением климата и глобальным потеплением. Так, согласно прогнозам ученых, если до 2030 года выбросы парниковых газов не будут значительно сокращены, то уже через 10−15 лет на планете станет так жарко, что около 10 миллионов человек в год будут умирать от перегрева и более 400 миллионов человек не смогут работать вне помещений.

Согласно прогнозам, к 2040 году на планете начнутся сильные засухи, которые будут длиться не менее полугода, что повлияет на уровень и продолжительность жизни и здоровья, как минимум, 700 миллионов человек.

При сохранении текущих показателей вредных выбросов, к 2050 году урожайность на Земле в целом упадет на 30 процентов (больше всего урожай потеряют США, Китай, Бразилия и Аргентина). При этом ученые отмечают, что численность населения планеты к этому году вырастет и продовольствия потребуется на 50 процентов больше, что приведет к продовольственному кризису.

Что же касается погоды, то к 2050 году увеличится количество и продолжительность периодов экстремальной жары, из-за чего около 200 миллионов человек будут вынуждены покинуть свои дома и стать «климатическими мигрантами». По словам ученых, экстремальные температуры заденут около 70 процентов всего населения планеты.

Кстати, помимо экстремальной жары участятся наводнения, ураганы и торнадо, что также приведет к масштабной миграции населения в «более устойчивые районы».

Ссылка: https://news.mail.ru/society/47927024/?frommail=10

Океан поглощает бо́льшую часть избыточного тепла, вызванного антропогенным изменением климата, при этом происходят глобальное потепление океана и повышение уровня моря с рядом последствий для человеческого общества и морских экосистем. Несмотря на то, что предпринимаются постоянные усилия по устранению больших неопределённостей в прогнозах на будущее, прогнозируемое потепление океана на сегодняшний день не соответствует историческим наблюдениям. Авторы показали, что наблюдаемое потепление океана в течение периода надёжной работы буёв Арго (2005–2019 гг.) может ограничивать прогнозы будущего потепления океана, и что прогнозы климатических моделей последнего поколения с высокой чувствительностью нереально велики. К 2081–2100 гг., согласно сценарию с наибольшими выбросами, верхние 2 000 м океана, вероятно (с вероятностью >  66%), нагреются на 1 546×10²¹  –2 170×10²¹ Дж по сравнению с 2005–2019 гг., что соответствует повышению уровня моря на 17–26 см. за счёт теплового расширения. Дальнейшее сужение неопределённостей требует поддержания системы наблюдений за океаном с целью увеличения базы данных.  

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-021-01151-1  

 

Цены на электроэнергию в европейских странах выросли до рекордных значений, пишет The Wall Street Journal. Так, по данным аналитической компании ICIS, в Великобритании цена за мегаватт-час выросла с начала августа почти в три раза, а с сентября 2020 года — почти в семь раз, составив €331. Это рекорд с 1999 года. В Германии рост оказался не столь существенным, тем не менее цена за мегаватт-час за месяц выросла на 30%, до почти €130.

 

 

Если не внедрять инновации, c нехваткой ресурсов можно столкнуться к 2035 году

В распоряжении России 4565 кубических километров возобновляемых запасов воды, что больше многолетнего значения на 8,1 процента, говорится в проекте государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды 2020», который Минприроды опубликовал на своем сайте 2 сентября. Но, неразумно потребляя воду и не занимаясь полноценной очисткой стоков, можно дождаться катастрофы в отдельных регионах уже через 15 лет, рассказали «Парламентской газете» в Институте водных проблем.

То засуха, то потоп
В целом по стране пресной воды достаточно — по ее валовым запасам Россия на втором месте после Бразилии, рассказал «Парламентской газете» научный руководитель Института водных проблем РАН Виктор Данилов-Данильян. Из рек, озёр и подземных источников забирают всего около 1,5 процента запасов воды в год, и почти всю её возвращают обратно. Например, в 2020 году добыли 61,8 кубокилометра, и это минимум за последнее десятилетие, сказано в проекте госдоклада. Объёмы снижаются в том числе потому, что меньше теряем при транспортировке.

Другое дело, что вода распределена неравномерно. Европейской части России достаётся только 20 процентов воды, тогда как за Уралом сосредоточено 80 процентов запасов, отметил Данилов-Данильян. При этом 80 процентов населения и хозяйства сосредоточены, наоборот, в европейской части. Водность рек меняется, Дон мелеет начиная с 1990-х годов. В 2020 году его сток был ниже нормы на 57,6 процента, следует из проекта госдоклада Минприроды. Это видно и без специальных расчётов — в Воронежской области можно стоять в реке по колено, рассказывал «Парламентской газете» председатель Комитета Госдумы по природным ресурсам, собственности и земельным отношениям Николай Николаев.

По словам Данилова-Данильяна, европейскую часть России к 2035 году неминуемо ждёт катастрофическое положение с водой, если не внедрять инновации и не защищать реки от загрязнения. В зоне риска в первую очередь Крым, Калмыкия, Краснодарский и Ставропольский края, Астраханская, Ростовская, Волгоградская, Курганская и Оренбургская области — где и сейчас есть дефицит воды.

Усугубить положение может и глобальное потепление, считает учёный: при повышении температуры с поверхности океана будет испаряться всё больше воды, но она будет дольше задерживаться в тёплой атмосфере. А дожди будут становиться более обильными, но редкими, приводя то к засухам, то к наводнениям, что уже можно видеть в Крыму.

Но прежде всего на истощение запасов воды влияет человек, который неразумно её использует, убеждены в институте. Некоторые источники исчезают, потому что их слишком активно эксплуатируют, а из тех 1,5 процента воды, которую люди забирают, около трети возвращают обратно загрязнённой. Каждый год в российские водоёмы сбрасывают почти 15 кубокилометров неочищенной воды. По словам главы Росприроднадзора Светланы Радионовой, сбросы предприятий, стоки ливневой, промышленной и коммунальной канализации почти не очищают в пяти регионах страны — в Крыму, Дагестане, Севастополе, Кабардино-Балкарии и Приморском крае. Ещё в 13 субъектах очищают менее одного процента стоков, а в 20 субъектах — 10 процентов, процитировали Радионову РИА «Новости». Так что водный кризис вовсе не означает, что все реки и озёра пересохнут, а суть его в том, что вода в них станет такой грязной, что её нельзя будет использовать, а на её очистку придётся тратить столько же денег, сколько нужно для опреснения морской воды, пояснил Данилов-Данильян.

Счётчики и ловушки для фильтрата
Не дать засохнуть маловодным регионам могут новые оросительные системы, считает учёный. Например, в Астраханской области стали закладывать капельную ленту для орошения под землю, уменьшая испарение и выветривание воды с поверхности. Но дело пошло не сразу — первые трубы сделали из тонкого пластика, который не выдержал промерзание почвы. Пришлось менять на более прочный, способный пережить астраханскую зиму. Пока этот опыт распространён мало, а зря — систему можно использовать на многих орошаемых землях, рассказал Виктор Данилов-Данильян.

На разумное потребление воды в сельском хозяйстве надо обращать особое внимание — больше всего глобальных пресноводных ресурсов «съедает» именно эта сфера, говорится во всемирном докладе ООН от 2021 года. На аграрный сектор приходится 59 процентов потребления, на промышленность, включая выработку электричества — 19 процентов, а население использует оставшиеся 12 процентов.

По данным Минприроды, в прошлом году взялись за экологическую реабилитацию 60,7 гектара водоёмов и привели в нормальное состояние 71 гидротехническое сооружение.

Но чтобы рационально очищать загрязнённые сбросные воды, нужно следить, что и сколько сбрасывают предприятия, отметил Данилов-Данильян. Пока в большинстве случаев приходится полагаться на расчётные данные, которые представляют сами компании. От этого надо уходить. Поэтому в 2018 году Госдума приняла закон, по которому предприятия 1-й категории, то есть оказывающие на природу самое вредное воздействие, должны установить на свои трубы автоматические счётчики, передающие информацию о сбросах напрямую в Росприроднадзор.

Откуда текут неполноводные реки
Некоторые ответственные промышленники и энергетики их уже поставили, рассказал «Парламентской газете» председатель Комитета Госдумы по экологии и охране окружающей среды Владимир Бурматов. Но депутатов беспокоит, что профильные министерства пока не сформулировали конкретные требования к счётчикам. Это ставит бизнес в непростое положение — если они установят приборы по своему усмотрению, может оказаться, что нужны совсем другие, а сотни миллионов рублей уже потрачены. «Так что пока правоприменительная практика этого закона находится на начальном уровне», — отметил парламентарий.
Нельзя сбрасывать со счетов и диффузное загрязнение — когда стоки попадают в водоёмы не по трубам и желобам, а с полей, промышленных площадок, территорий поселений, не оборудованных ливневой канализацией и так далее.

Когда в России приступили к проекту «Оздоровление Волги», специалисты Института водных проблем подготовили целую монографию, как оценивать диффузное загрязнение и что с ним делать. В министерствах доклад приняли, но пока почти не внедряют его положения. А их необходимо заложить в нацпроект «Экология», считает Данилов-Данильян.

Рекомендации простые, но затратные — города и сёла надо оборудовать ливнёвками и очистными сооружениями, свалки и полигоны — фильтратными ловушками, а сельхозземли нужно обрабатывать определённым образом, чтобы как можно меньше вредных веществ добиралось до воды.

Но даже если ограничиться только обновлением технологий на предприятиях промышленности и ЖКХ, это уже даст значительный экологический эффект, отметил учёный.

Дон учтут в бюджете
Проблема обмеления Дона стоит особняком. Это единственная из крупных рек, водность которой сокращается в основном от природных факторов, сказал Виктор Данилов-Данильян. Река получает питание в основном в степях, а там из-за глобального потепления становится всё суше, тогда как в лесной зоне количество осадков, наоборот, растёт. Но это не значит, что нужно оставаться в стороне — чтобы бороться с обмелением, надо менять структуру водопотребления, внедрять технологии, забирающие как можно меньше воды, восстанавливать систему прудов.

В июле Правительство утвердило дорожную карту оздоровления Дона, по которой на спасение реки выделят 99,37 миллиарда рублей из федерального бюджета и 6,135 миллиарда — из региональных. На реке собираются построить Багаевский гидроузел, чтобы экономить от 3 до 4,5 кубокилометра воды в год, реконструировать магистральный канал для уменьшения потерь, а также углубить дно, построить и реконструировать очистные сооружения. «Важно планировать и организовывать большие экологические проекты, которые будут менять наш подход к использованию рек. Большинство проектов, которые ранее предпринимались, были продиктованы экономикой. Нам нужны проекты, которые продиктованы экологией», — отметил Николай Николаев.

Сейчас в Правительстве создают рабочую группу по Дону, куда войдут и парламентарии, рассказал председатель Комитета Совета Федерации по аграрно-продовольственной политике и природопользованию Алексей Майоров. «Рабочая группа будет заниматься вопросами реализации дорожной карты оздоровления Дона, повышением судоходности, развития рыбохозяйственного комплекса — оценит необходимость законодательных инициатив. Здесь должен быть комплексный подход», — пояснил он. Сенатор добавил, что нужно предусмотреть реальные ресурсы. «Когда будем принимать бюджет на следующий год, учтём Дон», — сказал он.
Читайте также:

Что делать с Крымом
В Крыму воды достаточно для надёжного водоснабжения, привела пресс-служба Института водных проблем РАН слова замдиректора по связям с неакадемическими организациями Владислава Полянина. Но ситуация тоже неоднородная. «Для степной части Крыма и Керченского полуострова становятся более ощутимы негативные последствия маловодий и засух, на фоне которых обостряются проблемы, связанные с нерациональным использованием водных ресурсов, большими потерями в распределительных сетях, загрязнением вод и водосборных территорий. Для отдельных районов Южного берега и отчасти речных бассейнов Северо-западного склона, наоборот, растут риски наводнений, носящих катастрофический характер и формирующих значительные избытки воды, которые практически не используются», — считает учёный. В Симферопольском и Бахчисарайском районах воду в дома подают по графику.

Даже обильные дожди не обеспечивают Крым водой надолго, так как водохранилища и водоводы нуждаются в срочном капитальном ремонте, отметил Данилов-Данильян. Чтобы избежать лишних потерь, надо отремонтировать трубы, забетонировать каналы, а лучше построить вместо них водоводы. А на перспективу, чтобы избежать кризиса, надо изучить, за счёт чего наполняются водохранилища, как быстро испаряется с них вода, как устроена система подземных вод и как они связаны с поверхностными водными объектами. Иначе ситуация будет ухудшаться — уже сейчас многие пробуренные скважины истощились, так как их слишком активно использовали и из них пошла минерализованная вода. «В советские годы вопросами поведения воды в Крыму особо не интересовались, решив проблему кардинально — построив Северо-Крымский канал. На Украине им продолжали пользоваться, так что проводить изыскания там не пытались. Теперь, когда Украина перекрыла канал, нужно искать другие пути обеспечения полуострова, и делать это нужно научным путём», — считает Данилов-Данильян.

Владислав Полянин в целом согласен — чтобы преодолеть водный кризис, надо строить новые водозаборы, накопительные ёмкости, прокладывать трубопроводы и, возможно, разрабатывать новые месторождения природных вод, а на более долгую перспективу нужна новая концепция управления водными ресурсами.

Чтобы разработать современные технологии для борьбы с засухами и наводнениями, в Симферополе открыли Южный филиал Института водных проблем РАН. Уже начались наблюдения в верховьях рек и на экспериментальных полигонах в окрестностях водохранилищ, чтобы изучить, какими ресурсами обладает Крымский полуостров, и наметить районы, где будет экономически оправдано сооружать новые водохранилища, рассказали в пресс-службе института. Так что, по мнению учёных, только комплексные исследования, результаты которых власти подкрепят деньгами и претворят в жизнь, могут помочь избежать проблем с водой в будущем.

Ссылка: https://www.pnp.ru/social/kakim-regionam-rossii-grozit-deficit-presnoy-vody.html

 

По мере увеличения частоты и интенсивности наводнений химические вещества, захороненные в речных отложениях, становятся «тикающими бомбами замедленного действия», ожидающими активации.

Диоксины - категория химических веществ, в которую входит Agent Orange (название смеси дефолиантов и гербицидов синтетического происхождения) - были запрещены в Соединённых Штатах с 1979 года. Но это не значит, что они исчезли. Как и в сюжете бесчисленных страшных фильмов, диоксины и другие запрещённые химические вещества просто закопаны под землёй и ждут, пока их откопают.

Новая перспективная статья в Journal of Hazardous Materials обращает внимание на малоизученную область: ремобилизацию загрязнителей, захороненных в руслах рек. Химические вещества обладают способностью связываться с донными отложениями, а это означает, что в реках они часто просачиваются в отложения, а не текут вниз по течению. В последующем слои ила скрывают загрязняющие вещества и скрывают проблему.

Но стойкие химические вещества в руслах рек - это «бомбы замедленного действия», - предупредила Сара Кроуфорд (Sarah Crawford), токсиколог-эколог из Франкфуртского университета Гёте и ведущий автор статьи. Захороненные химические вещества могут быть легко ремобилизованы. «Достаточно одного наводнения», - сказала она.

Маленькие очаги загрязнения 

Статья подготовлена ​​междисциплинарной исследовательской группой, базирующейся в основном в Германии, стране, столкнувшейся в этом году с катастрофическими наводнениями, которые не поддаются сравнению. По мере потепления климата ожидается усиление таких же сильных штормов. Наводнения вызывают сиюминутные беспорядки, но химическая мобилизация может продлить бедствие.

«Связные отложения действительно стабильны в большом диапазоне скоростей потока, но в какой-то момент осадочный слой просто выходит из строя», - сказал Маркус Бринкманн (Markus Brinkmann), экотоксиколог из Университета Саскачевана и соавтор статьи.

Когда русло изменяется, бурная вода наполняется отложениями. Эта вспененная вода может широко распространять токсины. Например, после разлива реки Эльба в Германии в 2002 году концентрации гексахлорциклогексана в рыбе были в 20 раз выше, чем они были до наводнения. В другом случае, произошедшем в 2017 году, ураган Харви затопил или повредил по меньшей мере 13 объектов Суперфонда в США (программа федерального правительства США, предназначенная для финансирования очистки участков, загрязнённых опасными веществами) и отправил вызывающие рак соединения в залив Галвестон в Техасе.

 «Небольшие очаги загрязнения действительно легко рассеиваются во время наводнений», - сказал Бринкманн.

Расположение этих маленьких очагов неизвестно, что осложняет проблему. Городские районы и «горячие точки» сельского хозяйства - очевидные отправные пункты для исследований, «но мы просто не можем точно определить их все», - сказала Кроуфорд. «Может быть, в 60-х фермер распылял ДДТ. У нас нет записей об этом».

Другие вопросы также остаются без ответа. Насколько биодоступны повторно введённые химические вещества? Насколько токсичны привязанные к отложениям химические вещества через десятилетия? Каков экономический риск бездействия? «Многое из этого не изучено», - отметила Кроуфорд.

В недавней статье не предпринимается попытка ответить на вопросы о наличии и выбросе токсинов из русла реки, а, скорее, делается попытка стимулировать междисциплинарные исследования растущей угрозы.

Вовлечение сообщества

Для решения такой сложной проблемы необходимы междисциплинарные исследования. В качестве доказательства следует отметить, что среди 16 авторов статьи - токсикологи, экономисты, микробиологи, химики и инженеры.

Но важно, чтобы исследования выходили за рамки академических кругов. «Чтобы действительно добиться этого, особенно в том масштабе, [в котором] это необходимо, вы не можете позволить аспирантам собирать все образцы», - сказала Ашаки Рафф (Ashaki Rouff), геохимик-эколог из Университета Рутгерса в Ньюарке, которая не принимала участия в исследовании, «Вам действительно нужно вовлечь общественность».

Это часто означает сотрудничество с маргинализованными сообществами. «Проблемы изменения климата, загрязнения непропорционально затрагивают цветные сообщества и сообщества с низкими доходами», - добавила Рафф. Вовлечение жителей в исследование - «это способ расширить возможности этих уязвимых сообществ и расширить их возможности в вопросах гигиены окружающей среды в своем сообществе».

«Для этого типа работы действительно важно работать с общественными организациями, особенно в таких маргинализированных сообществах», - согласилась Ванесса Паркс (Vanessa Parks), младший социолог RAND Corporation, не принимавшая участия в исследовании. Жители регионов повышенного риска хорошо осведомлены о ближайшей угрозе; исключение их из диалога может увеличить разочарование и психологическое бремя жизни рядом с заражённым участком.

«Работа с сообществами и открытый диалог о рисках и мониторинге окружающей среды могут помочь вызвать доверие», - сказала Паркс.

Бомбы замедленного действия становятся опаснее

В то время как статья является призывом к трансдисциплинарным действиям, Кроуфорд, Бринкманн и их коллеги уже организовали исследовательскую сеть для решения этой проблемы. Они собрали вместе аспирантов Ахенского университета в Германии, специализирующихся на различных дисциплинах (инженерия, экономика, экотоксикология и др.), чтобы исследовать различные аспекты риска наводнений и ремобилизации загрязняющих веществ. Они опубликовали в открытом доступе статью о своей работе в 2017 году.

«Я действительно надеюсь двигаться дальше, работая междисциплинарно», - сказала Кроуфорд. «Я надеюсь, что мы подготовим это новое поколение учёных к междисциплинарному общению».

Достаточно одного быстрого наводнения, чтобы разорвать захороненные токсины и заразить всю территорию. По мере потепления климата и усиления штормов тикающие бомбы замедленного действия из загрязнённых речных отложений становятся только опаснее.

Ссылка: https://eos.org/articles/when-rivers-are-contaminated-floods-are-only-the-first-problem

 

Исследователи выясняют, как чёрный углерод превращается из гидрофобных частиц в ядра зарождения облаков, в конечном итоге удаляя поглощающие тепло частицы из атмосферы.

В атмосфере Земли плывёт упрямая, поглощающая тепло частица: она изначально не любит воду, поглощает свет и требует времени для видоизменений. Чёрный углерод в атмосфере имеет тенденцию задерживаться, пока, наконец, не впитает достаточно воды, чтобы упасть с неба. Всё это время чёрный углерод поглощает энергию Солнца и нагревает окружающий воздух, создавая радиационный эффект.

Свежий молодой чёрный углерод устойчив к воздействию воды. Со временем частицы стареют и становятся более гигроскопичными или способны поглощать воду из воздуха. Но когда чёрный углерод начинает поглощать воду, действовать как ядра конденсации облаков и удаляться из атмосферы?

Исследователи ранее изучали гигроскопические условия сажи в лаборатории с ограниченными условиями для водяного пара и химических источников. Во всех этих исследованиях значения сажи в облачной нуклеации были результатами косвенных измерений. В новом исследовании Ху и др. (Hu et al.) одновременно измерили концентрацию ядер облачной конденсации и частиц чёрного углерода. Место отбора проб находилось рядом с оживлёнными дорогами и промышленными центрами в Ухане, Китай, городском мегаполисе в центральной части страны.

Сначала они скорректировали размер частиц, затем измерили ядра облачной конденсации и отдельные частицы чёрного углерода при определённых уровнях перенасыщения водой в атмосфере. Было обнаружено, что диаметр активации или размер частицы чёрного углерода, при котором половина частиц будет нуклеировать и выпадать в виде осадков, составлял 144 ± 21 нм при пересыщении 0,2%. Как эти содержащие чёрный углерод частицы могут действовать в качестве зародышей облаков, определяется их размером в сочетании с их покрытием, говорят авторы, и в целом, чем менее насыщен был воздух, тем больше должны быть частицы, способные к нуклеации.

Кроме того, исследователи обнаружили, что сама частица может влиять на размер нуклеации. Например, количество органического вещества в частице или любое покрытие сажевой частицы могут изменить гигроскопичность и, следовательно, активацию.

Исследовательская группа отметила, что их работа может помочь улучшить оценки пребывания взвешенных частиц чёрного углерода в атмосфере и, следовательно, радиационного воздействия, которое эти частицы могут оказывать.

(Первоисточник: Journal of Geophysical Research: Atmospheres, https://doi.org/10.1029/2021JD034649 , 2021 г.)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/how-long-do-black-carbon-particles-linger-in-the-atmosphere