CH₄ является наиболее распространённым химически активным парниковым газом, и для разработки мер по смягчению антропогенных изменений климата необходимо полное понимание его атмосферной эволюции. Современные химико-климатические модели, как правило, недооценивают продолжительность жизни CH₄, вследствие неопределённостей в отношении его источников и стоков. Химически активные галогены существенно нарушают баланс тропосферного гидроксила ОН - основного стока CH₄. Однако такое влияние галогенов в атмосфере не учитывается в существующих климатических модельных оценках метановой нагрузки и радиационного форсинга. Авторы демонстрируют, что химия активных галогенов увеличивает глобальное время жизни CH₄ на 6–9% в течение XXI века. Этот эффект возникает из-за значительного обусловленного галогенами (главным образом, йодом и бромом) снижения стока CH₄ в реакции с OH, которое превосходит прямой сток CH₄, вызванный хлором. Это увеличение времени жизни CH₄ помогает сократить разрыв между модельными результатами и наблюдениями и приводит к увеличению метановой нагрузки и радиационного форсинга в этом столетии. Увеличение нагрузки CH₄ обусловленной галогенами (до 700 Тг или 8% к 2100 г.), эквивалентно наблюдаемому росту содержания CH₄ в атмосфере в течение последних трёх-четырёх десятилетий. Примечательно, что усиление радиационного форсинга CH₄, вызванное галогенами, в настоящее время составляет 0,05 Вт/м² и, согласно прогнозам, увеличится в будущем (0,06 Вт/м² к 2100 г.); такое усиление равняется примерно 10% современного радиационного форсинга CH₄ и одной трети радиационного форсинга N₂O, третьего по величине хорошо перемешанного парникового газа. Как прямое (обусловленное Cl), так и косвенное (через OH) воздействие галогенов должно быть включено в будущие прогнозы CH₄.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-30456-8

Новые подробные исследования моря Бофорта выявили впадину морского дна размером с городской квартал, связанную с таянием многолетней мерзлоты и, вероятно, находящуюся под влиянием движения подземных вод внизу.

Арктика тает. Повышение температуры приводит к таянию многолетней мерзлоты, слоя земли, поддерживающего человеческие сообщества и естественные экосистемы в самых северных уголках планеты. Есть много открытых вопросов о деградации многолетней мерзлоты на суше, например, сколько углерода попадает в атмосферу и как это влияет на изменение климата. Но ещё больше неизвестного о том, что происходит с многолетней мерзлотой, погружённой в холодные воды Северного Ледовитого океана. 

В новом исследовании, опубликованном в Трудах Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки (PNAS), описаны некоторые крупные изменения подводной многолетней мерзлоты на краю континентального шельфа и склоне канадского моря Бофорта с 2010 по 2019 гг. 

За период исследования международная группа учёных обнаружила образование «как минимум одной новой впадины, которая эквивалентна [по объёму] кварталу Нью-Йорка, состоящему из шестиэтажных зданий», — сказал Чарли Полл (Charlie Paull), морской геолог из Monterey Bay Aquarium Research Institute и соавтор нового исследования. «Помимо этого, было несколько впадин размером с семейный дом, [которые] развились в этот период времени — это довольно необычно». 

Повторные исследования кромки арктического шельфа в море Бофорта выявили массивную впадину, развившуюся в период с 2010 по 2019 гг.

«До этого исследования никто не осознавал, насколько динамична эта область», — сказала Дженнифер М. Фредерик (Jennifer M. Frederick), геолог-вычислитель из Sandia National Laboratories, не участвовавшая в новом исследовании.

Отображение кардинальных изменений   

В 2010 году исследователи нанесли на карту 95-километровый участок края арктического шельфа в канадском море Бофорта, примерно в 180 км от берега. Судовая съёмка выявила необычайно неровное морское дно на глубине от 120 до 200 метров от поверхности на переходе между краем шельфа и склоном. 

В течение следующих нескольких лет команда учёных несколько раз исследовала один и тот же район, выполняя дополнительные работы с помощью установленных на корабле многолучевых гидролокаторов и собирая данные с более высоким разрешением с использованием автономных подводных аппаратов. Этот подход позволил им отслеживать изменения морфологии морского дна с течением времени. 

«Это очень умное использование повторяющихся наборов данных», — сказала Кэролин Руппел (Carolyn Ruppel), морской геофизик, возглавляющая проект по газовым гидратам Геологической службы США и не участвовавшая в новой работе. 

Автономные подводные аппараты составили подробную карту необычайно неровного рельефа морского дна вдоль шельфовой кромки моря Бофорта.

Команда определила отдельные группы особенностей. Впадины овальной формы располагались в районе пересечённой оголённой местности. Команда обнаружила особенности на более низких глубинах, напоминающие пинго, покрытые льдом холмы, которые усеивают арктический ландшафт.

Медленный процесс  

В отличие от того, что происходит с многолетней мерзлотой на суше, исследователи не думают, что подводная вечная мерзлота в море Бофорта тает из-за повышения температуры, потому что вода, омывающая изрытый впадиной регион, имеет температуру около -1,4°C. 

«Это не растапливает многолетнюю мерзлоту», — сказал Полл. Вместо этого исследователи предположили, что подземные воды медленно перемещаются — на несколько сотен миллиметров в год — под многолетней мерзлотой и нагревают её снизу. По мере таяния многолетняя мерзлота может периодически разрушаться, образуя большие впадины, обнаруженные командой. «Это та область, где очень небольшие изменения, но сохраняющиеся в течение длительного периода времени, могут иметь большие последствия», — сказал Полл. Команда подсчитала, что пересечённая местность вдоль края континентального шельфа сформировалась примерно за 1150 лет. 

Фредерик сказала, что анализ авторов, похоже, подтверждает выводы исследования моделирования 2015 года с её участием как соавтора, в котором предполагалось, что подземные воды могут перемещаться от берега в этот район. Например, пинго-подобные элементы на морском дне совпадают с тем местом, где модель «ожидала», что грунтовые воды поднимутся до морского дна. По словам Полла и его коллег, в зависимости от баланса температуры воды, солёности и скорости течения, циркуляционные черты могут появиться, когда грунтовые воды замерзают по мере приближения к более холодному морскому дну. 

«Один из прогнозов модели заключался в том, что этот поток грунтовых вод всё ещё существует сегодня», — сказала Фредерик. «Было действительно здорово видеть, что эти вещи на самом деле являются современными явлениями».

Ссылка: https://eos.org/articles/groundwater-flow-may-contribute-to-submarine-permafrost-thaw

Холодные условия в верхнем слое субполярной части Северной Атлантики во время повсеместного потепления в других местах вызвали серьёзные споры. Неопределённость возникает как из-за потенциальных причин (потери тепла на поверхности и изменения циркуляции океана), так и из-за характерных временных масштабов (от межгодовых до нескольких десятилетий). Разрешение этих неопределённостей важно, поскольку холодные условия были связаны с недавними экстремальными погодными явлениями в Европе и ослаблением термлхалинной циркуляции Атлантики. Используя наблюдения, подкреплённые результатами климатической модели высокого разрешения, авторы показали, что удивительно активный океан регулярно генерирует как холодные, так и тёплые межгодовые аномалии в дополнение к теплообмену на поверхности. Также определены чёткие закономерности температуры поверхности моря, характеризующие, оказывает ли океан или атмосфера наибольшее влияние в конкретный год. Применяя эти новые идеи к наблюдениям, авторы обнаружили растущую роль океана в определении изменчивости теплосодержания в слоях перемешивания Северной Атлантики с 1960 года.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00433-6

Последствия изменения климата могут повлечь за собой потери до 2% ВВП России в год до 2030 года. Об этом в ходе семинара Парламентского Собрания Беларуси и России по вопросам адаптации к изменению климата в рамках Союзного государства заявил президент Российского гидрометеорологического общества Александр Бедрицкий, передаёт корреспондент портала Soyuz.by.

В том случае, если выбросы парниковых газов будут сокращаться медленнее, то снижение ВВП России может достичь и 9%, уверен Бедрицкий. По его мнению, данные потери можно предотвратить благодаря адаптации - второй цели Парижского соглашения.

Говоря о сотрудничестве Беларуси и России в области наблюдения за состоянием погоды и климата, Бедрицкий отметил, что в рамках Союзного государства существует уже четвертая по счёту программа.

В том числе и там представлены аспекты изучения мер по адаптации к изменению климата. Поскольку сейчас этот процесс перешёл на практический уровень, научные рекомендации должны реализоваться в конкретных мероприятиях в отраслях народного хозяйства. Очень важно этот процесс начинать с гармонизации нормативного обеспечения", - сказал Бедрицкий. По его словам, сегодня союзные парламентарии ориентируются на то, чтобы внести вклад и обеспечить оптимальное нормативное регулирование в этой области.

Последствия изменения климата будут для Беларуси и России заключаться в том, что в странах будет повышаться среднегодовая температура, но в то же время понижаться влагообеспечение. "Это приведёт к тому, что придётся перераспределять площади, которые заняты под сельхозкультуры, где-то ориентироваться на засухоустойчивые сорта, где-то - наоборот, учитывая повышение температуры, изменять культуры таким образом, чтобы они давали максимальный урожай", - обратил внимание Бедрицкий.

Ссылку: https://soyuz.by/aktualno/bedrickiy-izmenenie-klimata-mozhet-privesti-k-poteryam-do-2-vvp-rossii-v-god

Несмотря на ускорение изменения климата, ошибочные предположения о его стационарности всё ещё внедряются в управление водными ресурсами в Соединённых Штатах. Американская система обнаружения засух, которая выделяет миллиарды долларов на чрезвычайные ситуации, придерживается этого предположения, отдавая предпочтение 60-летней (или более) статистике для характеристики засухи. Используя данные наблюдений в США из 1 934 объектов Глобальной исторической климатической сети (GHCN), авторы показали, что выводы, основанные на длительных климатических записях, могут существенно искажать оценку серьёзности засухи. Предвзятость возникает из-за предположения, что условия начала и середины ХХ века с такой же вероятностью могут возникнуть в сегодняшнем климате. Численное моделирование показывает, что ошибка оценки засухи относительно невелика при ограниченной продолжительности климатологических исследований (~30 лет) и эта ошибка увеличивается при удлинении этой продолжительности, когда климат быстро меняется. Утверждается, что нестационарность климата должна учитываться в современных оценках для более точного отображения существующего риска засухи.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-30316-5

Понимание избыточного поглощения тепла океаном имеет решающее значение для оценки потепления климата, однако остаются неопределённости в отношении его истории и перераспределения. Авторы реконструировали изменение теплосодержания океана вдоль гидрографического разреза 25° северной широты Атлантики и оценили его пространственно-временное происхождение и развитие. Показано, что запаздывающая реакция океана в слое ниже 700 м на изменение температуры поверхности моря способствовала 62% полного потепления всей толщи на этой широте в период 1850–2018 гг., а в период 1975–2018 гг., когда антропогенное потепление в верхних слоях океана ускорилось, этот показатель упал до 35%. Колебания регионального климата формируют изменчивость содержания тепла в океане на разрезе 25° северной широты, при этом вклад Лабрадорского моря обеспечивает большую часть десятилетней изменчивости, а северные моря должны стать основным источником глубоководного потепления океана в ближайшие десятилетия. В основном, в последнее время увеличился суммарный перенос избыточного тепла через разрез 25° с.ш. со скоростью 0,89 ± 0,19 Вт м−2 в течение 2012–2018 гг., что свидетельствует о том, что перераспределение избыточного тепла является ключевым фактором притока тепла в Северной Атлантике.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00443-4

В течение почти 30 лет космическая радиолокационная альтиметрия регулярно поставляла изменения уровня моря в глобальном и региональном масштабах. Но этот метод, предназначенный для открытого океана, не даёт надёжных данных об уровне моря в пределах 20 км от побережья, в основном из-за загрязнения Земли радиолокационным эхосигналом вблизи побережья. Теперь эту проблему можно решить с помощью специальной повторной обработки, позволяющей извлекать достоверные данные об уровне моря в диапазоне 0–20 км от побережья, а затем получать доступ к новой информации об изменении уровня моря в прибрежных зонах мира. Представлены аномалии уровня моря и связанные с ними тренды прибрежного уровня моря на 756 альтиметрических виртуальных прибрежных станциях, расположенных вдоль побережья Северной и Южной Америки, северо-восточной Атлантики, Средиземного моря, Африки, северной части Индийского океана, Азии и Австралии. Этот новый набор данных, полученный в результате повторной обработки данных продольной альтиметрии с высоким разрешением (300 м) миссий Jason-1, -2 и -3 с января 2002 г. по декабрь 2019 г., позволяет анализировать десятилетнюю эволюцию уровня моря и тем самым заполняет пробел в прибрежной зоне, где в настоящее время доступна лишь скудная информация.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00448-z

Представители Минприроды России, МИДа России и Института географии РАН принимают участие в 15 Конференции Сторон Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием (КБО ООН) в Абиджане (Кот-д’Ивуар). Возглавил российскую делегацию Руслан Эдельгериев, советник президента России, специальный представитель президента России по вопросам климата. В дискуссии «круглого стола» сегмента высокого уровня Конференции российская делегация выступила с инициативой расширения мандата КБО ООН с целью включения в него проблем деградации земель.

«В условиях глобального потепления ответственность человечества за состояние этих территорий приобретает особое значение, поскольку именно здесь, следуя прогнозам климатологов, можно ожидать в ближайшие годы всплеска хозяйственной активности. Поэтому мировому сообществу следует серьезно задуматься над расширением мандата КБО ООН, для чего российская делегация предложила создать межправительственную группу по изучению этого вопроса и разработке соответствующей программы действий», - отметил Руслан Эдельгериев.

Деградация земель имеет большое значение для России и многих других стран, имеющих в своем составе гумидные, бореальные и арктические территории, поскольку проблема их адаптации к изменениям климата становится все более актуальной.

«Россия – страна, обладающая самыми большими земельными ресурсами в мире, поэтому адекватное управление ими является важнейшей задачей, имеющей не только национальное, но и глобальное значение», - подчеркнул Руслан Эдельгериев.

Россия принимает активное участие в работе Конвенции, в том числе в рамках проекта КБО ООН по исследованию взаимодействия миграции, деградации земель и изменения климата в странах Центральной Азии. Проект был инициирован российской стороной и реализуется на основе регионального сотрудничества России и пяти стран Центральной Азии при финансовой поддержке России и под руководством российских учёных из Института географии РАН.

На Конференции рассмотрен широкий круг вопросов рамках осуществления Стратегии Конвенции при ведущей роли её Комитета по науке и технике.

Справочно:

С проблемами опустынивания и деградации земель сталкиваются 28 субъектов России. Из них полностью подвержены такому воздействию земли Республики Калмыкия, Астраханской, Волгоградской, Ростовской областей, а также отдельные регионы Воронежской, Курской, Саратовской, Самарской, Оренбургской, Белгородской, Челябинской, Курганской, Тюменской, Омской, Новосибирской, Кемеровской областей, Забайкальского, Краснодарского, Ставропольского, Алтайского и Красноярского краев, Республик Дагестан, Башкортостан, Ингушетия, Хакасия, Тыва, Бурятия, Чечня.

Ссылка: https://www.mnr.gov.ru/press/news/rossiyskaya_delegatsiya_prinyala_uchastie_v_rabote_15_y_konferentsii_storon_konventsii_oon_po_borbe_/

Статья посвящена описанию и оценке предложенной модели калибровки на основе нейронной сети для постобработки двух основных метеорологических параметров, а именно приземной температуры воздуха (на уровне 2 м) и суточного накопления осадков. Основная идея этой работы заключается в улучшении краткосрочных (до трёх дней) прогнозов, предоставляемых глобальной моделью численного прогнозирования погоды ECMWF (Европейским центром среднесрочных прогнозов погоды). По сравнению с существующими локальными моделями погоды, обычно предоставляющими прогнозы погоды для ограниченных географических областей (например, в пределах одной страны, которые более точны), ECMWF предлагает прогнозы погодных явлений по всему миру. Ещё одним значительным преимуществом этой глобальной модели численного прогнозирования погоды является тот факт, что при её использовании в нескольких известных онлайн-приложениях прогнозы находятся в свободном доступе, в то время как выходные данные локальных моделей часто необходимо оплачивать. Предлагаемая расширяющая возможности ECMWF модель использует комбинацию необработанных данных ECMWF и дополнительных входных параметров, полезных для оценки ошибки ECMWF и её последующей коррекции. Наземные данные, используемые для этапа обучения этой модели, состоят из реальных наблюдений с метеостанций, расположенных в 10 городах двух европейских стран. Результаты, полученные с помощью перекрестной проверки, показывают, что предложенная параметрическая модель превосходит точность стандартного прогноза ECMWF и приближается к точности прогноза локальных моделей численного прогнозирования погоды.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-11936-9