Климатический центр Росгидромета

Новости партнеров

PNAS: Тропические леса после вырубки являются постоянным суммарным источником углерода в атмосфере  

  

Вырубленные тропические леса считаются важными поглотителями углерода в его глобальных балансах из-за восстановления древесной биомассы, отрастающей после вырубки, но это предположение игнорирует одновременные потери углерода из экосистемы. Авторы обнаружили, что при количественной оценке всех источников и стоков экосистемного углеродного баланса вырубленные тропические леса являются чистым источником углерода в атмосфере. Этот источник сохраняется не менее 10 лет после вырубки, а это означает, что темпы связывания углерода в восстанавливающихся тропических лесах, вероятно, намного ниже, чем предполагалось.

Вырубленные и структурно деградировавшие тропические леса быстро становятся одним из наиболее распространённых видов землепользования во всех тропиках и обычно считаются суммарным стоком углерода, поскольку в них наблюдается быстрый рост деревьев. Тем не менее, это предположение основано на кадастрах лесной биомассы, в которых регистрируется восстановление запасов углерода, но не учитываются одновременные потери углерода из почвы и некромассы. Авторы использовали лесные участки и вихревую ковариационную башню для количественной оценки и разделения суммарного обмена CO2 в экосистеме малайзийского Борнео, региона, являющегося горячей точкой обезлесения и деградации лесов. Приведённые данные представляют собой полный углеродный баланс тропических лесов, измеренный на протяжении всей лесозаготовки и последующего восстановления; обнаружено, что они представляют собой существенный и постоянный суммарный источник углерода. В соответствии с существующими публикациями, это исследование показало значительно больший прирост древесной биомассы в умеренно и сильно вырубленных лесах по сравнению с не подверженными вырубанию лесами, но этому противодействовали гораздо большие потери углерода из органического вещества почвы и валежной древесины в вырубленных лесах. По оценкам авторов, средний источник углерода составляет 1,75 ± 0,94 Мг C га-1 год-1 на умеренно вырубленных участках и 5,23 ± 1,23 Мг C га-1 год-1 на нестабильно вырубаемых и сильно деградированных участках, при этом выбросы продолжаются с такими темпами в течение по крайней мере одного десятилетия после лесозаготовки. Эти данные прямо противоречат принятому по умолчанию допущению о том, что восстановление вырубленных и деградировавших тропических лесов является суммарным стоком углерода, а это означает, что количество углерода, поглощаемого тропическими лесами мира, может быть значительно ниже, чем оценивается в настоящее время.

 

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2214462120 

Печать

Global Biogeochemical Cycles: Глобальное изменение климата увеличивает выбросы CH4 из почвы 

 

Это исследование является первым, включающим сценарии перехода от стока к источнику CH4 в связи с изменением климата, оно даёт глобальную оценку балансов почвенного CH4 в естественных наземных экосистемах в контексте изменения климата. Усиление воздействия изменения климата на выбросы CH4 в основном связано с увеличением выбросов CH4 из естественных горных экосистем. Хотя повышенное поглощение CH4 лесными и пастбищными почвами, вызванное ростом температуры и уменьшением количества осадков, может компенсировать некоторую часть дополнительных источников CH4, при существенном увеличении количества осадков эти поглотители окажутся незначительными. Представленные результаты подчёркивают, что будущее изменение климата ослабит естественную буферную способность наземных экосистем в отношении выбросов CH4 и, таким образом, сформирует спираль положительной обратной связи между выбросами метана и изменением климата.

Увеличение выбросов парниковых газов вызывает беспрецедентное изменение климата, что, в свою очередь, приводит к изменению масштабов выбросов и абсорбции (имеется в виду окисление атмосферного CH4 метанотрофами в почве) атмосферного CH4 в наземных экосистемах. В глобальном балансе CH4 преобладающим естественным источником являются водно-болотные угодья, а главным биологическим поглотителем - горные почвы. Однако неясно, обменивается ли почвенный CH4 между наземными объектами и каким образом экосистемы и атмосфера будут затронуты потеплением и изменениями в характере осадков. Авторы синтезируют 762 наблюдения за данными о потоках CH4 в почве in situ, основанными на данных камерного метода за последние три десятилетия, связанных с изменениями температуры и осадков в основных наземных экосистемах по всему миру. Мета-анализ показывает, что потепление (среднее потепление +2°C) способствует поглощению CH4 почвой возвышенностей и выбросу CH4 из почвы водно-болотных угодий. Уменьшение количества осадков (в диапазоне от -100% до -7% местного среднегодового количества осадков) стимулирует поглощение CH4 горными почвами. Увеличение количества осадков (от +4% до +94% местного среднегодового количества осадков) ускоряет выброс CH4 из почвы нагорья. К 2100 г. при общей социально-экономической траектории с высоким уровнем радиационного воздействия (SSP585) выбросы CH4 от глобальных наземных экосистем увеличатся на 22,8 ± 3,6 Тг CH4 год–1 в качестве дополнительного источника CH4, что может быть в основном связано с увеличением количества осадков над 30° с.ш. Этот мета-анализ убедительно свидетельствует о том, что изменение климата в будущем ослабит естественную буферную способность наземных экосистем относительно потоков CH4 и, таким образом, вносят свой вклад в спираль положительной обратной связи.

 

Ссылка: https://www.researchgate.net/publication/367027487_Global_climate_change_increases_terrestrial_soil_CH_4_emissions 

Печать

Geophysical Research Letters: Повышение эффективности полярного переноса энергии в Арктику в условиях потепления климата 

 

Это исследование даёт количественную оценку вклада в потепление поверхности Арктики зимой от изменений в переносе энергии в тропосфере (Ftrop) и эффективности, с которой Ftrop нагревает поверхность в сценарии RCP8.5 большого ансамбля моделей системы Земля. Метрика этой эффективности, Etrop, измеряет долю аномального Ftrop, которая уравновешивается аномальным суммарным поверхностным потоком. Драйверы Etrop выявляются в событиях синоптического масштаба, во время которых Ftrop является доминирующим драйвером суммарного поверхностного потока. Etrop чувствительна к вертикальной структуре Ftrop и ранее существовавшей арктической стабильности нижней тропосферы. В RCP8.5 среднезимняя Ftrop уменьшается с 95,1 до 85,4 Вт·м−2, а Etrop увеличивается на 5,7%, вероятно, из-за снижения стабильности нижней тропосферы в Арктике, что указывает на усиление связи между Ftrop и балансом поверхностной энергии. Суммарное влияние снижения Ftrop и повышения эффективности представляет собой положительный вклад 0,7 Вт·м−2 в поверхностный нагрев в зимний сезон.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022GL100834

Печать

Geophysical Research Letters: Использование архивов SMILE и CMIP5 для понимания сезонности и неопределённости изменения климата в Арктике 

  

Арктическое усиление имеет отчётливую сезонную зависимость; оно самое слабое бореальным летом и наиболее сильное зимой. Авторы анализируют результаты расчётов из больших ансамблей SMILE и CMIP5, чтобы расшифровать сезонную эволюцию изменения климата в Арктике. Модельные результаты согласуются в том, что годовой максимум Арктического усиления смещается с осени на зиму в течение XXI века, это сопровождается аналогичными сдвигами в таянии морского льда и поверхностных турбулентных потоков тепла, тогда как максимум осадков смещается только на позднюю осень. Однако точные сезонные сроки и величина этих сдвигов весьма неопределённы. Разделение неопределённостей от структурных различий моделей, сценариев выбросов и внутренней изменчивости показывает, что различия моделей преобладают над общей неопределённостью, также претерпевающей переход от осени к зиме. Также обнаружено, что неопределённость сценария не имеет значения для прогнозов Арктического усиления. Эти результаты подчёркивают, что понимание различий между моделями имеет решающее значение для снижения неопределённости прогнозируемых изменений климата в Арктике.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022GL100745

Печать

Nature Communications: Междесятилетняя изменчивость климата вызывает различную реакцию льда вдоль западной части Антарктиды, обращённой к Тихому океану  

 

Западная Антарктика испытала резкие потери льда, что способствовало глобальному повышению уровня моря в последние десятилетия, особенно из-за потерь ледников Пайн-Айленд и Туэйтс. Хотя эти потери свидетельствуют о продолжающейся нестабильности морского ледяного щита, прогнозы скорости потерь льда в будущем осложняются ограниченными наблюдениями вдоль прибрежного периметра Западной Антарктиды того, как скорость отступления может регулироваться изменениями климатического воздействия. Здесь получен всесторонний 12-летний отчёт об отступлении ледников вокруг обращённой к Тихому океану окраины Западной Антарктиды, который сравнивается с одновременными оценками потока льда, потери массы, состояния Южного океана и атмосферы. В период с 2003 по 2015 гг. темпы отступления и ускорения ледников были значительными вдоль береговой линии моря Беллинсгаузена, но замедлились вдоль побережья моря Амундсена. Авторы связывают это с междесятилетним подавлением западных ветров в море Амундсена, уменьшившим приток тёплых вод к его заливу. Эти результаты обеспечивают прямые наблюдения того, что скорость, размеры и масштабы дестабилизации льда вокруг Западной Антарктиды варьируются в зависимости от местоположения, при этом реакция моря Амундсена наиболее чувствительна к междесятилетней изменчивости атмосферы и океана. Таким образом, модельные прогнозы, учитывающие регионально разрешённые взаимодействия льда, океана и атмосферы, будут важны для точного прогнозирования краткосрочной эволюции Антарктического ледяного щита.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-35471-3   

Печать

Science: Оценка прогнозов глобального потепления ExxonMobil

 

Предпосылки:  

В 2015 году журналистскими расследованиями обнаружены внутренние меморандумы компании, в которых указывалось, что нефтяная компания Exxon с конца 1970-х годов знала, что её продукты из ископаемого топлива могут привести к глобальному потеплению с «драматическими экологическими последствиями до 2050 года». Затем появились дополнительные документы, свидетельствующие о том, что подобные сведения также были известны крупнейшей торговой ассоциации нефтегазовой промышленности США, по крайней мере, с 1950-х годов, как и угольной промышленности, по крайней мере, с 1960-х годов, и электроэнергетике, нефтяной компании Total и автомобильным компаниям GM и Ford, по крайней мере, с 1970-х годов. Учёные и журналисты проанализировали тексты, содержащиеся в этих документах, предоставляющих собой качественные отчёты о знании о последствиях и значении использования ископаемого топлива для климата. Например, в 2017 г. было продемонстрировано, что во внутренних документах Exxon, а также в рецензируемых исследованиях, опубликованных учёными Exxon и ExxonMobil Corp, подавляющим большинством голосов признаётся, что изменение климата реально и вызвано деятельностью человека. Напротив, большая часть публичных сообщений Mobil и ExxonMobil Corp высказывала сомнения по этому поводу.

Достижения:

Многие из нераскрытых документов по отрасли ископаемого топлива включают чёткие прогнозы размера ожидаемого потепления, которое произойдёт с течением времени в ответ на повышение концентрации парниковых газов в атмосфере. Однако этим числовым и графическим данным уделялось мало внимания. Действительно, никто не занимался систематическим анализом прогнозов моделирования климата, связанных с использованием ископаемого топлива. Что именно знали нефтегазовые компании и насколько точными оказались их знания? Авторы рассматривают эти вопросы, сообщая и анализируя все известные прогнозы глобального потепления, задокументированные и во многих случаях смоделированные учёными Exxon и ExxonMobil Corp в период с 1977 по 2003 гг

Результаты показывают, что в частных и академических кругах с конца 1970-х и начала 1980-х гг. ExxonMobil предсказывала глобальное потепление правильно и умело. Используя общепризнанные статистические методы, авторы обнаружили, что от 63 до 83% климатических прогнозов, представленных учёными ExxonMobil, были точны относительно последующего глобального потепления. Среднее прогнозируемое потепление ExxonMobil составило 0,20° ± 0,04°C в десятилетие, которое, с точностью до неопределённости, совпадает с прогнозами независимых учёных и правительства, опубликованными между 1970 и 2007 гг. Средний «показатель квалификации» и уровень неопределённости климатических моделей ExxonMobil (от 67 до 75% и ±21% соответственно) также были аналогичны показателям независимых моделей. 

Более того, показано, что учёные ExxonMobil правильно отвергли возможность приближающегося ледникового периода в пользу «углекислого газа», индуцированного в «супермежледниковье»; точно предсказали, что глобальное потепление, вызванное деятельностью человека, впервые можно будет обнаружить в 2000 ± 5 году; и разумно подсчитали, какое содержание CO2 в атмосфере приведёт к опасному потеплению.

Прогноз:  

Сегодня десятки городов, округов и штатов предъявляют иски нефтегазовым компаниям за их «давние внутренние научные знания о причинах и последствиях изменения климата и кампании по обману общественности». Европейский парламент и Конгресс США провели слушания, президент США Джо Байден взял на себя обязательство привлечь к ответственности компании, работающие на ископаемом топливе, и возникло массовое общественное движение под названием #ExxonKnew. Результаты показывают, что ExxonMobil не просто знала «кое-что» о глобальном потеплении несколько десятилетий назад — она знала столько же, сколько знали академические и правительственные учёные. Но в то время как эти учёные работали, чтобы сообщить то, что они знали, ExxonMobil работала, чтобы отрицать это, в том числе чрезмерно подчёркивая неопределённость, принижая результаты климатических моделей, мифологизируя глобальное похолодание, симулируя невежество в отношении различимого потепления, вызванного деятельностью человека, и храня молчание о возможности вклада выброшенного ископаемого топлива в глобальный баланс углерода.

Исторически наблюдаемое изменение температуры (красный) и атмосферной концентрации углекислого газа (синий цвет) с течением времени по сравнению с прогнозами глобального потепления, представленными учёными ExxonMobil. (A) «Собственные» прогнозы Exxon на 1982 год. (B) Резюме прогнозов в семи внутренних меморандумах компании и пяти рецензируемых публикациях в период с 1977 по 2003 гг. (серые линии). (C) Внутренний график 1977 года глобального потепления «влияние CO2 в межледниковом масштабе».

(A) и (B) отображают усреднённые исторические наблюдения за температурой, тогда как историческая запись температуры на (C) представляет собой результаты сглаженного моделирования системы Земля за последние 150 000 лет. 

 

Ссылка: https://doi.org/10.1126/science.abk0063

Печать

Reviews of Geophysics: Спутниковое дистанционное зондирование глобальной температуры поверхности Земли: определение, методы, продукты и приложения 

 

Температура поверхности Земли является важным параметром, отражающим взаимодействие Земли и атмосферы, и, таким образом, вызывает широкий интерес у специалистов. Благодаря быстрому развитию технологий наблюдения Земли, дистанционное зондирование температуры поверхности Земли играет всё более важную роль в различных областях. Этот обзор призван обобщить прогресс в алгоритмах оценки температуры поверхности Земли и ускорить их дальнейшее применение. Кратко рассмотрены наиболее часто используемые алгоритмы оценки температуры поверхности Земли в тепловом инфракрасном диапазоне. Что ещё более важно, в этом обзоре представлен полный набор широко используемых продуктов температуры поверхности Земли на базе теплового инфракрасного диапазона и предлагается важная информация о неопределённостях в этих продуктах по отношению к различным состояниям земного покрова посредством систематического сравнительного анализа нескольких репрезентативных продуктов. В дополнение к обсуждению точности продукта авторы, вводя наиболее эффективные методы, решают проблемы, связанные с пространственной неоднородностью, пространственно-временной несовместимостью и коротким временным интервалом текущих продуктов температуры поверхности Земли. По мере преодоления этих проблем был достигнут значительный прогресс в разработке пространственно-временных бесшовных данных температуры поверхности Земли, что в значительной степени способствует успешному применению этих продуктов в области поверхностной эвапотранспирации и оценки влажности почвы, мониторинга засух в сельском хозяйстве, мониторинга тепловых аномалий и изменений климата. В целом, этот обзор охватывает самые последние достижения в изучении температуры поверхности Земли на основе теплового инфракрасного диапазона и современное состояние приложений продуктов температуры поверхности Земли в различных пространственных и временных масштабах, определяет критические потребности в дальнейших исследованиях и направления для совершенствования и оптимизации методов поиска, а также способствует использованию температуры поверхности Земли для улучшения понимания поверхностной тепловой динамики и теплообмена. 

 

Ссылка: https://www.researchgate.net/publication/366568878_Satellite_Remote_Sensing_of_Global_Land_Surface_Temperature_Definition_Methods_Products_and_Applications

Печать

Nature Communications Earth & Environment: Многофакторный риск для глобальной портовой инфраструктуры и связанные с этим торговые и логистические потери  

 

Риск, с которым сталкиваются порты из-за многочисленных стихийных бедствий, ещё не был монетизирован в глобальном масштабе. Здесь проведён анализ рисков для глобальной портовой инфраструктуры с точки зрения множества опасностей посредством количественной оценки риска физического повреждения активов и логистических услуг (т.е. риска для конкретного порта) и риска для морских торговых потоков (т.е. торгового риска). Обнаружено, что 86% портов подвержены более чем трём опасностям. В глобальном масштабе риск, связанный с конкретным портом, составляет 7,5 млрд долларов США в год, при этом 32% риска приходится на воздействие тропических циклонов. Кроме того, 63,1 млрд долларов США в торговле ежегодно подвергаются риску, при этом торговый риск как доля от общего объёма торговли особенно высок в малых островных развивающихся государствах. Этот результат подчёркивает, что устойчивость портов определяется различными критическими факторами, такими как технические стандарты, эксплуатационные пороги, продолжительность восстановления, сильно различающиеся у портов, что требует индивидуальных решений для повышения их устойчивости.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00656-7

Печать

Advances in Atmospheric Sciences: Ещё один год рекордной жары для океанов 

 

Изменения теплосодержания океана, солёности и стратификации служат важными индикаторами изменений энергетического и водного циклов Земли. Эти циклы сильно изменились из-за антропогенных выбросов парниковых газов и других веществ, что привело к всеобъемлющим изменениям в климатической системе Земли. В 2022 году температура мирового океана (по данным о его теплосодержании) оказалась наибольшей за всю историю наблюдений и превысила предыдущий рекордный максимум 2021 года. По данным IAP/CAS, теплосодержание океана в слое 0–2000 м в 2022 г. превысило таковое в 2021 г. на 10,9 ± 8,3 зетта-джоулей (1 зетта-джоуль = 1021 джоулей); а по данным NCEI/NOAA – на 9,1 ± 8,7 зетта-джоулей. Среди семи регионов в четырёх бассейнах (северной части Тихого океана, северной части Атлантического океана, Средиземном море и южных океанах) зарегистрирован самый высокий уровень теплосодержания океана с 1950-х годов. Индекс контрастности солёности, количественная оценка закономерности «солёное становится солонее, а пресное - преснее», также достиг самого высокого уровня за всю историю наблюдений в 2022 году, что указывает на продолжающееся усиление глобального гидрологического цикла. Региональные изменения теплосодержания океана и солёности в 2022 г. преобладают вследствие сильного явления Ла-Нинья. Глобальная стратификация верхних слоёв океана продолжала расти и в 2022 году вошла в первую семёрку.

 

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-023-2385-2

Печать

Science Advances: Понимание неопределённостей в современных и будущих экстремальных волновых явлениях для широкомасштабного планирования воздействия и адаптации 

 

Понимание неопределённостей, связанных с экстремальными ветровыми волнами, имеет важное значение для оценки рисков в прибрежной зоне/прибрежных районах и адаптации. Тем не менее, неопределённости современных экстремальных волновых явлений не оценивались, а прогнозы всё ещё ограничены. Авторы количественно определяют в глобальном масштабе неопределённости в оценках современных экстремальных волн по совокупности широко используемых реанализов/ретроспективных прогнозов глобальных волн, подтверждённых наблюдениями. Обнаружено, что современные неопределённости в высотах волн с периодом повторяемости 50 лет (H50) достигают (в среднем) ~ 2,5 м в регионах, прилегающих к береговым линиям, и в основном обусловлены атмосферным воздействием. Кроме того, показано, что неопределённости в современных оценках H50 преобладают над прогнозируемыми изменениями H50 в XXI веке примерно на 80% мирового океана и береговых линий. При переводе в широкомасштабный анализ прибрежных рисков эти неопределённости сравнимы с неопределённостями, связанными со штормовыми нагонами и прогнозируемым повышением уровня моря. Таким образом, неопределённости современных экстремальных волновых явлений необходимо сочетать с неопределённостью прогнозов для полной оценки потенциальных воздействий.

 

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade3170

Печать