Каждый год град причиняет огромные финансовые убытки во всём мире.
Но мы всё ещё не можем предсказать, когда ударит град. Учёные-климатологи всего мира объединяются, чтобы добиться прогресса в этих прогнозах.

В октябре 2010 года сильные грозы обрушились на расположенный в пустыне город Феникс с множеством торнадо и крупными градами до 5 сантиметров в диаметре. За несколько коротких часов ураган нанёс тяжёлый материальный ущерб в размере 2,7 миллиарда долларов, почти полностью вызванный повреждениями автомобилей, разбитыми окнами и разрушенными крышами от града.

Феникс не одинок. Из года в год град является одним из самых дорогостоящих стихийных бедствий для большей части мира. В Соединённых Штатах каждый год в результате ливня с градом убытки составляют около 10 миллиардов долларов. Это также одно из самых сложных событий для прогнозирования даже для стандартного трёхдневного прогноза погоды, не говоря уже о масштабах изменения климата на десятилетия.

Вследствие актуального экономического стимула, учёные долгое время изо всех сил пытались дать точные прогнозы того, когда и где ударит сильный град. Новый обзор, проведённый международной группой экспертов по граду, надеется пролить свет на сложную проблему прогнозирования града. В обзоре, опубликованном в февральском номере журнала Nature Reviews Earth and Environment, подробно рассматриваются доступные исследования града по всему миру с целью определения его текущих режимов и прогнозирования того, может ли изменение климата усилить распространение сильного града.

Построение лучшей модели

Для образования граду необходимы три компонента: конвекция (тёплый воздух поднимается, а холодный опускается), влажность в воздухе и разные скорости ветра на земле и на высотах в атмосфере. Каждый из них должен быть подходящим для создания условий, при которых может образовываться град, но даже в этом случае нет гарантии, что град упадёт на землю перед таянием.

«Настоящая проблема, к которой мы приходим, заключается в том, что даже когда атмосфера выглядит так, как будто она действительно способна образовать град, на самом деле это происходит довольно редко», - сказал Тим Раупах (Tim Raupach), учёный-климатолог из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии и ведущий автор обзора. Тем не менее, моделирование этих «компонентов» - лучший подход, который сейчас есть у разработчиков моделей.

Редкость фактического возникновения града создаёт то, что работающий с данными учёный Майкл Типпетт (Michael Tippett) называет «двойным ударом» - плохим сбором данных: грозы, как правило, небольшие по масштабу и непродолжительны, поэтому их трудно наблюдать. Типпетт - адъюнкт-профессор прикладной физики Колумбийского университета, не принимавший участия в этом исследовании. По его словам, если град не попадает на площадку для наблюдения за градом или не улавливается радаром, данные о нём обычно состоят из сообщений отдельных людей, оказавшихся в зоне выпадения града. Оказывается, сообщения в целом не так уж и надёжны. Даже самые лучшие данные отчётов о градах могут иметь серьёзные недостатки.

«Проблема с данными из социальных источников, с которой вы сталкиваетесь, заключается в том, что в целом люди переоценивают размер града», - сказал Раупах. Краудсорсинговые* отчёты могут быть просто фотографией града в чьей-то руке, что делает невозможным его точное измерение. («У всех руки разного размера», - сказал Джулиан Бримелоу (Julian Brimelow), физик из Министерства окружающей среды и изменения климата Канады, не принимавший участия в исследовании.).

Сообщения о граде также собираются в местах, где люди обычно бывают во время шторма, например, на дорогах и в городах. Записи о градах, как правило, охватывают короткий период времени, лишь небольшую территорию или содержат человеческие заблуждения, которые затрудняют использование данных для научного моделирования. Многие данные поступают из страховых отчётов, которые не пригодны для научного анализа погоды. В результате, по словам Бримелоу, получилась «мешанина стандартов» для сообщений о градах. «И это зависит от страны и времени».

Технологии обнаружения града совершенствуются, и такие инструменты, как лидар и дроны, становятся всё более доступными. Краудсорсинговые данные также становятся всё более распространёнными. Однако эти улучшения в отчётности по-прежнему не устраняют необходимости в точных долгосрочных наблюдениях.

«Для таких вещей, как изменение климата, нам нужны высококачественные и длинные ряды данных», - сказал Типпетт. «Так что, даже если мы повсюду поставим градоулавливающие площадки, придётся подождать 40 лет. Вот почему привлекателен подход к моделированию «компонентов». Мы думаем, что можем сделать разумные оценки этих крупномасштабных переменных и, по крайней мере, получить косвенное представление о том, как они меняются».

«Мы очень мало знаем о ливнях отчасти потому, что они представляют собой такие мелкомасштабные явления», - сказала Оливия Ромппайнен-Мартиус (Olivia Romppainen-Martius), соавтор обзора и учёный-климатолог из Бернского университета. «Только сейчас стало понятно, что данных не хватает и что нужно потратить некоторое время и усилия на их сбор. Эти данные понадобятся для проверки наших моделей на основе наблюдений».

Расшифровка данных о граде

Чтобы разобраться в «мешанине данных», Раупах и его команда просмотрели все эти записи и попытались обобщить общие тенденции для всех континентов, кроме Антарктиды. То, что они обнаружили, было далеко от ясности.
«Иногда вы получаете противоречивые результаты на двух метеостанциях, расположенных всего в нескольких километрах друг от друга», - сказал Раупах. «Итак, мы попытались сделать шаг назад и определить по каждому региону, какое направление обычно указывают результаты? Я не ожидал увидеть такую ​​изменчивость тенденций в столь маленьком масштабе».

Хотя результаты часто противоречили друг другу - например, разные источники для США отражали увеличение, уменьшение и отсутствие изменений в граде - команда все же смогла сделать несколько важных выводов. «Последствия от града на самом деле зависят от его размера: чем он больше, тем больший ущерб он может нанести», - сказал Раупах. Хотя исследование не смогло определить области, где град может быть более частым, оно выявило важные тенденции и пробелы в данных и заложило основу для более точного прогнозирования града и международного сотрудничества по этому вопросу.

«Они проделали отличную работу по обобщению всей этой информации», - сказал Бримелоу. «В некоторых областях могли быть противоречивые сигналы…. Это действительно в значительной степени сводится к тому, чтобы иметь более точные данные».
В этом помогает формирование международной команды. «У нас были источники из разных регионов мира, поделившихся своей локальной информацией», - сказала Ромппайнен-Мартиус. Раупах поддержал это мнение. «Мы пытались найти кого-нибудь из каждого региона, который мы освещали, и в итоге получили эту замечательную команду. Это были большие совместные усилия».

* Краудсортинг - Привлечение к решению тех или иных проблем инновационной производственной деятельности широкого круга лиц для использования их творческих способностей, знаний и опыта по типу субподрядной работы на добровольных началах с применением информационных технологий. Википедия.

Ссылка: https://eos.org/articles/severe-hailstorms-are-costly-and-hard-to-predict

Хотя изменение климата изменит распределение водных ресурсов во времени и пространстве, количественная оценка риска засухи в условиях глобального потепления остаётся неопределённой. Авторы показывают, что в Европе при дальнейшем глобальным потеплении ущерб от засухи может сильно возрасти и вызвать региональный дисбаланс в её будущих последствиях. В отсутствие климатических действий (при росте среднеглобальной температуры на 4°C к 2100 году и без адаптации) ежегодные убытки от засухи в Европейском Союзе и Соединенном Королевстве вместе взятые, по прогнозам, превысят 65 миллиардов евро в год по сравнению с 9 миллиардами евро в год в настоящее время, что в два раза больше, чем размер экономики. Убытки от засухи наиболее сильно вырастут в южной и западной частях Европы, где засуха при температуре 4°C может снизить региональный объём сельскохозяйственной продукции на 10%. При сильном потеплении воздействие засухи станет частью текущих воздействий в северных и северо-восточных регионах. Удержание глобального потепления значительно ниже 2°C позволит избежать большинства воздействий в пострадавших регионах.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-021-01044-3

В оценочном докладе подчеркивается особая важность сокращения уровня выбросов метана, в том числе выбросы промышленности, использующей ископаемое топливо, в процессе замедления темпов глобального потепления. Сокращение количества антропогенного метана на 45 процентов в этом десятилетии приведет к тому, что потепление будет ниже порога, согласованного мировыми лидерами. У данных шагов множество преимуществ, в том числе: быстрое снижение потепления, которое поможет предотвратить опасные переломные моменты для климата; улучшение качества воздуха, способное спасти сотни тысяч жизней; повышение продовольственной безопасности за счет предотвращения потерь урожая; и создание рабочих мест за счет смягчения последствий изменения климата при одновременном повышении производительности за счет снижения теплового стресса.

Оценочный доклад будет представлен Коалицией по климату и чистому воздуху (Climate & Clean Air Coalition) совместно с Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП).

Ссылка: https://www.unep.org/ru/resources/doklad/vsemirnaya-ocenka-metana-vygody-i-zatraty-ot-snizheniya-urovnya-vybrosov-metana

Западные пограничные течения важны для переноса тепла, растворённых газов и питательных веществ в океане. Они могут влиять на региональный климат и определять расселение и распространение морских видов. Используя современные климатические модели из последнего и предыдущих проектов по взаимному сравнению климатических моделей (CMIP), авторы оценивают циркуляцию в верхних слоях океана и изучают будущие прогнозы, уделяя особое внимание субтропическим и низкоширотным западным пограничным течениям. Несмотря на их грубое разрешение, климатические модели успешно воспроизводят большинство крупномасштабных характеристик циркуляции со средними переносами по ансамблю, как правило, в диапазоне неопределённости наблюдений, хотя часто наблюдается большой разброс от модели к модели, а некоторые течения систематически слишком сильные или слабые. Несмотря на значительные различия в структуре моделей, разрешении и параметризации, многие течения демонстрируют очень согласованные прогнозируемые изменения. Например, прогнозируется усиление протяжённости Восточно-Австралийского, Бразильского и Агульясского течений и ослабление Гольфстрима, Индонезийского протока и Агульясского течения. Межмодельные различия в большинстве будущих изменений циркуляции можно частично объяснить прогнозируемыми изменениями крупномасштабных приземных ветров. При переходе к последнему поколению моделей, несмотря на их системные усовершенствования, авторы не нашли систематических улучшений в моделировании морских перевозок и серьёзных различий в прогнозируемых изменениях.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-021-88934-w

Министерство природных ресурсов и экологии России предлагает создать государственную систему мониторинга многолетнемерзлых грунтов (многолетняя мерзлота, криолитозона). Для этого необходимо внести изменения в два федеральных закона: «Об охране окружающей среды» и «О гидрометеорологической службе». Законопроект, вносящий изменения, разработан и опубликован для общественного обсуждения.

«65 процентов территории России – криолитозона, но при этом о ней не упоминается ни в одном федеральном программном документе. Притом что многолетнемерзлые грунты – это важнейший компонент природной среды, от которого зависят рельеф, растительность, береговая линия. Криолитозона тесно связана с изменениями климата и оказывает большое влияние на эмиссию парниковых газов. Это что касается окружающей среды. А влияние грунтов на состояние инфраструктуры просто безусловное. Мы уже сейчас видим, как из-за таяния мерзлоты происходят аварии на промышленных и жилищно-коммунальных объектах. Поэтому очевидно, что государству нужна система мониторинга и предупреждения негативных последствий деградации мерзлоты. Мы должны защитить природу от экологических катастроф», - прокомментировал министр природных ресурсов и экологии России Александр Козлов.

Создать государственную систему мониторинга многолетней мерзлоты предлагается на базе наблюдательной сети Росгидромета. Этот процесс небыстрый: займёт несколько лет, и будет включать два этапа: «пилотный» и «основной».

На первом этапе (с 2022 по 2024 гг.) разработают методы и технологии мониторинга исключительно для арктической зоны России на основе опыта пунктов, которые работают на Шпицбергене, Земле Франца Иосифа и Северной Земле. После дооснащения эти пункты войдут в общероссийскую систему. Которая будет создана уже на втором этапе (после 2024 года) и «накроет» территорию всей криолитзоны страны.

«В федеральном законе будет отражено основное направление работы; то есть стратегическая задача – следить за состоянием многолетней мерзлоты. А уже правила организации мониторинга будут зафиксированы в двух постановлениях Правительства. Эти нормативные акты будут приняты в течение 6 месяцев после принятия федерального закона», - рассказал глава Минприроды России Александр Козлов.

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

Штормовые нагоны являются одними из самых смертоносных прибрежных опасностей, и понимание того, как на них повлияли изменение климата и его изменчивость в прошлом, имеет решающее значение для адаптации к ним в будущем. Однако записи мареографов часто бывают слишком короткими для оценки тенденций и проведения надёжного статистического анализа. Здесь рассмотрена структура на основе данных для моделирования суточных максимальных значений нагона в 882 точках мареографов по всему миру. Использованы пять различных продуктов атмосферного реанализа для реконструкции штормовых нагонов, самый длинный из которых отсчитывается от 1836 года. Генерируемые данные могут быть использованы, например, для долгосрочного анализа тенденций штормовых нагонов и определения регионов. где изменения в интенсивности и / или частоте штормовых нагонов имели место в прошлом. Они также обеспечивают лучшую основу для надёжного анализа экстремальных значений, особенно для мареографов с короткими рядами наблюдений. Данные доступны для публичного использования через интерактивную веб-карту, а также через публичное хранилище данных.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-021-00906-x

Ледники, находящиеся вне ледяных щитов Гренландии и Антарктики, быстро сокращаются, изменяя региональную гидрологию, повышая глобальный уровень моря и увеличивая опасность стихийных бедствий. Тем не менее, из-за нехватки наблюдений за потерей их массы, эволюция ледников в спутниковую эру известна лишь частично, подобно географической и временной мозаике. Авторы показывают ускоренные, хотя и контрастирующие примеры потери массы ледников в начале XXI века. Используя в основном невостребованные спутниковые архивы, они нанесли на карту с высоким пространственно-временным разрешением изменения высоты поверхности над всеми ледниками Земли. Авторы тщательно проверили оценки на основе независимых высокоточных измерений и представили глобально полную и последовательную оценку изменения массы ледников. Показано, что в течение 2000–2019 гг. ледники теряли массу 267 ± 16 гигатонн в год, что эквивалентно 21 ± 3% наблюдаемого повышения уровня моря. При этом ускорение потери массы составило 48 ± 16 гигатонн в год за десятилетие, что объясняет от 6 до 19% наблюдаемого ускорения повышения уровня моря. В частности, скорость истончения ледников за пределами периферии ледникового покрова за последние два десятилетия увеличилась вдвое. В настоящее время ледники теряют больше массы и с таким же или большим ускорением, чем ледяные щиты Гренландии или Антарктики, взятые по отдельности. Раскрывая закономерности изменения массы во многих регионах, авторы находят контрастирующие колебания ледников, согласующиеся с десятилетней изменчивостью осадков и температуры. К ним относятся аномалия замедленной потери массы в Северной Атлантике, сильно ускоренная потеря ледников на северо-западе Америки и очевидное окончание аномалии прироста массы Каракорума. Ожидается, что точные оценки помогут лучше понять движущие силы, управляющие распределением изменений ледников, и расширить возможности прогнозирования этих изменений во всех масштабах. Прогнозы, тщательно сопоставляемые с наблюдениями, критически необходимы для разработки адаптивной политики для управления водными ресурсами и криосферными рисками в местном и региональном масштабах, а также для смягчения последствий повышения уровня моря в глобальном масштабе.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03436-z

Поглощая углекислый газ (CO2), океаны играют решающую роль в регулировании климата, и эту роль еще предстоит в полной мере понять. Однако способность океанов вносить вклад в регулирование климата может снизиться и даже полностью измениться в будущем. Океаны, являющиеся голубыми легкими нашей планеты, в конечном итоге могут начать способствовать глобальному потеплению.

Доклад «Комплексное исследование океанического углерода: резюме знаний об океаническом углероде и концепция скоординированных исследований и наблюдений океанического углерода на следующее десятилетие», недавно опубликованный Межправительственной океанографической комиссией (МОК) ЮНЕСКО, ставит перед собой жизненно важную задачу изучения эволюции поглощения СО2.

Доклад обобщает данные о роли океанов в углеродном цикле и устанавливает дорожную карту. Его цель - предоставить лицам, ответственным за принятие решений, знания, необходимые для разработки политики по смягчению последствий изменения климата и адаптации к нему на ближайшее десятилетие.

В докладе также подчеркивается важность научных знаний для принятия обоснованных решений в рамках Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата в интересах достижения целей Парижского соглашения и построения более устойчивых обществ.

В докладе освещается роль Мирового океана после промышленной революции в качестве поглотителя углерода, образующегося в результате деятельности человека. В самом деле, без океанических и наземных поглотителей уровень CO2 в атмосфере был бы близок к 600 ppm (частей на миллион), что на 50% выше, чем 410 ppm, т.е. уровень, зафиксированный в 2019 году, который уже намного выше целевого показателя по ограничению глобального потепления до двух градусов Цельсия.

Однако существует опасность того, что этот процесс обратится вспять. Вместо поглощения углерода океаны могут способствовать потеплению из-за парникового эффекта, вызванного выбросами CO2. Таким образом, в докладе МОК рассматриваются имеющиеся данные для определения того, будут ли океаны продолжать «помогать» человечеству или же они обратятся против него, затрудняя смягчение последствий глобального потепления и адаптацию к нему.

В более широком смысле, речь идет о том, как человечество изменяет углеродный цикл в океане, в том числе с помощью схем удаления углекислого газа, и как это влияет на морские экосистемы.

При подготовке доклада МОК собрала экспертов из пяти [1] международных исследовательских и координационных программ по взаимодействию между океаном и климатом, которые с 2018 года совместно работают в Рабочей группе МОК по комплексному исследованию океанического углерода (МОК-Р).

Вместе они предлагают новаторскую совместную программу среднесрочных и долгосрочных комплексных исследований океанического углерода с целью заполнения пробелов в этой области.

Этот доклад был подготовлен в рамках проводимого Организацией Объединенных Наций Десятилетия наук об океане в интересах устойчивого развития (2021-2030 гг.).

Ссылка: https://ru.unesco.org/news/yunesko-preduprezhdaet-chto-mirovoy-okean-riskuet-poteryat-sposobnost-pogloshchat-uglerod-chto

Серьёзные нарушения циркуляции стратосферы имеют далеко идущие последствия, включая повышение вероятности снежных бурь, рост озоновой дыры и вмешательство в глобальные телекоммуникации.

Стратосфера - слой атмосферы на высоте примерно от 10 до 50 километров над поверхностью Земли, над полярными регионами, обычно очень холодный зимой, с сильными западными ветрами, образующими полярный вихрь. Однако в некоторых случаях обычно «спокойный» вихрь внезапно нагревается в течение одной-двух недель, и ветер резко замедляется, что приводит к смене направления на восточное, больше характерное для лета. Эти явления известны как «внезапные стратосферные потепления» (ВСП). В недавней статье, опубликованной в Reviews of Geophysics, исследуется текущее понимание ВСП. Авторы объясняют влияние ВСП на погоду, верхние слои атмосферы и космическую погоду, а также то, как эти события могут измениться с изменением климата.

Где, почему и как часто происходят внезапные явления стратосферного потепления?
ВСП возникают, когда в стратосфере появляются вертикально распространяющиеся атмосферные волны - подобно волнам, разбивающимся о пляж, - что приводит к быстрому замедлению западных ветров.

Атмосферные волны могут возникать в тропосфере (в основном из-за горных хребтов и на границах суши-моря, но также из-за погодных условий) или генерироваться внутри стратосферы.

Эти волны планетарного масштаба могут распространяться только при западных ветрах, поэтому их влияние на стратосферу ограничено зимним полушарием, когда присутствует полярный вихрь.

Изменение температуры с высотой в соответствии со Стандартной атмосферой США

Почти все ВСП происходят в Северном полушарии, потому что здесь амплитуды волн планетарного масштаба больше - в основном из-за того, что горные хребты больше и есть больший контраст между океанами и сушей. ВСП возможны в Южном полушарии - ВСП произошло в Южном полушарии в 2002 г., а значительное ослабление полярного вихря отмечено в 2019 г. В среднем ВСП случаются примерно шесть раз за десятилетие.

Какое влияние оказывают ВСП на погоду?

Основные наблюдаемые воздействия после ВСП в Северном полушарии обнаруживаются в евроатлантическом регионе, где ВСП имеют тенденцию приводить к более холодной и сухой погоде в северной Европе, а в юго-западной Европе наблюдается более высокое количество осадков из-за смещения путей циклонов из Северной Атлантики к югу. Снег также более вероятен на юге Англии после ВСП. Эти изменения связаны с отрицательной фазой так называемого Североатлантического колебания и могут длиться несколько недель или даже месяцев после ВСП. Воздействия в других регионах менее хорошо задокументированы, но предполагается, что изменения погоды в Северной Америке связаны со стратосферой, особенно с внезапным вторжением холодного воздуха.

Хотя ВСП в Южном полушарии редки, более слабый, чем обычно, полярный вихрь здесь связан с экваториальным смещением струйного течения Южного полушария, более тёплыми и сухими условиями над юго-восточной Австралией и более холодными и влажными над Новой Зеландией и югом Чили.

Как ВСП влияют на стратосферу и стратосферную химию / озон?

Наблюдаемые температуры и западный ветер на 60 ° с.ш. с июля 2018 года по июнь 2019 года.

ВСП нарушают атмосферную циркуляцию и связаны с изменениями концентраций озона и других газовых примесей в стратосфере.

После начала ВСП содержание озона увеличивается примерно выше 24 км и уменьшается ниже этого уровня. Затем область повышенного содержания озона медленно опускается.

Усиленный перенос к полюсу и вниз во время ВСП усугубляет перенос других частиц, таких как монооксид углерода (CO) и оксиды азота (NOx), а также разрушение полярного вихря, интенсифицирующее перемешивание между средними и высокими широтами.

Это приведёт к сокращению разрушения озонового слоя галогенами в арктической полярной стратосфере весной, тогда как в очень холодные зимы потеря озона в Арктике будет более вероятной (например, зимой 2010/2011 гг., когда потеря озона в Арктике была беспрецедентной).

Какое влияние оказывают ВСП над стратосферой и на космическую погоду?

В мезосфере высоких широт температура понижается на 10 К, и ветры меняют направление с восточного на западное (противоположно изменениям в стратосфере). ВСП оказывают заметное влияние на околоземную космическую среду. Сильные изменения происходят в электронной плотности ионосферы на низких широтах, уровень изменений такой же, как и во время геомагнитных бурь умеренной силы.

ВСП могут в дальнейшем влиять на формирование мелкомасштабных турбулентных структур в ионосфере. Эти конструкции негативно влияют на спутниковую навигацию (например, GPS) и сигналы связи. Сопротивление, испытываемое спутниками на низкой околоземной орбите, уменьшается во время ВСП. Поэтому полное понимание воздействия ВСП на верхние слои атмосферы имеет решающее значение из-за их воздействия на технологическую инфраструктуру, на которую все больше полагается общество.

Каковы некоторые из недавних достижений в нашем понимании ВСП?

Правильное предсказание того, когда произойдут ВСП, может открыть окно возможностей для прогнозирования приземной погоды, включая такие экстремальные явления, как вторжение холодного воздуха и экстремальные осадки. Однако остаётся много открытых вопросов относительно точности понимания стратосферных процессов; например, если ВСП плохо спрогнозированы, это может привести к серьёзным ошибкам в прогнозах для Европы. Кроме того, остаётся многое неизвестным в отношении изменений в предсказаниях и прогнозах, связанных со стратосферой в других регионах земного шара, особенно в Южном полушарии.

Обширные исследования последних лет показали, что влияние ВСП распространяется на всю атмосферу. Это включает распространения вниз для влияния на приземную погоду, а также вверх в мезосферу, термосферу и ионосферу (~ 60–300 км).

Как могут измениться события ВСП, если климат продолжает меняться?

Это остаётся неясным, несмотря на многочисленные попытки его изучения в последние десятилетия. Анализ последних сравнений климатических моделей не даёт ответа. Большинство отдельных моделей CMIP6 прогнозируют значительные изменения, но при этом нет единого мнения о знаке изменения. Ошибки модели в реакции атмосферы на изменение климата могут частично объяснить эту неопределённость.

Вверху: аномалии средней температуры в диапазоне 65–90 ° с.ш. в результате 36 ВСП в период 1958–2015 гг. Внизу: то же, за исключением аномалий давления. Серая линия показывает тропопаузу.

Увеличение выбросов парниковых газов имеет противоположные эффекты в полярной стратосфере (радиационное охлаждение по сравнению с повышенным адиабатическим потеплением из-за роста волновой активности), и поэтому различный относительный вклад этих эффектов в моделях может привести к другому знаку изменения ВСП.

Модели также различаются по чувствительности Арктики к увеличению выбросов парниковых газов, а также по реакции тропосферы на ВСП. Лучшее знание динамики стратосферы-тропосферы и последующее улучшение моделей прояснили бы будущие изменения в ВСП.

Какие из нерешённых вопросов требуют дополнительных исследований, данных или моделирования?

Относительно простые динамические модели не в состоянии охватить все механизмы, участвующие в возникновении ВСП, что препятствует их использованию при изучении таких аспектов, как предсказуемость ВСП. Использование современных численных моделей также проблематично для изучения предсказуемости ВСП из-за их неточностей описания процессов в стратосфере, особенно в самой нижней полярной стратосфере. Чтобы решить эти проблемы, проект SNAP (Stratospheric Network for the Assessment of Prediction) стремится охарактеризовать и сравнить стратосферные отклонения в моделях субсезонного прогнозирования.

Реакция тропосферы на ВСП также является причиной большой неопределённости, поскольку тропосфера не всегда явно находится под влиянием отдельных ВСП.

Наконец, остается неизвестным, в какой степени ВСП влияют на околоземную космическую среду. Кажется, что ВСП влияют на генерацию мелкомасштабных ионосферных возмущений, но доказательства далеко не окончательные. Понимание этих эффектов имеет особое значение из-за их влияния на коммуникационные и навигационные сигналы.

Ссылка: https://eos.org/editors-vox/global-effects-of-disruptions-to-the-stratospheric-circulation

Океан ослабляет глобальное потепление, поглощая около четверти глобальных антропогенных выбросов углерода. Примерно 40% этого стока углерода приходится на Южный океан. Однако модели земной системы не могут воспроизвести циркуляцию Южного океана и потоки углерода. Авторы использовали два мультимодельных ансамбля и выявили тесную взаимосвязь между современной солёностью морской поверхности в субтропической-полярной фронтальной зоне и стоком антропогенного углерода в Южном океане. Наблюдения и результаты моделей ограничивают кумулятивный сток углерода в Южном океане за 1850-2100 гг. до 158 ± 6 петаграмм углерода при сценарии с низким уровнем выбросов SSP1-2.6 и до 279 ± 14 петаграмм углерода при высоком уровне выбросов по сценарию выбросов SSP5-8.5. Ограниченный сток антропогенного углерода на 14–18% больше и его неопределённость на 46–54% меньше, чем предполагалось по неограниченным оценкам. Выявленное ограничение демонстрирует важность круговорота пресной воды для циркуляции Южного океана и углеродного цикла.

Ссылка: https://advances.sciencemag.org/content/7/18/eabd5964