На фоне оценок возможных финансовых потерь российских экспортеров в связи с планами Евросоюза ввести налог на углеродоемкий импорт активизировалась работа по принятию российского закона о внутреннем углеродном регулировании. Большинство ведомств уже согласовали последнюю версию готовившегося пять лет законопроекта Минэкономики, однако с критикой документа выступают экологи и советник президента РФ по климату Руслан Эдельгериев.

Закон «О государственном регулировании выбросов парниковых газов» должен заложить основу для отчетности компаний о таких выбросах, а также для выработки мер по их снижению. В ходе пятилетней разработки документа в нем то появлялись, то исчезали нормы о введении целевых показателей выбросов для предприятий и экономических механизмов регулирования (сбор за превышение уровня выбросов, квотирование и углеродный рынок, углеродный налог). Как правило, против более жестких формулировок выступал ряд отраслевых министерств и часть бизнеса (в том числе РСПП) — они считали, что избыточные требования утяжелят финансовую и административную нагрузку.

Заключительная версия законопроекта Минэкономики вводит углеродную отчетность для компаний и называет приоритетом поддержку добровольного проектного механизма для бизнеса.

Дополнительные же меры углеродного регулирования могут быть приняты правительством в случае риска недостижения целевых показателей по выбросам.

По итогам прошедшего в конце прошлой недели совещания у вице-премьера Виктории Абрамченко ведомствам было поручено ускорить работу над документами по климатической политике, в том числе представить в аппарат правительства согласования по проекту закона о регулировании выбросов парниковых газов уже к 27 июля.

По данным “Ъ”, законопроект в итоге согласован почти всеми ведомствами, Минфин представил ряд технических замечаний. Однако документ не был поддержан советником президента РФ по климату Русланом Эдельгериевым.

«Без формирования в России системы торговли выбросами, создающей условия для их снижения путем модернизации производств, повышения их энергоэффективности и реализации проектов поглощения парниковых газов, законопроект представляется ущербным для государства»,— сказал советник “Ъ”.

Кроме того, вчера организация «WWF России» направила в аппарат Виктории Абрамченко письмо с критикой законопроекта (есть у “Ъ”). Экологи предлагают вернуть в него положения о рыночных механизмах и более жестких мерах регулирования, в частности о порядке оборота углеродных единиц. В «WWF России» считают, что только добровольных действий компаний по осуществлению проектов недостаточно, должна быть и плата за сверхлимитные выбросы парниковых газов. В «Гринписе России» заявили о поддержке письма коллег, заявив, что «учет и жесткое регулирование выбросов — это единственный эффективный драйвер модернизации российской экономики».

В РСПП, критиковавшем предыдущие версии проекта, нынешнюю, по словам источника в бизнес-ассоциации, находят «своевременной и нужной». Там полагают, что «подтвержденная и верифицированная отчетность должна стать инструментом защиты российских производителей на мировом рынке в условиях углеродного протекционизма». Олег Плужников, возглавляющий климатическое направление в «Деловой России», плюсом проекта называет его необременительности для бизнеса, а минусом — то, что «он не учитывает в полной мере реалии сегодняшнего дня».

Руслан Эдельгериев отмечает, что практически во всех развитых и развивающихся странах приняты решения о введении платы за выбросы углерода как основного экономического инструмента снижения выбросов либо в виде налога или сбора, либо системы торговли выбросами. «При этом страны, которые не вводят такой системы, все равно вынуждают платить за углерод: либо при экспорте своей углеродоемкой продукции, либо при реализации принимаемых на международном уровне секторальных мер углеродного регулирования (первый такой сектор — гражданская авиация)»,— сказал “Ъ” советник президента.

Ссылка: https://www.kommersant.ru/doc/4435261

О том, что необходимо воссоздать государственную систему мониторинга состояния мерзлоты, говорили на дискуссионном клубе, который организовал и проводил Проектный офис развития Арктики. К такому выводу пришли участники дискуссионного клуба «Проблемы деградации многолетнемёрзлых пород и обеспечения безопасности объектов в Арктике». Генеральный директор ПОРА Александр Стоцкий предложил с учётом важности темы и общественного резонанса создать на базе ПОРА координационную рабочую группу по криолитозоне Российской Арктики и Субарктики.

В Арктике из-за изменений климата обострились проблемы строительства и эксплуатации объектов инфраструктуры на многолетнемерзлых грунтах. Задачи обеспечения безопасности требуют воссоздания государственной системы мониторинга мерзлоты для объектов гражданского строительства и корпоративных систем — для промышленных объектов.

Грунты в арктических поселениях теряют свои несущие свойства, на них становится опасно строить новое жилье и объекты инфраструктуры. «По оценкам ученых, к середине XXI века из-за потепления и таяния грунтов может быть повреждено до 70% арктической инфраструктуры. Уже в настоящее время многие инженерные сооружения, конструкции и фундаменты жилых домов теряют свою несущую способность. Для того чтобы переломить эту ситуацию, очень важно повысить требования к технологиям строительства, расширить нормативную базу в части охраны вечной мерзлоты и проведения адаптационных мероприятий. Считаю важным разработку „зеленых стандартов“ строительства с минимальным воздействием на окружающую среду, принятие программы по обеспечению инженерной безопасности жилых домов и объектов инфраструктуры в Арктике, а также принятие федерального закона об охране вечной мерзлоты», — отметил первый заместитель постоянного представителя Республики Саха (Якутия) при президенте РФ Александр Сафронов.

В арктических городах уже много лет не проводят исследования и мониторинг вечной мерзлоты. «В настоящее время закрыты все мерзлотные станции. Необходимо возрождать территории геокриологических полигонов для проведения испытаний и создания постоянного мониторинга состояния многолетнемерзлых грунтов. Есть перспективы для возрождения Воркутинского мерзлотного центра, который может стать площадкой для исследований», — добавил почетный архитектор России, бывший главный архитектор Воркуты Виталий Трошин.

Сейчас законодательно не закреплена необходимость постоянного мониторинга состояния почвы под строительными объектами. «Климатические риски для Арктики настолько важны, что не учитывать их преступно. При этом на данный момент не предусмотрено особых требований к арктическому строительству. Важнейшей составляющей безопасности являются требования не только к стройке, но и к эксплуатации объекта. Необходимы системы контроля за фундаментами зданий, построенных в условиях мерзлоты», — рассказала Татьяна Красникова, исполнительный директор ООО «Научные разработки».

Сейчас наступила смена парадигмы. Нужно не бороться с вечной мерзлотой, а научиться там строить и жить. Настало время для мониторинга мерзлоты. Например, в центральной Якутии среднегодовая температура повысилась на 3,3 градуса. Температура грунтов и глубина протаивания на некоторых грунтах серьезно изменилась. «В Якутске принят закон о рациональном использовании и сохранении мерзлоты. Мы надеемся, что в России будет принят аналогичный закон, осуществление его в одной республике невозможно. Катастрофы случаются из-за отсутствия контроля. А этим процессом вполне можно управлять», — отметил Михаил Железняк, директор Института мерзлотоведения СО РАН.

Изменение температуры и засоленности грунтов, а также поведение фундаментов зданий в условиях Арктики необходимо учитывать при проектировании и строительстве. «Правильное проектирование может позволить избежать последствий: фундамент и надземная часть зданий должны быть адаптированы к изменениям климатических условий. Также следует минимизировать воздействие на мерзлые грунты при строительстве и получать рекомендации ученых. В городах Арктики разные условия и температура грунта, поэтому необходимо создать систему районирования по мерзлоте», — сообщил Али Керимов, директор НПО «Фундамент» из Норильска.

Сейчас проводятся работы по обновлению строительных стандартов для Арктики. В них, в частности, задействован Институт геотехники и инженерных изысканий в строительстве.

В воссоздании системы мониторинга многолетнемерзлых пород деятельное участие принимает Министерство по развитию Дальнего Востока и Арктики.

«Важной предпосылкой к успеху воссоздания системы мониторинга является опора на межведомственный подход, поскольку эта проблематика затрагивает широкий спектр отраслей и хозяйственной деятельности», — подчеркнул заведующий сектором геокриологии Всероссийского научно-исследовательского института гидрогеологии и инженерной геологии Владимир Дубровин.

Ссылка: https://aif.ru/society/ecology/sistema_gosmonitoringa_kak_sledit_za_sostoyaniem_merzloty

Мы изменяем систему Земли с беспрецедентной скоростью, не представляя в деталях последствий. Всё более подробные модели постоянно совершенствуются, но глубокое понимание сохраняющихся неопределённостей по-прежнему отсутствует. Две основные задачи заключены в том, чтобы получить необходимый объём детальной модельной информации и точно предсказать, как антропогенный диоксид углерода СО2 нарушает внутреннюю природную изменчивость климата. Путь к преодолению обоих этих препятствий изложен во всеобъемлющем обзоре, опубликованном в Reviews of Modern Physics Майклом Гилом и Валерио Лукарини (Michael Ghil and Valerio Lucarini) из климатического проекта ЕС «Горизонт 2020» TiPES.

«Мы предлагаем идеи для осуществления гораздо более эффективного моделирования климата, чем позволяет традиционный подход, основанный исключительно на более подробных моделях. И мы показываем, как извлечь из этих моделей гораздо больше информации с более высокими возможностями для прогнозов. Мы считаем, что это важно, оригинально и гораздо более эффективно, чем многие используемые сегодня методы», - говорит Лукарини, профессор математики и статистики в Университете Рединга, Великобритания и в CEN (Center for Earth System Research and Sustainability) Института метеорологии, Университет Гамбурга, Германия.

Такой подход крайне необходим, поскольку современные климатические модели обычно не выполняют две важные задачи. Во-первых, они не могут уменьшить неопределённость в определении средней глобальной температуры на поверхности после удвоения углекислого газа в атмосфере. Это характеристика называется равновесной чувствительностью климата, и по оценкам, произведённым в 1979 году, она лежит в пределах 1,5–4 градусов Цельсия. С тех пор неопределённость выросла: сегодня она составляет от 1,5 до 6 градусов, несмотря на несомненный прогресс в усовершенствовании численных моделей и огромный прирост вычислительных мощностей за последние десятилетия.

Во-вторых, усилия климатических моделей направлены на предсказание «переломных» моментов, возникающих, когда подсистема (т.е. морские течения, ледяной покров, ландшафт, экосистема) внезапно и бесповоротно переходит из одного состояния в другое. Подобные ситуации хорошо документированы в исторических записях и ​​представляют серьёзную угрозу для современного общества. Тем не менее, они не предсказываются высококлассными климатическими моделями, на которые опираются оценки МГЭИК.

Эти трудности основаны на том, что математическая методология, используемая в большинстве климатических расчётов с высоким разрешением, не позволяет адекватно воспроизвести детерминистическое хаотическое поведение или связанные с этим неопределённости при наличии зависящего от времени воздействия.

Хаотическое поведение присуще системе Земли, так как многие физические, химические, геологические и биологические процессы варьируются во временных масштабах от микросекунд до миллионов лет, в том числе образование облаков, осаждение, выветривание, океанические течения, циркуляцию воздуха, влажность, фотосинтез и т.д. Помимо того, возмущение системы обусловлено в основном солнечной радиацией, которая естественным образом меняется с течением времени, а также антропогенными изменениями в атмосфере. Таким образом, система Земли очень сложна, детерминистически хаотична, стохастически возмущена и никогда не находится в равновесии.

«То, что мы делаем, - это, по сути, распространение детерминированного хаоса на гораздо более общие математические рамки, которое предоставляет инструменты для определения реакции климатической системы на всевозможные воздействия, как детерминированные, так и стохастические», - объясняет Гил, профессор в Ecole. Университет Нормале и Университет PSL в Париже, Франция и в Университете Калифорнии, Лос-Анджелес, США.

Фундаментальные идеи не так уж новы. Теория была разработана десятилетия назад, но она очень сложна и требует междисциплинарного сотрудничества экспертов для реализации в климатических моделях. Такие междисциплинарные подходы постепенно появляются, в них участвуют специалисты по климату, а также эксперты в области прикладной математики, теоретической физики и теории динамических систем. Авторы надеются, что обзор ускорит эту тенденцию, поскольку он описывает математические инструменты, необходимые для такой работы.

«Мы представляем самосогласованное понимание изменения и изменчивости климата в чётко определённых рамках. Я думаю, что это важный шаг в решении проблемы. Потому что, прежде всего, вы должны правильно сформулировать её. Мы используем концептуальные инструменты, которые широко обсуждаются в нашей статье, и мы надеемся, что наука о климате и моделирование климата сделают шаг вперед», - говорит Лукарини.

Ссылка: https://phys.org/news/2020-07-climate.html

Европейский союз (ЕС) запустит спутник, который будет отслеживать и наносить на карту выбросы углекислого газа. По этим данным можно будет понять какая страна вредит окружающей среде больше.

Немецкий производитель OHB-System подписал контракт на сумму 445 млн евро для строительства спутниковой сети мониторинга выбросов углекислого газа по всему миру. Эта инициатива нужна для того, чтобы все страны Парижского климатического соглашения могли узнать детальные данные о выбросах.

Космический аппарат планируют запустить в 2025 году. На них установят датчики Sentinels, которые отслеживают все, начиная от повреждений, вызванных землетрясениями, и заканчивая состоянием здоровья основных продовольственных культур.

На спутник также установят несколько датчиков, которые помогут извлечь сигнал и дифференцировать антропогенные источники газа от источников, выбрасываемых в результате природных процессов.

По требованиям Парижского соглашения страны должны запустить спутник или сеть спутников к 2026 году. «Некоторые оптические приборы новые и очень чувствительные, поэтому нам придется следить за развитием устройств и периодически менять их. Но, безусловно, мы обязаны запустить спутники к 2025 году».

Сейчас на орбите находятся шесть спутниковых систем Sentinel, которые, в том числе, следят за выбросами углерода. Устройство OHB-System будет чувствительнее к выбросам и поможет следить за тем, выполняются ли соглашения.

Ссылка: https://phys.org/news/2020-07-climate.html

Все облачные капли на Земле образуются из крошечных частиц в воздухе - аэрозолей. Дополнительные аэрозоли, появляющиеся в результате антропогенной деятельности, продуцируют больше облачных капель, имеющих меньшие размеры. Меньшие, более многочисленные капли в облаках не сталкиваются так эффективно, что приводит к меньшему количеству осадков. Используя комбинацию покадровой спутниковой съёмки и моделирования траектории воздушных масс, авторы показывают, что аэрозоли могут увеличивать количество облаков и продлевать время жизни облачных полей, главным образом в стабильных атмосферных условиях, которые обычно обнаруживаются на западных побережьях субтропических районов с преобладанием страто-кучевых облаков. Долгоживущие облака оказывают более сильное охлаждающее влияние на климат и, следовательно, должны быть правильно параметризованы в атмосферных моделях, чтобы можно было получить точные прогнозы изменения климата.

Предполагается, что антропогенные аэрозоли усиливают планетарное альбедо и частично компенсируют потепление, вызванное накоплением парниковых газов в атмосфере Земли. Аэрозоли могут увеличить покрытие, отражательную способность и время жизни тёплых облаков нижнего яруса. Однако взаимосвязь между временем жизни облаков и концентрацией аэрозоля сложно измерить с помощью спутников, находящихся на полярной орбите. Авторы оценивают две временные шкалы, относящиеся к формированию и «живучести» облаков нижнего яруса в пространственных областях размером 1° × 1° с использованием многолетних геостационарных спутниковых наблюдений, предоставленных системой CERES (Clouds and Earth’s Radiant Energy System). Лагранжевы траектории, охватывающие несколько дней вдоль классической переходной зоны стратус-кумулюс, стратифицированы по аэрозольной оптической толщине и метеорологическим данным. Для облаков, образующихся на относительно загрязнённых траекториях, характерно иметь более низкую интенсивность выпадения осадков, более длительное среднее время жизни и более высокие альбедо и количество облаков по сравнению с незагрязнёнными траекториями. Хотя различия в траекториях жидкой воды оказываются незначительными, находятся прямые доказательства увеличения планетарного альбедо, главным образом, вследствие увеличения концентрации капель и количества облаков, с учётом того, что влияние аэрозоля на количество облаков положительно только для стабильных атмосферных условий. В то время как увеличение доли облаков обычно может быть большим в начале траекторий, вклад описывающего как дополнительные ядра конденсации облаков могут увеличить количество солнечного излучения, отражаемого облаками, эффекта (Twomey effect) оценивается как основной (примерно 3/4) в непрямом радиационном воздействии (форсинге) аэрозоля.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/117/30/17591

Новый анализ показал, что изменения в крупномасштабных ветровых явлениях, вызванные глобальным потеплением, гораздо более предсказуемы, чем считалось ранее. Это порождает надежду на улучшение прогнозов регионального изменения климата и количества осадков. Тем не менее, исследование также обнаруживает, что современные климатические модели не отражают динамику атмосферы и океана, определяющие эту предсказуемость, поэтому их прогнозы ненадежны для тех тенденций, на которые влияет циркуляция атмосферы. Разработчики моделей ещё не выяснили, чего не хватает в их коде. Одна из гипотез состоит в том, что они не в состоянии создать общую ветровую структуру на основе данных отдельных погодных систем. Но проблема может также отражать плохую визуализацию стратосферы или взаимодействия между океаном и атмосферой.

Ссылка: https://science.sciencemag.org/content/369/6503/490

На сайте Принстонского университета появилась первая из цикла статей, посвящённых климатическим и экологическим проблемам. В ней рассказывается о пионерской роли университета в возникновении математического моделирования климата.

«Представьте, что вы можете экспериментально манипулировать климатом всей планеты. Вы можете разбрызгивать дождевые облака там, где они вам нужны, добавлять или удалять парниковые газы из атмосферы, изменять интенсивность падающего солнечного света, переставлять горы или леса по своему желанию ... возможности безграничны.

Это обещание климатических моделей, сложных компьютерных программ, работающих на самых быстрых компьютерах в мире. Эти гигантские программы - более миллиона строк компьютерного кода, который будет заполнять тысячи страниц печатного текста, - копируют как можно больше аспектов систем Земли.

Усилия направлены на решение одной из самых больших проблем человечества: изменение климата. Компьютерное моделирование, бьющееся сердце современной науки о климате, является основополагающим для нашего понимания антропогенного глобального потепления и является исключительно важным инструментом, на который ссылается Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) в своих оценках изменения климата. Если международным политикам удастся организовать предотвращение климатической катастрофы, это будет в значительной степени связано с воздействием этих моделей - и учёных, их создавших».
В статье дана краткая ретроспектива зарождения и развития климатического моделирования в университете за последние 50 лет, отмечен вклад университетских климатических исследований в мировую науку.

С полным текстом статьи можно ознакомиться по адресу: https://www.princeton.edu/news/2020/07/29/climate-modeling-princeton

Как быть, если снег, от которого зависит ваш запас воды, тает слишком быстро, а ледники уцелели только высоко в горах? На севере Индии с климатическими изменениями справляются с помощью гигантских ледяных конусов: они дают исстрадавшимся фермерам жизненно необходимую воду.

Ладакх, высочайшее плато в самой северной части Индии, давшее название целому региону, ведет войну. Враг отбирает запасы воды, губя сельскохозяйственные угодья. На местных засушливых землях издавна выращивали пшеницу и ячмень, разводили кашминских коз. Теперь же фермеры отчаялись и бегут в Лех, город стоящий на реке Инд. Мы с Сонамом поднимаемся через перевалы и долины на высоту в 2500 метров, чтобы проверить его систему обороны: высокие ледяные конусы, которые Сонам Вангчук называет ступами.

Гийен Ригзен, управляющий монастыря в деревне Файенг, держит кусок льда от ступы, построенной там в 2019 году. Талую воду монахи используют для полива рощи из 5000 ив и тополей. Рощу высадили пять лет назад, тогда же и была построена первая ступа.

Сонам инженер, в Ладакхе он основал альтернативную школу. «Этот враг не носит униформы. Он не защищает интересов какого-то государства, у него нет оружия, – говорит Сонам. – Его не останавливают границы, ему совершенно безразличны международные законы. Мы, ладакхцы, оказались на передовой очень странной войны».

Грозный враг – изменения климата. За последние 40 лет средняя температура зимой здесь выросла на 1 градус Цельсия, из-за чего пострадало важнейшее звено в водном цикле Ладакха. Гималаи защищают Ладакх от юго-западного муссона, и за год здесь выпадает всего 110 миллиметров дождя. Главный источник воды – зимние снега и ледники в горах. Однако снег теперь лежит непостоянно, и тает он задолго до наступления весны, а ледники уцелели только высоко в горах, а там таяние начинается поздно.

«Промежуток времени между таянием последнего зимнего снега и весенним таянием ледников становится все больше, – объясняет Сонам. – Такая сухая весна не дает нормально вести сельское хозяйство. Ладакхцы оставляют минимальный углеродный след, но основной удар климатические изменения все равно наносят по нам». Ладакхцы не могут остановить изменения климата, однако ледяные ступы помогают с водой по весне.

Ступа рядом с деревней Ламсо стоит в тени гор и поэтому продержалась все лето, помогая фермерам до тех пор, пока с природных ледников высоко в горах не спустились талые воды.

Мы сворачиваем с шоссе к узкому ущелью рядом с границей Пакистана, по дороге Сонам рассказывает, как родилось его открытие. В 2013 году он заметил, что в тени мостов лед лежит даже на небольших высотах и посреди лета. Он понял, что может помочь жителям деревни замораживать воду зимой, чтобы использовать ее весной.

Обеспечивать тень огромным ледникам непрактично, однако высокая гора льда давала бы тень самой себе. Причем чем круче были бы склоны, тем лучше, потому что так уменьшается поверхность, обращенная к солнцу. «Школьный курс математики убеждал в том, что простым решением проблемы мог бы стать конус», – продолжает Сонам.

Вангчук и его студенты построили первую, как они ее назвали, ледяную ступу (в буддизме ступа – гора из камня или земли, в которой хранятся реликвии) в ноябре 2013 года. Воду из ручья рядом с Лехом перенаправили сначала вниз по трубе с горы, а затем вверх по вертикальной трубе с краном. Ночью, когда воздух резко охладился, команда Сонама открыла кран. Вода распылялась и на землю опадала уже льдинками. Вокруг трубы медленно росла, сужаясь кверху, ледяная гора.

Высота пробной ступы составляла 6 метров. В нее поместилось 150 тысяч литров воды, и она продержалась до мая. Затем Сонам научил строить ступы жителей окрестных деревень. В 2019-м возвели 12 ступ, две из которых – выше 30 метров. В этом году построено 26 ступ, причем выше 30 метров оказались уже девять.

Ледяные ступы строятся зимой. Для этого воды горного ручья перенаправляют в вертикальную трубу. Сила притяжения выталкивает воду из крана на конце трубы, а в ледяном воздухе брызги мгновенно замерзают. Со временем вокруг трубы вырастает конус изо льда. Эта 24-метровая ступа находится в Ганглесе, рядом с Лехом.

Ступа – это каменная постройка, в которой буддисты издревле хранят свои реликвии. В 2019 году, после того как монахи помогли построить эту ледяную ступу в Файенге, художники устроили и расписали в ней алтарь.

Сонам Вангчук, придумавший ледяные ступы, построил рядом с городом Лехом в Ладакхе альтернативную школу. Теперь ее ученики помогают возводить ледяные башни. На фото: школьники празднуют День Земли на ступе в Файенге.

Изменения климата не только приводят к засушливой весне в Ладакхе: летом регион страдает от паводков, возникающих из-за сильных дождей. Сонам надеется, что поливная вода из ступ способна возродить растительность на холмах, и та сможет впитывать дождевую влагу, тем самым предотвращая паводки. «Если размер и расположение ступы оптимальны, она продержится все лето, и даже до следующей зимы», – объясняет Вангчук.

Двигаясь вдоль обрыва, мы въезжаем в деревню Карит. Школьники – первую маленькую ступу они возвели в 2016 году – приветствуют Сонама как героя. «Мы хотим рассказать детям о происходящем в мире, о том, как это влияет на нас», – говорит директор Мохаммад Али.

В 2019 году в конкурсе на самую большую победила эта ступа неподалеку от деревни Шара-Пхуктси. Почти 7 миллионов литров воды помогли орошать поля в 4 деревнях. А еще ступа привлекла туристов: ледолазы приехали покорять ее крутые склоны.

Ступа в Карите в 2019-м поднялась уже на 22 метра. Находясь в тени своего пика, она дожила до августа, позволяя фермерам поливать поля. В этом году фермеры и студенты сделали ступу повыше. «Когда-нибудь мы построим ледяную ступу, которая сможет расти», – Мохаммад полон оптимизма.

Ссылка: https://nat-geo.ru/ekologiya-i-klimat/rukotvornye-ledniki-indijskaya-sistema-oborony-protiv-izmenenij-klimata/

Одновременно с тем, что парниковые газы нагревают поверхность Земли, они также вызывают быстрое охлаждение далеко над нами, на границе с космосом. На самом деле верхняя атмосфера, расположенная примерно в 90 км над Антарктидой, охлаждается со скоростью, в десять раз превышающей среднее потепление на поверхности планеты.

Новое исследование точно измерило эту скорость охлаждения и сделало важное открытие: существует новый четырёхлетний температурный цикл в полярной атмосфере. Результаты, основанные на 24-хлетних непрерывных измерениях австралийскими учеными в Антарктике, были опубликованы в двух статьях в этом месяце.

Полученные данные показывают, что верхняя атмосфера Земли в области, называемой «мезосферой», чрезвычайно чувствительна к росту концентрации парниковых газов. Это даёт новую возможность отслеживать, насколько хорошо работают государственные меры по сокращению выбросов.

Упомянутый здесь проект также отслеживает эффектное природное явление, известное как «серебристые» или «светящиеся ночью» облака. Они красивы, но более частое появление этих облаков считается плохим признаком изменения климата.

Изучение "свечения неба"

С 1990-х годов учёные на австралийской исследовательской станции в Дэвисе провели более 600 000 измерений температуры в верхних слоях атмосферы над Антарктидой. Здесь авторы сделали это с помощью чувствительных оптических инструментов - спектрометров.

Эти приборы анализируют инфракрасное свечение, излучаемое так называемыми гидроксильными радикалами, которые существуют в тонком слое на высоте около 87 км над поверхностью Земли. Такое «воздушное свечение» позволяет измерять температуру в этой части атмосферы.

Результаты показывают, что в верхней атмосфере над Антарктидой углекислый газ и другие парниковые газы не оказывают разогревающего эффекта, который они инициируют в нижней атмосфере. Вместо этого избыточная энергия излучается в космос, вызывая эффект охлаждения.

Новое исследование более точно определяет эту скорость охлаждения. За 24 года температура верхней атмосферы снизилась примерно на 3℃, или 1,2℃ за десятилетие. Это примерно в десять раз больше, чем среднее потепление в нижних слоях атмосферы - около 1,3℃ за последнее столетие.

«Распутывание» природных сигналов

Растущие выбросы парниковых газов способствуют зарегистрированным изменениям температуры, но на эти изменения также влияет ряд других факторов. К ним относятся сезонный цикл (теплее зимой, холоднее летом) и 11-летний цикл активности Солнца (включающий в себя более спокойные и более интенсивные солнечные периоды) в мезосфере.

Одна из задач исследования заключалась в том, чтобы распутать все эти объединенные «сигналы» с целью определить степень, в которой каждый из них привёл к наблюдаемым изменениям.

Удивительно, но в этом процессе обнаружился новый природный цикл, ранее не идентифицированный в полярной верхней атмосфере. В четырёхлетнем цикле, названном квази-четырёхлетним колебанием (Quasi-Quadrennial Oscillation, QQO), температура в верхней атмосфере изменялась на 3-4℃.

Обнаружение этого цикла было всё равно что наткнуться на золотой самородок в хорошо отработанном материале. Требуется дальнейшее исследование, чтобы определить его происхождение и степень важности.

Но это открытие имеет большое значение для моделирования климата. Физика, определяющая этот цикл, вряд ли будет включена в глобальные модели, используемые в настоящее время для прогнозирования изменения климата. Однако изменение 3-4℃ каждые четыре года – слишком большой сигнал, чтобы его игнорировать.

Мы ещё не знаем, какой механизм движет колебаниями. Но каким бы ни был ответ, он также, похоже, влияет на ветры, температуру поверхности моря, атмосферное давление и концентрацию морского льда вокруг Антарктиды.

"Ночные светящиеся" облака

Исследование также отслеживает, как снижение температуры влияет на возникновение серебристых или «ночных» облаков.

Серебристые облака встречаются очень редко - с австралийских антарктических станций они зарегистрированы около десяти раз, начиная с 1998 года. Они появляются на высоте около 80 км в полярных регионах летом. С земли вы можете видеть их, только когда Солнце находится за горизонтом в сумерках, но всё ещё светит в верхней атмосфере.

Облака выглядят как тонкие бледно-голубые волнистые нити. Они состоят из кристаллов льда, и для их формирования требуются температуры около минус 130℃. В то же время впечатляющие серебристые облака считаются «канарейкой в угольной шахте» изменения климата. Дальнейшее охлаждение верхних слоев атмосферы в результате выбросов парниковых газов, вероятно, приведёт к более частым ситуациям с образованием серебристых облаков.

Уже есть некоторые свидетельства того, что облака становятся более яркими и более распространёнными в Северном полушарии.

Измерение изменений

Антропогенное изменение климата угрожает радикально изменить условия жизни на нашей планете. Ожидается, что в течение следующих нескольких десятилетий - менее чем за одну жизнь - средняя глобальная температура воздуха повысится, что повлечёт за собой повышение уровня моря, экстремальные погодные условия и изменения в экосистемах по всему миру.

Долгосрочный мониторинг важен для измерения изменений, а также для тестирования и калибровки всё более сложных климатических моделей. Представленные результаты способствуют созданию глобальной сети наблюдений, координируемой Сетью по обнаружению мезосферных изменений.

Точность этих моделей имеет решающее значение для определения того, действительно ли государственные и другие меры по сдерживанию изменения климата реально эффективны.

Ссылка: https://theconversation.com/carbon-emissions-are-chilling-the-atmosphere-90km-above-antarctica-at-the-edge-of-space-143271

Российские ученые из Арктического и антарктического научно-исследовательского института (ААНИИ) испытают новый прибор для измерения толщины льда в Арктике — акустический волнограф. Об этом сообщили в пресс-службе ААНИИ, передает ТАСС.

Испытания пройдут на «Ледовой базе Мыс Баранова», устройство разработали ученые Института прикладной физики РАН.

В пресс-службе уточнили, что подобные исследования льда с помощью волнографа проводятся уже три года, но при использовании предыдущего прибора выяснилось, что возникали неточности, в том числе во время активного таяния льдов. Новое устройство сможет измерять толщину льда в любых условиях.

Данные, полученные при помощи волнографа, позволят лучше понимать особенности климатических условий Арктики и будут использоваться при обеспечении безопасной навигации в акватории Северного морского пути.

11 июня министерство по развитию Дальнего Востока и Арктики сообщило, что к концу 2020 года российские ученые намерены представить проект воссоздания с нуля системы для изучения вечной мерзлоты в Арктике. По словам главы министерства Александра Козлова, система прекратила существовать в «90-е годы прошлого века», поэтому проект планируется воссоздать с самого начала.

Ссылка: https://lenta.ru/news/2020/07/27/tolsh/