Новые исследования предполагают, что объединение наблюдений с судов и с поплавков обеспечивает более точную оценку того, сколько углерода поглощает Южный океан.

Учёт источников и стоков углерода во всём мире имеет решающее значение для учёных и политиков, стремящихся количественно оценить углеродный баланс Земли и предотвратить наиболее катастрофические последствия изменения климата. Согласно современным оценкам, Южный океан поглощает примерно 40% из 2,6 Петаграмм антропогенного углерода, который каждый год растворяется в Мировом океане, являющемся одним из наиболее важных стоков на планете. Но это также недостаточно.
Исследователи обычно определяют обмен углекислым газом между атмосферой и гидросферой, измеряя его парциальное давление в поверхностных водах океана с помощью приборов на судах или причалах. Такие наблюдения на судне точны, но редки, причём большая часть данных собирается в Северном полушарии летом.

Чтобы получить более полную оценку углеродного обмена в Южном океане, Bushinsky et al. скомбинировали судовые измерения с данными, собранными с помощью биогеохимических профилирующих поплавков, развёрнутых в рамках проекта наблюдений и моделирования углерода и климата в Южном океане (SOCCOM). Авторы использовали два независимых метода для создания глобальных карт парциальных давлений СО2 в поверхностных водах и объединили их с измерениями парциального давления углекислого газа в атмосфере, сделанными Национальной администрацией океанических и атмосферных исследований (NOAA), чтобы вычислить месячный поток между воздухом и морской водой. Добавление наблюдений с поплавков привело к уменьшению оценки стока углерода в Южном океане. При учёте только судовых данных средний ежегодный приток углерода в Южный океан составляет 1,14 Петаграмм, в то время как объединение наборов данных показало, что за период 2015–2017 гг. сток был завышен на треть и составил в среднем 0,75 Петаграмм в год.

Предшествующая работа показала, что оценки парциальных давлений углекислого газа, полученные с помощью поплавков, могут быть слегка смещены. Группа проверила воздействие этого потенциального смещения и обнаружила, что оно недостаточно для искажения оценки сокращения стока углерода в Южном океане. Таким образом, исследование показывает, что для получения точных оценок стока углерода в Южном океане необходимо, чтобы исследователи использовали измерения как на поплавках, так и на кораблях.

Авторы также отмечают, что оценки антропогенных выбросов углекислого газа и его содержания в атмосфере достаточно надёжны, поэтому, если Южный океан поглощает меньше углекислого газа, чем считалось ранее, избыток углерода должен обнаружиться где-то в другом месте. Группа определила другие районы на суше и на море, где, возможно, потребуется обновить оценки потоков углерода.

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/ship-based-measurements-overestimate-southern-ocean-carbon-sink

Закись азота (N₂O) является третьим по значимости долгоживущим парниковым газом и важным стратосферным озоноразрушающим веществом. Сельскохозяйственная практика и использование азотных удобрений ведут к значительному увеличению выбросов N₂O. Авторы представляют оценки эмиссии N₂O, определённые на основе трёх глобальных систем атмосферной инверсии в период 1998–2016 гг. По их расчётам, глобальные выбросы N₂O значительно увеличились с 2009 г., и это увеличение происходило быстрее, чем предполагалось в отчёте МГЭИК. Регионы Восточной Азии и Южной Америки внесли наибольший вклад в глобальный рост эмиссии N₂O. По оценкам авторов, общий прирост выбросов составляет 2,3 ± 0,6%, что значительно больше, чем стандартное значение Уровня 1 для комбинированных прямых и косвенных выбросов 1,375% в отчёте МГЭИК. Высокие темпы роста эмиссии и их ускорение, найденные на основе анализа инверсий, способны привести к тому, что выбросы N₂O могут иметь нелинейный отклик в глобальном и региональном масштабах.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-019-0613-7.pdf

Впервые за несколько лет количество российских суперкомпьютеров в мировом рейтинге выросло. Предыдущий летний рейтинг Топ-500 зафиксировал самый низкий показатель с 2006 года. Подъем в рейтинге обеспечил суперкомпьютер Sbercloud Christofari, который с ходу занял 29 позицию в мире.

В тридцатке сильнейших в мире

Согласно данным мирового рейтинга суперкомпьютеров Топ-500, в его последнюю 54 редакцию от ноября 2019 г. вошли три российских вычислительных комплекса. На 29 строчке разместился дебютант мирового Топ-500, суперкомпьютер Christofari, представленный Sbercloud (Сбербанк) всего две недели назад.

На позиции под номером 107 разместился суперкомпьютер «Ломоносов-2» вычислительного центра МГУ, долгое время возглавлявший рейтинг топ-50 мощнейших компьютеров России и СНГ. В предыдущей – 53 редакции мирового рейтинга Топ-500 за июль 2019 г, «Ломоносов-2» занимал 93 позицию.

Строчку под номером 465 в новейшем Топ-500 заняла система Cray XC40, установленная в Росгидромете. В предыдущей редакции Топ-500 этот суперкомпьютер находился на 364 месте.

Таким образом, позиция России впервые за несколько редакций Топ-500 значительно улучшилась – как по количеству систем в рейтинге, так и по суммарной мощности представленных систем.

Christofari и другие участники Топ 500 из России

Несмотря на недавний официальный анонс самого мощного российского суперкомпьютера Christofari, некоторые подробности о его архитектуре и производительности стали известны лишь сегодня из описания на сайте Топ-500. Система, созданная специалистами Сбербанка и Sbercloud в содружестве с Nvidia, выполнена на базе 24-ядерных процессоров Xeon Platinum 8168 с тактовой частотой 2,7 ГГц и графических ускорительных модулей Nvidia DGX-2.

Тройка российских суперкомпьютеров в новейшем топ500

Количество вычислительных ядер в системе Christofari в настоящее время составляет 99,6 тыс. (суммарно по процессорным и графическим чипам), при этом общий объем установленной памяти равен 115,2 тыс. ГБ. В качестве межузлового интерконнекта используется высокопроизводительная технология Mellanox InfiniBand EDR.

Система работает под управлением ОС Ubuntu 18.04.01, с использованием компиляторов Nvidia NVCC 10 и Intel Composer XE, математических библиотек Intel MKL и Nvidia CUDA BLAS, а также библиотеки интерфейса обмена данными OpenMPI-3.1.4-cuda.

Производительность суперкомпьютера Christofari в тестах Linpack зарегистрирована в итоговых данных Топ-500 на уровне 6,669 петафлопс, теоретическая пиковая производительность – на уровне 8,789 петафлопс.

Для сравнения: занимающий 107 строчку мирового рейтинга российский суперкомпьютер «Ломоносов-2», созданный компанией «Т-Платформы», выполнен на 14-ядерных процессорах Xeon E5-2697v3 с тактовой частотой 2,6 ГГц и 12-ядерных процессорах Intel Xeon Gold 6126 с тактовой частотой 2,6 ГГц, а также с применением графических ускорителей Nvidia K40m/P-100 (64 384 вычислительных ядер в сумме). В качестве интерконнекта используется шина Infiniband FDR, в качестве программной обвязки – ОС Linux с компилятором GCC, библиотеками MKL, cuBLAS и OpenMPI-1.10.7. Производительность системы зарегистрирована на уровне 2,478 петафлопса (теоретически на пике до 4,946 петафлопс).

Занимающий 465 строчку в новейшем Топ-500 суперкомпьютер Росгидромета на базе платформы Cray XC40-LC после последней модернизации, проведенной компанией «Т-Платформы» в ноябре 2018 г. включает 976 вычислительных узлов с двумя процессорами Intel Xeon E5-2697v4 и 128 ГБ оперативной памяти на узел с общей производительностью в 1293 Тфлопс (всего 35 136 вычислительных ядер). Вычислительная мощность суперкомпьютерной системы Росгидромета заявлена на уровне 1,2 петафлопс (до 1,29 петафлопс на пике).

Российские взлеты и падения в мировом Top 500

Рекордное число российских суперкомпьютеров было представлено в редакции Топ-500 за июнь 2011 г., когда в него вошли 12 отечественных систем, с общей вычислительной мощностью 2,277% от суммарной производительности рейтинга.

Далее последовал спад: в рейтинге ноября 2011 г. осталось всего пять российских систем. Следующий подъем был зарегистрирован в Топ-500 ноября 2014 г., где от России в топ вошло девять систем. Тогда «Ломоносов-2» занимал 22 строчку мирового списка, при этом Россия по количеству систем делила 7-10 места с Южной Кореей, Индией и Австралией.

С 2014 г. число российских суперкомпьютеров в мировом топе составляло от трех до пяти систем, пока по результатам июля 2019 г. не снизилось всего до двух систем – самый низкий рейтинг страны с ноября 2006 г. Сегодня в Топ-500 также входят некоторые зарубежные системы, созданные российскими компаниями.

Глобальный суперкомпьютерный рынок: тренды и перспективы

В последней редакции Топ-500 значительным образом укрепилась позиция Китая. ПО числу входящих в рейтинг систем страна лидирует с огромным отрывом: 228 суперкомпьютеров, или 45,6% всего списка. Системы из США, в свою очередь, представлены 117 комплексами (23,4%), однако они в сумме демонстрируют большую суммарную производительность – 37,1 % от суммарной мощности топ500, против 32,2% в сумме у всех систем из Китая.

Третье место в зачете рейтинга по странам у Японии с ее 29 системами, далее располагается Франция (18), Германия (16), Голландия (15), Ирландия (14) и Великобритания (11).

Пятьсот самых мощных суперкомпьютеров планеты обладают суммарной мощностью 1,65 экзафлопс (1018, квинтиллионов, или миллион триллионов операций с плавающей запятой в секунду). Минимальная производительность для входа в рейтинг выросла до 1,14 петафлопс, хотя еще полгода назад для этого было достаточно 1,02 петафлопс.

Десятка лидеров рейтинга за полгода не изменилась: первые две строчки принадлежат американским системам Summit и Sierra производства IBM на процессорах Power9 и ускорителях Nvidia Tesla V100 (148,6 петафлопс и 94,6 петафлопс соответственно). Тройку лидеров замыкает китайская система Sunway TaihuLight производительностью 93,0 петафлопс на процессорах Sunway SW26010.

Китайское доминирование в рейтинге отражено числом вошедших в него систем китайского производства: 174 от Lenovo, 71 от Sugon и 65 от Inspur. Cray, недавно приобретенная HPE, находится лишь на четвертой строчке с 36 системами, на пятом – собственно HPE с 35 системами.

Лидеры топ500. Вендоры, суммарная производительность

По-прежнему безоговорочным лидером на процессорном уровне остается Intel – на ее чипах (преимущественно Xeon и Xeon Phi разных поколений) собраны 470 из всех 500 систем рейтинга. IBM занимает второе место с 14 системами, десять из которых собраны на чипах Power, четыре на чипах Blue Gene/PowerPC. Чипы AMD представлены в рейтинге тремя системами. Пока что в списке нет ни одной системы на чипах Arm, но они ожидаются ближе к 2021 г.

Лидеры топ500. Вендоры, суммарное число систем

Среди поставщиков ускорителей в рейтинге доминирует Nvidia: 136 из 145 систем списка оснащены ее акселераторами. Полгода назад рейтинг включал только 134 системы с ускорителями.

Ссылка: https://www.cnews.ru/news/top/2019-11-19_chislo_rossijskih_superkompyuterov

Более 100 экспертов – врачей, климатологов и экономистов провели подобное масштабное исследование и рассмотрели 41 показатель. Исследование проведено британским проектом The Lancet Countdown (Отслеживание прогресса в области здравоохранения и изменения климата). Основные выводы, включенные в отчет, заключаются в следующем. Изменение климата создает экстремальные тепловые волны, которые являются причиной теплового облучения. Это особенно опасно для пожилых людей, которые живут одни в квартирах, которые легко перегреваются. В 2018 году по миру было зафиксировано 220 миллионов излучений тепловыми волнами, что побило рекорд в 2015 – тогда их было 209 миллионов. Приведены оценки потенциальных глобальных потерь рабочего времени в различных секторах экономики из-за жары в 2000-18 годах. Изменение климата увеличивает риски заражения вирусом денге, который передается комарами Aedes aegypti и Aedes albopictus. Это связано с рядом факторов, включая колебания высоких и низких температур за сутки. 9 из 10 "самых комфортных" лет для распространения этого вируса пришлись на последнее десятилетие. Фермерам приходится беспокоиться не только о засухе, но и о вредителях, которые переходят в новые регионы из-за изменения климата. Показатели урожая и ВВП падают. В 2018 году мир потерял 166 миллиардов долларов США из-за экстремальных погодных условий. Вывод ученых: Если не удастся сократить выбросы парниковых газов, это приведет к еще большему вреду: ухудшение здоровья человечества, повышение смертности и ослабление взаимосвязанных систем Земли.

Ссылка: https://www.wired.com/story/how-the-climate-crisis-is-killing-us/

Отчет доступен по ссылке: https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(19)32596-6/fulltext

Государственный секретарь США Майк Помпео объявил 4 ноября о том, что Соединенные Штаты официально инициировали выход из Парижского соглашения об изменении климата, пообещав, что страна продолжит сокращать выбросы, не ставя под угрозу экономический рост.Соединенные Штаты являются мировым лидером по сокращению выбросов. В период с 2005 по 2017 гг. нетто-выбросы парниковых газов в США снизились на 13 процентов, хотя, согласно статистике, экономические показатели США выросли более чем на 19 процентов. Этот успех во многом обусловлен разработкой и внедрением инновационных энергетических технологий, включая ядерную энергию, сланцевый газ, технологии трансформационного угля, возобновляемые источники энергии, аккумуляторы и повышенную энергоэффективность. “Соединенные Штаты сокращают все виды выбросов, даже в то время, как мы развиваем нашу экономику и обеспечиваем доступ наших граждан к доступной энергии. Мы дали свободу нашим энергетическим компаниям внедрять инновации и конкурировать, и наши выбросы углерода резко сократились, – сказал Помпео, – Мы продолжим работать с нашими глобальными партнерами в целях повышения устойчивости к последствиям изменения климата и подготовки к стихийным бедствиям и реагирования на них”.

Ссылка: https://share.america.gov/ru/сша-используют-инновации-с-целью-сокр/

Слово «upcycling» (производство новых вещей путем переработки старых) стало словом 2019 года по версии словаря Кембриджского университета. Именно «upcycling» стало лидером по запросам пользователей интернета. Впервые это слово появилось в словаре в 2011 году. За это время частота его поиска уввеличилась на 181%. Эксперты объясняют это возросшим вниманием жителей Земли к изменению климата на планете. «Утилизация — это конкретное действие, которое человеку по силам и которое может изменить ситуацию с климатом», — сообщила глава издательского отдела Кембриджского словаря Вендалин Николс. Слово «upcycling» опередило другие термины, связанные с экологией. Например, «carbon sink» — поглотитель углерода, такой как лесной массив, и «compostable» — биоразлагаемый.

Ссылка:https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Frusplt.ru%2Fnews%2Fkembridjskiy-slovar-slovo-686066.html

Исследователи определили то, что они называют «последней ледяной зоной», 2000-километровый участок океана к северо-западу от Гренландии, где летний ледяной покров Арктики может сохраняться ещё несколько десятилетий. Как сообщается в журнале Geophysical Research Letters, площадь морского льда в Северном Ледовитом океане сократилась в среднем более чем на треть с 1984 по 2018 гг. Только в двух частях «последней ледовой зоны» - на одном участке непосредственно к северу от Гренландии и в ещё одной полосе, расположенной более чем в 1300 километрах к западу вдоль самых северных островов Канады, - почти весь год сохраняется покрытие морским льдом, говорят исследователи. В отличие от остальной части Северного Ледовитого океана, толщина льда в этих двух регионах достигает максимум 4 метров или около того. Но новый анализ авторов исследования также показывает, что потери льда там происходят в два раза быстрее, чем где-либо ещё в Северном Ледовитом океане. Учёные утверждают, что эти две области постоянного (на данный момент) морского льда могут быть последними северными ареалами, где дикие животные, выживание которых в значительной степени зависит от наличия морского льда, такие как белые медведи, моржи и нарвалы, могут существовать в условиях потепления.

Ссылка: https://www.sciencemag.org/news/2019/11/watch-arctic-s-sea-ice-slowly-disappear

Парижское соглашение 2015 года установило цель не допустить рост глобальной средней температуры поверхности более чем на 2 градуса Цельсия по отношению к её доиндустриальному уровню. Это амбициозная цель, которая потребует существенного снижения уровня выбросов долгоживущих парниковых газов. Представленная работа обеспечивает математическую основу (на базе результатов современных климатических моделей) для расчёта выбросов парниковых газов согласно предписанным сценариям, соответствующим цели Парижского соглашения. Уникальность работы заключается в том, что, стартуя с временных рядов глобальной средней температуры поверхности, эффективно рассчитываются выбросы, допустимые для достижения вышеупомянутой цели, что делает эту работу мощным ресурсом для политиков. Результаты работы показывают, что в ближайшие годы выбросы аэрозоля играют большую роль в определении допустимых выбросов парниковых газов, которые ограничат будущее потепление двумя градусами, однако в долгосрочной перспективе при любых разумных сценариях аэрозолей требуется резкое сокращение выбросов парниковых газов. При больших будущих выбросах аэрозолей, аналогичных сегодняшним, чтобы ограничить потепление до 2°C, эмиссия парниковых газов должна быть сокращена на 8% к 2040 г. и на 74% к 2100 г. При более вероятном сценарии с низким аэрозолем выбросы парниковых газов должны быть сокращены на 36% и 80% к 2040 и 2100 гг. соответственно. Предусмотренные Парижским соглашением национальные вклады в сокращение эмиссии парниковых газов недостаточны для достижения этой цели.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-019-52901-3.pdf

На каждый 1˚C глобального потепления частота самых сильных осадков почти удвоится

Очень сильные дожди, которые редки в нашем текущем климате, вероятно, в будущем участятся, вследствие происходящего потепления. Учёные предполагают, что изменение климата приведёт к увеличению среднеглобального количества осадков, потому что чем теплее атмосфера, тем выше концентрации водяного пара в воздухе. По той же причине экстремально сильные ливни в будущем могут превосходить интенсивность самых сильных дождей сегодня.

Гуннар Мире (Gunnar Myhre) из Центра международных исследований климата в Осло и его коллеги исследовали, может ли глобальное потепление также изменить частоту экстремальных осадков. Используя исторические данные о погоде и результаты климатического моделирования, они обнаружили, что самые сильные выпадения осадков, зафиксированные сегодня, будут происходить почти в два раза чаще с каждой последующим ростом среднеглобальной температуры на 1˚C.

Таким образом, общее количество осадков от экстремальных погодных явлений также может примерно удвоиться при потеплении на один градус, что может оказать серьёзное воздействие на общество.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/d41586-019-03429-z