Нарушения в лесных угодьях могут привести к сдвигам в бореальном растительном покрове от преимущественно вечнозелёных деревьев к листопадным или к доминированию нелесных. Это, в свою очередь, влияет на свойства поверхности земли и, возможно, на региональный климат. Точный учёт таких изменений в будущих прогнозах динамики растительности в условиях изменения климата имеет решающее значение, но затруднён (например, из-за неопределённости будущих режимов возмущений). В данном исследовании авторы изучают, насколько будущие прогнозы динамики бореальных лесов чувствительны к дополнительным изменениям режимов возмущений. Использована динамическая модель растительности LPJ-GUESS для изучения и выделения последствий изменения климата и усиления режимов возмущений в будущих прогнозах бореального растительного покрова, а также изменений свойств поверхности земли, таких как альбедо и эвапотранспирация. Результаты моделирования показывают, что (1) потепление само по себе приводит к сдвигу в сторону более густых лесных ландшафтов, (2) более интенсивные возмущения сокращают древесный покров в пользу кустарников и трав, и (3) взаимодействие климата и возмущений приводит к расширению ареала лиственных пород. Полученные результаты также указывают на то, что потепление снижает альбедо и увеличивает эвапотранспирацию, в то время как более интенсивные возмущения оказывают противоположный эффект, потенциально компенсируя воздействие климата. Таким образом, потепление и возмущения являются сравнительно важными факторами изменений в бореальных лесах. Результаты указывают на будущие режимы возмущений как на ключевой источник неопределённости моделей и подчёркивают необходимость учёта влияния возмущений на состав растительности и обратную связь между поверхностью земли и атмосферой.

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/22/3635/2025/

 
Потепление в Арктике приводит к существенным изменениям состава, структуры и функций растительности тундры, включая разрастание и уплотнение кустарников и верхней границы леса. Однако прогнозирование траекторий движения углерода в меняющейся Арктике затруднено из-за взаимодействующих обратных связей между составом и структурой растительности и характеристиками поверхности. Авторы провели анализ чувствительности прогнозируемых потоков поверхностной энергии, запасов почвенного углерода и потоков CO₂ (на текущий момент и до 2100 года) к различным темпам разрастания кустарников при будущих сценариях выбросов (средний — RCP4.5 и высокий — RCP8.5), используя арктическую конфигурацию модели E3SM Land Model. Они сосредоточились на ручье Трейл-Вэлли-Крик, горном участке тундры в западной части канадской Арктики, где наблюдается уплотнение и расширение кустарников. Было обнаружено, что разрастание кустарников не оказало существенного влияния на смоделированные балансы поверхностной энергии и воды. Однако баланс углерода был чувствителен к разрастанию кустарников, что приводило к более высоким темпам секвестрации углерода вследствие более высоких темпов разрастания («кустарникофикации»). Таким образом, при низких темпах разрастания кустарников участок станет источником углерода, особенно в условиях RCP8.5, из-за более высоких температур, которые углубляют активный слой и усиливают дыхание почвы. При более высоких темпах разрастания кустарников Трейл-Вэлли-Крик станет чистым поглотителем CO₂ в обоих сценариях из-за того, что более высокая продуктивность кустарников перевешивает усиление дыхания, обусловленное температурой. Результаты моделирования подчёркивают влияние разрастания кустарников на потоки и запасы углерода в арктической экосистеме. Авторы прогнозируют, что на Трейл-Вэлли-Крик скорость «кустарникофикации» будет взаимодействовать с интенсивностью изменения климата, чтобы определить, станет ли участок поглотителем или источником углерода в прогнозируемом будущем климате.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024JG008721

 
Ожидается, что прибрежные сообщества будут испытывать повышенную угрозу эпизодических наводнений в связи с повышением уровня моря в XXI веке. Хотя глобальное повышение уровня моря играет значительную роль, локальные процессы, такие как вертикальные движения суши, влияют на сроки и масштабы угрозы наводнений. В данном исследовании оценивались финансовые потери строительства в случае экстремальных наводнений, вызванных повышением уровня моря и изменением относительного уровня моря в Новой Зеландии. Финансовые потери были рассчитаны для отдельных строительных объектов на будущий 100-летний период с использованием прогнозов глобального повышения уровня моря для сценариев общего социально-экономического пути со средней степенью достоверности 2–4,5 и 5,8–5 с учётом локального вертикального движения суши. Локальные вертикальные движения суши увеличили национальные 100-летние потери от прибрежных наводнений до 15% к 2100 году по сравнению с глобальным повышением уровня моря, что привело к ускорению ожидаемых потерь к концу века на 10–12 лет. На субнациональном уровне ежегодные потери в период с 2050 по 2100 гг. могут возникнуть на 25 лет раньше из-за нисходящего движения суши и на 19 лет позже из-за восходящего движения. Эти результаты подчёркивают важность включения вертикальных движений суши в оценки риска прибрежных наводнений для определения места и сроков смягчения риска в условиях меняющегося уровня моря.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-13021-3

Годовое накопленное устьичное поглощение озона в течение вегетационного периода, т.е. видоспецифичная фитотоксичная доза озона, превышающая пороговое значение 1,0 нмоль·м⁻²·с⁻¹ (POD₁SPEC), была оценена для функциональных типов европейских лесных древесных растений в период с 2008 по 2012 гг. Эти оценки POD₁SPEC основаны на концентрациях озона, полученных с помощью модели EMEP CTM в сочетании с устьичным поглощением озона, рассчитанным с помощью модели DO3SE (депонирование озона для устьичного обмена). Для оценки влияния озона на темпы роста лесов были построены дозозависимые соотношения на основе POD₁SPEC в соответствии с результатами многолетних экспериментов с молодыми деревьями, полученными в рамках Конвенции ЕЭК ООН о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Для оценки годовых изменений запасов углерода (С) в живой биомассе лесов, вызванных озоном, использовалась официальная информация о валовых темпах прироста леса, а также о естественном и лесозаготовительном изъятии для разных европейских стран за 2008–2012 гг. Это было достигнуто с использованием двух различных сценариев: с учётом и без учёта негативного воздействия озона на валовые темпы прироста леса, оценённых с использованием дозозависимых соотношений на основе POD₁SPEC, поскольку они связаны с воздействиями. Результаты позволили оценить годовой разрыв между валовым приростом леса и общими изъятиями, т. е. годовыми изменениями запасов леса, как для текущих уровней озона и связанных с ними воздействий, так и в отсутствие таких воздействий. Оценки были сделаны путём сопоставления видовой информации с широкими европейскими типами хвойных и лиственных лесов для обеспечения согласованности со статистикой лесов. Для преобразования оценок воздействия озона на годовые изменения запасов С в живой биомассе лесов использовалась методология МГЭИК по умолчанию. Результаты показали, что основанный на POD₁SPEC критический уровень негативного воздействия озона на леса на больших территориях Европы, был превышен в период 2008–2012 гг., за исключением внутренних районов Средиземноморья, небольших территорий континентальной Европы и Фенноскандинавских гор. Самый высокий POD₁SPEC был оценен для прибрежных регионов Европы средних широт, охватывая Великобританию и простираясь на север до центральной части Швеции, юга Норвегии и Финляндии. К югу более низкие значения POD₁SPEC были оценены для большей части Пиренейского полуострова и частей прибрежных регионов Средиземноморья. Было подсчитано, что снижение воздействия озона, аналогично доиндустриальным условиям, увеличит темпы прироста запаса древесины в европейских лесах на 9%, но это увеличит годовые чистые изменения запасов древесины на корню в европейских лесах на 28%. Разница в валовом приросте запаса древесины с учётом и без учёта воздействия озона была относительно схожей, например, в Германии и Франции. Однако, поскольку разрыв между валовым приростом и общими изъятиями в Германии был значительно меньше, ускоренный рост в отсутствие влияния озона оказали гораздо больший относительный эффект на изменения запасов леса на корню в Германии, чем во Франции. В совокупности для всех европейских лесов секвестрация углерода в живой биомассе, по оценкам, увеличилась на 31% в отсутствие воздействия озона. Тщательный анализ литературы привёл к выводу, что взрослые деревья в полевых условиях не могут считаться менее чувствительными к воздействию озона по сравнению с молодыми деревьями в экспериментальных условиях, что убедительно свидетельствует о достоверности этих результатов для европейских лесонасаждений разных возрастных классов.

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/22/3563/2025/

Глобальный углеродный проект (Global Carbon Project, GCP) ежегодно составляет обновлённый глобальный углеродный бюджет, синтезируя современные оценки антропогенных выбросов CO₂, поглощения CO₂ сушей и океаном, а также темпов роста концентрации CO₂ в атмосфере. Разность между этими показателями, называемая дисбалансом глобального углеродного бюджета, отражает совокупную неточность оценок отдельных компонентов. Предполагается, что темпы роста, полученные на основе наблюдений за отношением смеси на поверхности в пограничном слое морской среды, являются высокоточными. Следовательно, оценки поглощения CO₂ сушей и океаном, полученные с помощью моделей, рассматриваются как основной источник дисбаланса. В данной работе авторы показывают, что при использовании оценок темпов роста в пограничном слое морской среды для представления всей атмосферы возникают существенные расхождения. Исправление этого расхождения с использованием оценок инверсии атмосферного потока снижает среднеквадратический дисбаланс в 0,76 ПгС год⁻¹ (из отчёта GCP за 2023 год) на величину до 25%. Дальнейшее исследование метрики дисбаланса между отчётами GCP за 2017 и 2023 годы показывает снижение дисбаланса в результате обновления каждого компонента углеродного бюджета, что приводит к общему снижению на 16%. Эти снижения предоставляют количественные доказательства улучшений в моделях и оценках выбросов кадастра, обусловленных улучшенными данными о воздействии и включением новых процессов углеродного цикла. В целом, сообщается о снижении среднеквадратичного дисбаланса на 37%, с 0,91 до 0,57 ПгС год⁻¹, между отчётами GCP за 2017 и 2023 годы путём объединения улучшений модели и кадастра с поправками на скорость роста концентрации СО2 в атмосфере. Эти результаты свидетельствуют о том, что модели процессов на суше и в океане точнее, чем считалось ранее, и что научное понимание углеродного цикла Земли улучшается.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-61588-2

Надёжные прогнозы изменений состояния береговой линии критически важны для устойчивого управления прибрежными зонами. Несмотря на достижения в области моделирования состояния береговой линии, объективный бенчмаркинг* остаётся ограниченным. Здесь представлены результаты ShoreShop2.0, международного совместного семинара по бенчмаркингу, на котором 34 группы представили прогнозы изменений состояния береговой линии в «слепом» конкурсе. Подмножества данных наблюдений за состоянием береговой линии на неуказанном участке (BeachX) за короткие (5 лет) и средние (50 лет) периоды были скрыты от разработчиков моделей и использованы для сравнительного анализа моделей. Используя наборы спутниковых данных о состоянии береговой линии для калибровки и оценки, наиболее эффективные модели достигли точности прогнозов порядка 10 м, что сопоставимо с точностью спутниковых данных о состоянии береговой линии, это свидетельствует о том, что некоторые пляжи можно моделировать практически так же хорошо, как и наблюдать за ними дистанционно. Результаты этого совместного сравнительного конкурса критически оценивают современное состояние дел в области прогнозирования изменений береговой линии, а также выявляют ограничения моделей, способствуют усовершенствованиям и предлагают идеи для расширения возможностей прогнозирования береговой линии.

*Бенчмаркинг— это процесс сравнения ключевых показателей с эталонами, чтобы выявить возможности для улучшения. 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02550-4

 
Спутниковые инверсии предоставляют ценную информацию о потоках метана (CH₄), однако усвоение общих мольных долей CH₄ (XCH₄), усреднённых по столбу сухого воздуха, оказалось сложной задачей. В данном исследовании впервые исследуется потенциал новых данных GOSAT о парциальном столбе в нижней тропосфере (pXCH₄_LT), полученных Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA), для ограничения глобальных и региональных потоков CH₄. Используя атмосферную инверсионную модель CarbonTracker Europe-CH₄ (CTE-CH₄), авторы оценили потоки CH₄ в период с 2016 по 2019 гг., ассимилируя данные JAXA/GOSAT pXCH₄_LT и XCH₄, а также данные наблюдений CH₄ на поверхности Земли независимо друг от друга. Потоки CH₄ в Северном полушарии, полученные из данных pXCH4_LT, были аналогичны оценкам из наземных наблюдений, но были занижены примерно на 35 Тг CH₄ в год (∼6% от глобального значения) с использованием данных XCH₄. Для Южного полушария оценки, полученные из обеих инверсий GOSAT, были примерно на 15–30 Тг CH₄ в год выше, чем из наземных данных. Оценки по независимым данным, полученным в ходе самолётной кампании Atmospheric Tomography Mission, оказались в хорошем согласии в содержании CH₄ в нижней тропосфере из инверсий с использованием pXCH₄_LT и наземными данными. Однако смоделированные градиенты север-юг, полученные из этих инверсий, показали значительную переоценку в верхней тропосфере и стратосфере, возможно, из-за относительно однородного распределения контролирующего стоки метана OH между полушариями. В целом авторы пришли к выводу, что использование данных JAXA/GOSAT pXCH₄_LT демонстрирует значительный потенциал в ограничении глобальных и региональных потоков CH₄, углубляя понимание бюджета CH₄.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/7829/2025/

Глобальные климатические модели играют важную роль в климатических прогнозах, но часто демонстрируют смещения, особенно в представлении экстремальных значений и многомерных зависимостей, что ограничивает их применение при оценке воздействия. Традиционные методы коррекции смещения, такие как квантильное картирование, учитывают маргинальные распределения, но не позволяют корректировать совместные экстремальные значения и связи между переменными. Для решения этих проблем авторы предлагают полную коррекцию плотности с использованием нормализующих потоков (Complete Density Correction using Normalizing Flows, CDC-NF) – новый метод, использующий обратимые преобразования для корректировки полного совместного распределения результатов глобальных климатических моделей. Используя данные наблюдений из ежедневных прогнозов NOAA nClimGrid и глобальных климатических моделей CMIP6, они применили метод CDC-NF с ежедневным временным разрешением к результатам по осадкам и максимальной температуре из прогнозов глобальных климатических моделей CMIP6. По сравнению с традиционными методами оценки влияния климата (коррекции смещения), CDC-NF продемонстрировал существенное улучшение расстояния Вассерштейна, среднеквадратичной ошибки и процентного смещения, особенно для 90-го процентиля экстремальных значений. Кроме того, он сохранил структуру взаимной корреляции, повысив надёжность моделирования сложных экстремальных значений. CDC-NF представляет собой значительный шаг вперёд в области оценки влияния климата, предоставляя надёжную основу для устранения смещений в глобальных климатических моделях и улучшения исследований воздействия на климат в условиях меняющегося климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-05478-8

Более 30 лет исследования по обнаружению и атрибуции (detection and attribution, D&A) служили основой для ключевых выводов в международных и национальных оценках климатологии, предоставляя убедительные доказательства реальности и серьёзности антропогенного воздействия на глобальный климат. В начале XXI века методы D&A были адаптированы для оценки вклада изменения климата в долгосрочные тенденции в процессах земной системы и экстремальных погодных явлениях. В последнее время исследования по атрибуции количественно оценили воздействие изменения климата на здоровье и экономику. Авторы предлагают практические рекомендации для междисциплинарного сотрудничества между специалистами в области здравоохранения, климата и других соответствующих научных дисциплин, а также заинтересованными сторонами, в разработке, проведении, интерпретации и представлении надёжных и политически значимых атрибуционных анализов последствий для здоровья человека. Эти рекомендации стали результатом обсуждений между экспертами в области здравоохранения и климатологии. Рекомендуемые шаги включают совместную разработку исследовательских вопросов между дисциплинами; создание междисциплинарной аналитической команды с фундаментальной базой в основных дисциплинах; конструктивное взаимодействие с соответствующими заинтересованными сторонами и лицами, принимающими решения, для определения надлежащего дизайна исследования и аналитического процесса, включая определение события или тенденции воздействия; выявление, визуализацию и описание эффектов в причинно-следственной связи от воздействия погодных/климатических переменных до интересующих результатов для здоровья; выбор соответствующих контрфактуальных климатических данных и, где применимо, оценка эффективности моделей воздействия климата и здоровья, используемых в исследованиях D&A; количественная оценка приписываемых изменений климатических переменных; количественная оценка приписываемых воздействий на здоровье в контексте других детерминант воздействия и уязвимости; и представление ключевых результатов, включая описание того, как рекомендации были включены в аналитический план. Внедрение руководства принесёт пользу различным заинтересованным сторонам, включая исследователей, спонсоров исследований, политиков и участников климатических судебных разбирательств за счёт гармонизации методов и повышения уверенности в результатах.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-025-03976-7

Городская жилая застройка влияет на местный микроклимат и тепловой комфорт человека. Данное исследование объединяет эмпирические данные о микроклимате с данными дистанционного зондирования о сомкнутости древесного полога, размерах участков под застройку, проницаемости поверхностей и цвете крыш для изучения тепловых различий между тремя недавно построенными и тремя уже существовавшими жилыми пригородами в Западном Сиднее, Австралия. В уже построенных районах были большие участки под застройку и взрослые деревья на улицах, в то время как в недавно застроенных пригородах участки были меньше и растительный покров был ограничен. Данные о микроклимате собирались летом 2021 года как в период сильной жары, так и в условиях отсутствия сильной жары при полном солнце. Измерялись температура воздуха, относительная влажность, скорость ветра и температура влажного термометра как индекс теплового стресса. Максимальная суточная температура воздуха достигала 42,7 °C в новых пригородах по сравнению с 39,3 °C в уже существующих (p < 0,001). Уровни температуры влажного термометра во время аномальной жары в новых пригородах соответствовали категории «крайняя осторожность», в то время как в уже существующих оставались в диапазоне «осторожность». Эти результаты подчёркивают преимущества обширных зелёных зон, проницаемых поверхностей и более светлых цветов крыш в условиях воздействия городской жары. Поддержание взрослых деревьев и отказ от тёмных крыш могут значительно снизить летнюю жару и повысить тепловой комфорт на открытом воздухе в различных условиях. Результаты этой работы могут помочь в разработке подходов «снизу вверх» к городскому проектированию с учётом климата, где осведомленные домовладельцы могут влиять на результаты развития.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/16/8/899