Быстрые перепады температур — это внезапные переходы от экстремально тёплых к холодным или наоборот — оба бросают вызов людям и экосистемам, оставляя очень мало времени для смягчения двух контрастных крайностей, но их ещё предстоит понять. Авторы дают глобальную оценку быстрых перепадов температур в период с 1961 по 2100 гг. Перепады температур с тёплых на холодные благоприятно следуют за более влажными и облачными условиями, в то время как перепады температур с холодных на тёплые демонстрируют противоположную особенность. Из глобальных областей, определённых Межправительственной группой экспертов по изменению климата, более 60% испытали более частые, интенсивные и быстрые перепады с 1961 года, и эта тенденция распространится на большинство областей в будущем. В период 2071–2100 гг. в рамках сценария SSP5-8.5 авторы обнаружили увеличение частоты перепадов на 6,73–8,03% (по сравнению с 1961–1990 гг.), увеличение интенсивности на 7,16–7,32% и сокращение продолжительности перехода на 2,47–3,24%. Глобальное воздействие на население увеличится, особенно в странах с низким уровнем дохода (в 4,08–6,49 раза выше среднего мирового показателя). Представленные выводы подчёркивают срочность установления понимания и смягчения ускоряющихся опасностей при переходах в условиях глобального потепления.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-58544-5

Климатические обещания являются ключевым путём для достижения контроля температуры, но также оказывают глубокое каскадное воздействие на глобальную систему Земли. Оценка таких каскадных воздействий часто требует продуктов прогнозирования изменений земель. Однако текущие продукты прогнозирования основаны на общих социально-экономических путях SSP и путях репрезентативной концентрации RCP. Авторы предложили комплексный подход к созданию карт земельных систем 2100 года в рамках климатического сценария 1,5°C и базового сценария путём гармонизации модели анализа глобальных изменений (Global Change Analysis Model, GCAM), Globeland30 и модели Land-N2N. Карты демонстрируют пространственное разрешение 1 км и состоят из 30 типов земельных систем, отражающих локальные высокие, средние и низкие плотности типов земельного покрова. Кроме того, была оценена Land-N2N с использованием коэффициента каппа и показателя качества (FoM). Средние значения коэффициента каппа и FoM по всем бассейнам составили 83,14% и 8,48% соответственно, что демонстрирует надёжность модели Land-N2N при описании изменений в системе земель. Набор данных обеспечивает более точное количественное подтверждение для смягчения антропогенного воздействия на глобальный климат и необходимые данные для соответствующих исследований.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-04991-0

Известно, что эффект городского острова тепла (ГОТ) может увеличить смертность в жаркое время года, однако его потенциальные преимущества для здоровья во время холодных периодов часто упускаются из виду. Авторы оценивают благоприятное и пагубное влияние эффекта ГОТ и связанных с ним стратегий охлаждения на смертность, связанную с температурой, в более чем 3000 городов по всему миру путём интеграции наборов данных из нескольких источников. Это исследование показывает, что эффект ГОТ снижает глобальную смертность, связанную с холодом, превосходя рост смертности, связанной с жарой, более чем в четыре раза. Широко применяемые стратегии городского охлаждения, включая зелёную и отражающую инфраструктуру, могут иметь неблагоприятный суммарный эффект в городах высоких широт, но приносить пользу нескольким тропическим городам. Предложены сезонные корректировки альбедо крыш в качестве действенной стратегии по снижению смертности, связанной с жарой и холодом. Представленные выводы указывают, что городское тепло может защитить от смертности в большинстве нетропических городов в холодное время года, подчёркивая важность сезонных и локальных адаптивных стратегий смягчения последствий ГОТ для снижения смертности, связанной с температурой.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02303-3

Морские волны тепла — это периоды постоянных тёплых океанских вод, которые становятся более частыми и интенсивными из-за глобального потепления, представляя всё большую угрозу уязвимым морским экосистемам. Авторы рассчитывают связь между повышением глобальной температуры приземного воздуха и локальной температурой морской поверхности, чтобы количественно оценить роль антропогенного воздействия в интенсивности и продолжительности этих климатических экстремальных явлений. Они строят контрфактуальный климат температур морской поверхности, в котором долгосрочные тенденции, связанные с глобальным потеплением, были удалены, но который содержит внутреннюю изменчивость и сохраняет наблюдаемую хронологию. Сравнение между наблюдаемыми и контрфактуальными температурами морской поверхности показывает доминирующий вклад антропогенного воздействия в наблюдаемые морские волны тепла, особенно с 2000 года. Морские волны тепла — это экстремальные климатические явления, состоящие из постоянных периодов тёплых океанских вод, которые оказывают глубокое воздействие на морскую жизнь. Эти эпизоды становятся более интенсивными, продолжительными и частыми в ответ на антропогенное глобальное потепление. Авторы дают всестороннюю и количественную оценку роли глобального потепления в морских волнах тепла. Для этого они строят контрфактическую версию наблюдаемых глобальных температур поверхности моря с 1940 года, соответствующую стационарному климату без эффекта долгосрочного повышения глобальной температуры, и используют её для расчёта вклада глобального повышения температуры воздуха в интенсивность и устойчивость морских волн тепла. Было определено, что глобальное потепление является причиной почти половины этих экстремальных явлений и что в среднем по миру оно привело к трёхкратному увеличению числа дней в году, когда океаны испытывают экстремальные условия поверхностной жары. Также показано, что глобальное потепление является причиной увеличения максимальной интенсивности явлений на 1°C. Представленные выводы подчёркивают пагубную роль, которую глобальное потепление, вызванное деятельностью человека, играет в морских волнах тепла. Это исследование подтверждает необходимость разработки стратегий смягчения антропогенного воздействия на климат и адаптации для устранения этих угроз морским экосистемам.

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2413505122

Солёность поверхности моря, важная климатическая переменная, чувствительная к изменениям в глобальном водном цикле, меняется сезонно во многих местах из-за годовых колебаний количества осадков и испарения, а также вертикального перемешивания и адвекции. Сезонная изменчивость глобальной средней солёности поверхности моря с максимальным/минимальным значениями в марте/сентябре увеличивается по амплитуде с начала эры спутниковых наблюдений в 2010 году. Эта изменчивость с диапазоном 0,04 эквивалентна примерно 3,0 см воды, покидающей океан и возвращающейся на поверхность в течение года, с её увеличением на 0,015 в диапазоне с 2011 года, что примерно равно дополнительным 1,0 см воды, покидающей океан и возвращающейся в него. Эта тенденция согласуется с прогнозами ускорения глобального водного цикла на потеплевшей планете.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GL111608

Биологический углеродный насос океана играет ключевую роль в глобальном круговороте углерода, транспортируя биологически фиксированный углерод с поверхности в глубины океана. Его предыдущие анализы в расчётах моделей земной системы обычно оценивали поток органического углерода в виде частиц на фиксированном горизонте глубины экспорта в 100 м. Однако при этом упускаются из виду пространственные и временные изменения глубины, на которую должен проникнуть погружающийся органический углерод в виде частиц, чтобы достичь мезопелагиали или секвестрировать углерод из атмосферы в масштабах времени, связанных с климатом. Авторы использовали глубинно-разрешённые выходные данные потока органического углерода в виде частиц из восьми моделей проекта CMIP6 для сравнения глобальных и региональных изменений этого потока на пяти горизонтах глубины экспорта: -100 м, основании эвфотической зоны, глубине компенсации частиц, максимальной годовой глубине смешанного слоя и 1000 м — в сценарии с высокими выбросами SSP5-8.5. Также изучалась взаимосвязь между суммарной первичной продукцией, эффективностью экспорта с поверхности океана и эффективностью переноса на глубину в ключевых регионах океана, выявляя специфичные для модели и региона вариации механистических драйверов изменений потока органического углерода в виде частиц в глубоком океане. Глобально и пространственно тенденции величины и снижения его потока схожи на четырёх горизонтах глубины экспорта поверхности, а мультимодельная изменчивость изменения потока органического углерода в виде частиц к 2100 году наибольшая на горизонте глубины экспорта 1000 м (+4% до -55%). Это указывает на важность улучшения параметризации моделей эффективности переноса и потока органического углерода в виде частиц в глубокие слои океана.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GB008329

Закись азота (N₂O) является мощным парниковым газом, его радиационное воздействие в 265–298 раз сильнее, чем у углекислого газа (CO2). Недавние полевые исследования показывают, что выбросы N₂O из северных высокоширотных экосистем (к северу от 45° с.ш.) увеличились из-за потепления. Однако пространственно-временная количественная оценка выбросов N₂O в этом регионе остаётся неадекватной. Авторы пересмотрели модель наземной экосистемы, чтобы включить более подробные процессы биогеохимического цикла азота почвы (N), эффекты таяния многолетней мерзлоты и осаждения N в атмосфере. Затем эта модель была использована для анализа выбросов N₂O из естественных наземных экосистем в регионе. Исследование показало, что региональное производство N₂O и суммарные выбросы увеличились с 1969 по 2019 гг. Производство выросло с 1,12 (0,82–1,46) до 1,18 (0,84–1,51) Тг N в год, в то время как суммарные выбросы увеличились с 0,98 (0,7–1,34) до 1,05 (0,72–1,39) Тг N в год, при учёте таяния многолетней мерзлоты. Выбросы из регионов многолетней мерзлоты выросли с 0,37 (0,2–0,57) до 0,41 (0,21–0,6) Тг N в год. Поглощение N₂O почвой из атмосферы оставалось относительно стабильным на уровне 0,12 (0,1–0,15) Тг N в год. Атмосферное осаждение N значительно увеличило выбросы N₂O на 37,2 ± 2,9%. В пространственном отношении естественные наземные экосистемы действуют как суммарные источники или стоки от −12 до 900 мг N м⁻² год⁻¹ в зависимости от изменения температуры, осадков, характеристик почвы и типов растительности. Эти результаты подчёркивают критическую необходимость в дополнительных наблюдательных исследованиях для снижения неопределённости в бюджете N₂O.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GB008439

Изучение эффекта городского острова тепла (ГОТ) в разные сезоны может выявить влияние сезонных изменений температуры на городскую среду, улучшить уровень жизни и разработать возможные меры по смягчению эффектов ГОТ. В исследовании температура поверхности летом и зимой была количественно получена в мегаполисе (город Шэньчжэнь) в период 2013–2023 гг. С помощью эллипса стандартного отклонения, анализа профиля и модели GeoDetector в этом исследовании систематически анализировались характеристики пространственно-временной эволюции и движущие факторы городской тепловой среды летом и зимой. Результаты показали, что летняя температура поверхности изначально уменьшалась, а затем увеличивалась с 2013 по 2023 гг., в то время как зимняя последовательно увеличивалась. В ходе исследования летняя площадь ГОТ уменьшалась, тогда как зимняя площадь увеличивалась. Температура поверхности зелёных земель, водно-болотных угодий и естественной открытой воды были ниже, чем у пахотных земель, необработанных земель и искусственных поверхностей, что свидетельствует о том, что вода и растительность оказывают смягчающее воздействие на ГОТ. Взаимодействия типов земельного покрова с нормализованным индексом накопления разницы (летом) и PM2.5 (зимой) оказывают наиболее существенное влияние на ГОТ. Это исследование может предоставить научные ссылки для рационального городского планирования и устойчивого городского развития.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-97284-w

Появились доказательства того, что североатлантическое колебание (САК) может быть предсказуемо в десятилетних временных масштабах, это может принести большую пользу обществу, учитывая значительные климатические воздействия, сопровождающие САК. Однако механизмы, лежащие в основе кажущейся десятилетней предсказуемости САК, включая роль взаимодействия океана и атмосферы, ещё не были определены. В этом исследовании десятилетняя способность прогнозирования для САК и взаимодействия с лежащим в основе океаном оцениваются в ретроспективных прогнозах, охватывающих 1960–2020 гг., с использованием восьми различных десятилетних систем прогнозирования и данных, основанных на наблюдениях. Был обнаружен значительный разброс в способности прогнозирования САК между этими системами и критически важно, что это связано с различиями в представлении взаимодействий «океан-САК» между системами. Приведены доказательства того, что успешность прогнозирования САК связана с положительной обратной связью между субполярной температурой поверхности моря и САК, различающейся по силе между системами прогнозирования, но всё ещё, возможно, слишком слабой даже в самых лучших системах по сравнению с оценкой наблюдений. Также сообщаются доказательства того, что положительной обратной связи противостоит отсроченная отрицательная обратная связь между САК и циркуляцией океана, которая используется для дальнейшего объяснения различий в успешности предсказания САК в разных системах. Таким образом, выводы авторов предполагают, что взаимодействия океана и атмосферы Северной Атлантики играют центральную роль в десятилетней предсказуемости САК.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-025-01027-7

Гидроэнергетика является важнейшим возобновляемым источником, который сильно зависит от доступности воды. Анализ воздействия засухи и изменения климата на потенциал гидроэнергетики требует подробных данных как об атрибутах гидроэлектростанций (например, типе станции и напоре), так и об характеристиках водохранилища (например, площади, глубине и объёме). Однако существующие наборы данных с открытым исходным кодом плохо интегрированы: в наборах данных о гидроэлектростанциях часто отсутствует информация о водохранилищах, в то время как в наборах данных о водохранилищах - информация о гидроэлектростанциях. В данной статье этот пробел устраняется путём введения GloHydroRes, глобального набора данных, объединяющего существующие наборы данных о гидроэлектростанциях и водохранилищах с открытым исходным кодом. GloHydroRes включает такие атрибуты, как местоположение и тип станции, напор, а также сведения о водохранилище, такие как местоположение плотины и водохранилища, высота плотины, глубина водохранилища, площадь и объём для 7775 станций в 128 странах. GloHydroRes охватывает почти 79% и 81% мировой установленной мощности по сравнению с данными о гидроэнергетике, представленными EIA (2022 г.) и IRENA (2023 г.) соответственно. Открытый набор данных GloHydroRes предоставляет важные данные для улучшения моделирования выработки гидроэлектроэнергии на уровне станции и может способствовать обеспечению энергетической безопасности и планированию в масштабах от континента до всего мира.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-04975-0