Радиационное воздействие - важный показатель для точного прогнозирования климата. Облака являются хорошо известным источником неопределённости, но радиационное воздействие осадков (РВО) плохо изучено и исключено из большинства моделей общей циркуляции. Это связано с тем, что обычные модели общей циркуляции диагностируют осадки и, таким образом, прозрачны для коротковолнового и длинноволнового излучения. В этом исследовании авторы исследовали РВО в глобальном и региональном масштабах, используя три подмодели, включающие (1) диагностические осадки, (2) прогностические осадки без РВО и (3) прогностические осадки с РВО. Обнаружено, что РВО изменяет не только локальный термодинамический профиль, но также интенсивность и распределение удалённых осадков за счёт изменений атмосферной циркуляции. Зимой при учёте РВО температура полярной поверхности увеличивается более чем на 1 К. 34 модели CMIP6 демонстрируют систематические различия в арктическом усилении в зависимости от РВО, тем самым указывая на то, что модели общей циркуляции должны включать РВО для повышения достоверности моделирования взаимодействий атмосферы, океана и криосферы.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-024-00684-4

 

Исполнительный совет Всемирной метеорологической организации (ВМО) утвердил подробную дорожную карту для ускорения и расширения усилий, направленных на то, чтобы жизненно важные заблаговременные предупреждения охватывали всех жителей планеты.

Ключевые сообщения

• Исполнительный совет ВМО утвердил подробную дорожную карту по расширению масштабов инициативы «Заблаговременные предупреждения для всех»
• Совет принял план реализации Глобальной службы наблюдения за парниковыми газами и расширил масштабы действий по криосфере
• Принят план действий по работе с молодежью, призванный содействовать вовлечению молодежи в работу гидрометеорологического сообщества в соответствии с Молодежной стратегией ООН
• Лауреатом 69-й премии ММО стал профессор Герхард Адриан

Семьдесят восьмая сессия Исполнительного совета (ИС-78) проходила в Женеве с 10 по 14 июня 2024 года. Помимо дорожной карты для инициативы «Заблаговременные предупреждения для всех» (ЗПДВ), на сессии был принят план реализации Глобальной службы наблюдения за парниковыми газами и расширены масштабы действий по криосфере (лед и снег) в условиях резких изменений.

Совет принял ряд других резолюций, направленных на укрепление систем наблюдений, прогнозов и информации о системе Земля. Были приняты резолюции по мониторингу климата и климатическому обслуживанию, а также по исследованиям и инновациям. Совет также заложил основу для более интенсивного сотрудничества с системой ООН и поддержки гуманитарной деятельности с помощью таких инициатив, как Координационный механизм ВМО (КМВ), поддерживаемый проектом Weather4UN.

Дорожная карта для инициативы «Заблаговременные предупреждения для всех»

Одним из главных событий этой сессии Исполнительного совета стало принятие дорожной карты для инициативы «Заблаговременные предупреждения для всех», в которой изложены концепция и действия, направленные на повышение эффективности внедрения и использования систем заблаговременных предупреждений о различных опасных явлениях. Она охватывает период с 2024 по 2027 год с подробным описанием сроков, результатов и определенных обязанностей. Это соответствует сроку, установленному Генеральным секретарем ООН Антониу Гутерришем.

«Сильные системы заблаговременных предупреждений требуют более активной политической и стратегической поддержки со стороны международного сообщества и правительств, а также значительных инвестиций в инфраструктуру, технологии и обучение. Мы все должны отстаивать инициативу ЗПДВ на глобальном уровне, выступая за увеличение инвестиций и усиление политической воли», — сказал Абдулла аль-Мандус, Президент ВМО.

«Жизнь людей и их безопасность — наш главный приоритет. Каждый выпущенный прогноз имеет человеческое измерение. У каждой спасенной нами жизни есть человеческое лицо, семья, будущее», — заявила Генеральный секретарь ВМО Селеста Сауло.

«Это имеет экономический смысл. Системы заблаговременных предупреждений обеспечивают девятикратную окупаемость инвестиций. Они представляют собой самый простой и очевидный путь к адаптации к изменению климата. Если мы не будем инвестировать, то цена бездействия будет гораздо выше, чем цена действий», — сказала она.

Системы заблаговременных предупреждений помогают снизить количество смертей и уменьшить потери и ущерб, вызванные опасными метеорологическими, гидрологическими или климатическими явлениями. Они обеспечивают почти десятикратную окупаемость инвестиций.

Однако до сих пор существуют серьезные пробелы, особенно в малых островных развивающихся государствах и наименее развитых странах. За последние 50 лет около 70 % всех смертей от климатических катастроф приходится на 46 беднейших стран.

Дорожная карта направлена на использование всей сети ВМО и расширение возможностей ее НМГС для защиты жизни и средств к существованию. Члены ВМО уже одобрили структуру, лежащую в основе приоритетных мероприятий, с определенными ролями и обязанностями.

В дорожной карте определены приоритетные опасные явления, включая быстроразвивающиеся паводки и паводки на реках, тропические циклоны и внетропические штормы, волны тепла, волны холода, грозы, засуху, затопление прибрежных районов, штормовые нагоны и опасные явления, связанные с криосферой, такие как выходы ледниковых озер. В ней также упоминаются такие опасные явления окружающей среды, как природные пожары, песчаные и пыльные бури, цунами, оползни и вулканическая активность. Проблемы огромны, но выгоды еще больше.

Инициатива «Заблаговременные предупреждения для всех» была запущена в некоторых странах и в настоящее время распространяется на другие страны, чтобы удовлетворить их спрос и потребности. Дорожная карта будет служить руководством для ВМО в ее стремлении расширить и ускорить действия.

Компонент 2 инициативы «Заблаговременные предупреждения для всех»

Инициатива «Заблаговременные предупреждения для всех» осуществляется под совместным руководством ВМО и Управления Организации Объединенных Наций по снижению риска бедствий (УСРБ ООН) при поддержке Международного союза электросвязи (МСЭ), Международной федерации обществ Красного Креста и Красного Полумесяца (МФОКК и КП) и других партнеров.

ВМО отвечает за компонент 2, касающийся обнаружения, наблюдения, мониторинга, анализа и прогнозирования. Поэтому дорожная карта нацелена именно на этот компонент. Она направлена на устранение критических пробелов, в том числе в базовой сети наблюдений, в спутниковой продукции и данных, а также в Комплексной системе обработки и прогнозирования ВМО.

Только 50 % стран мира сообщают о наличии адекватных систем заблаговременных предупреждений о многих опасных явлениях, а значительные пробелы в наблюдениях наблюдаются в Африке, некоторых частях Тихоокеанского региона и на западе Латинской Америки.

Из 30 стран, первоначально отобранных для реализации скоординированной помощи в области заблаговременных предупреждений для всех, половина национальных метеорологических и гидрологических служб (НМГС) в настоящее время работает с базовым потенциалом мониторинга и прогнозирования и почти четверть — с потенциалом ниже базового.

На КС 28 была запущена информационная панель ЗПДВ, обеспечивающая прозрачный и постоянный мониторинг прогресса в реализации инициативы.

План работы с молодежью для ВМО

Исполнительный совет с энтузиазмом принял резолюцию, направленную на содействие вовлечению молодежи в работу гидрометеорологического сообщества. Будет разработан план работы с молодежью, и, таким образом, ВМО присоединится к другим 55 структурам Организации Объединенных Наций, реализующим Молодежную стратегию ООН. «Мы должны дать молодежи возможность действовать, не просто слушать, а дать ей возможность действовать», — заявила Генеральный секретарь Селеста Сауло. «Молодежь — это наше настоящее и будущее», — добавила она. «Молодежь способна выходить за рамки привычного», — подчеркнул Йохан Стандер, директор Департамента обслуживания ВМО.

Лауреаты премии ММО

Исполнительный совет чествовал профессора Тима Палмера как 68-го лауреата премии ММО и выдвинул профессора Герхарда Адриана в качестве лауреата 69-й премии ММО. Он также принял несколько резолюций, направленных на укрепление внутреннего надзора, финансового управления и прозрачности.

В последний день была утверждена тема Всемирного метеорологического дня 2025 года: «Преодолеваем разрыв в области заблаговременных предупреждений вместе». Также была определена дата проведения внеочередной сессии Конгресса в 2025 году: она состоится 20—24 октября 2025 года в Женеве.

 

Ссылка; https://wmo.int/ru/news/media-centre/ispolnitelnyy-sovet-vmo-zavershaet-rabotu-po-prinyatiyu-klyuchevykh-resheniy-osnovannykh-na

 

Температура воздуха (Ta), высота снежного покрова (Sd) и температура почвы (Tg) являются важнейшими переменными для изучения надземных и подземных термических условий, особенно в высоких широтах. Однако наблюдения in-situ часто бывают скудными и непоследовательными в различных наборах данных со значительным объёмом недостающих данных. В этом исследовании собран обширный набор данных натурных наблюдений Ta, Sd и Tg для северного полушария (выше 30° северной широты) за 1960–2021 гг. Этот набор данных включает метаданные и временные ряды ежедневных данных с 27 768, 32 417 и 659 датчиков для Ta, Sd и Tg соответственно. Используя продукт реанализа ERA5-Land, авторы применили методологию глубокого обучения для восстановления недостающих данных, которые составляют 54,5%, 59,3% и 74,3% ежедневных временных рядов Ta, Sd и Tg соответственно. Полученный набор данных с высоким временным разрешением можно использовать для лучшего понимания физических явлений и соответствующих механизмов, таких как динамика обмена энергией между поверхностью земли и атмосферой, снежный покров и многолетняя мерзлота.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-024-03483-x

 

Результаты двух больших ансамблевых моделирований используются для исследования относительного вклада внешнего воздействия и внутренней изменчивости в изменчивость площади арктического морского льда в различных временных масштабах с 1960 года путём коррекции ошибки реакции моделей на внешнее воздействие с использованием наборов данных наблюдений. Это исследование показывает, что предыдущие подходы могли переоценивать реальное влияние внутренней изменчивости на изменение площади морского льда в Арктике, особенно в долгосрочных масштабах. Полученные результаты свидетельствуют, что как в марте, так и в сентябре внутренняя изменчивость играет доминирующую роль во всех временных масштабах на протяжении ХХ века, в то время как антропогенный сигнал об изменении площади морского льда может быть устойчиво и последовательно обнаружен в масштабе времени более 20 лет после 2000-ых. Также обнаружено, что доминирующий режим внутренней изменчивости в марте демонстрирует постоянство в разных временных масштабах. Напротив, характер внутренней изменчивости в сентябре крайне неоднороден по всей Арктике и варьируется в разных временных масштабах, что указывает на то, что внутренняя изменчивость площади морского льда в сентябре в разных временных масштабах обусловлена ​​разными факторами.

 

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/37/13/JCLI-D-23-0280.1.xml

 

Набор ежемесячных данных об осадках Глобальной исторической климатологической сети (GHCN) содержит исторические временные ряды для тысяч наземных станций по всему миру. Первоначально выпущенный в 1992 году и пересмотренный в 1998 году, набор данных за последние три десятилетия использовался в различных приложениях, включая оперативный мониторинг, прикладные исследования и международные оценки. В этой статье описываются данные и методы, использованные для составления последнего издания (версия 4), в которое внесены три основных улучшения. Первое улучшение касается сети станций, размер которой увеличился в пять раз за счёт включения десятков новых исходных наборов данных, в первую очередь GHCN Daily (GHCNd). Второе улучшение — применение алгоритма на основе правил для сравнения и объединения записей, представляющих одно и то же местоположение. Третье усовершенствование касается подхода к обеспечению качества, который теперь включает 18 новых проверок на основе GHCNd и других операционных систем. Обновляемый ежемесячно результирующий набор данных состоит из временных рядов месячных сумм осадков на более чем 120 000 станциях по всему миру, включая более 33 000 активных пунктов наблюдения.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-024-03457-z

 

Новое исследование предполагает, что распространение тропосферного озона влияет на измерения восстановления стратосферного озона больше, чем предполагалось ранее. 

В последние десятилетия ХХ века истощение стратосферного озона – часто, не совсем точно, называемое озоновой дырой – было широко распространённой проблемой. Галогенуглероды, в том числе хлорфторуглероды, используемые в качестве охлаждающих агентов в холодильниках и аэрозольных баллончиках, начиная с середины 1970-х годов были причиной резкого истончения озонового слоя. Однако глобальные усилия по сокращению использования галогенуглеродов с тех пор привели к медленному, но устойчивому восстановлению стратосферного озонового слоя. 

Около 90% озона Земли находится в стратосфере, где он защищает людей, растения и животных от наиболее разрушительных ультрафиолетовых лучей Солнца. Однако озон также является высокореактивным газом, и 10% его содержания в тропосфере — атмосферном слое между поверхностью Земли и стратосферой — могут нанести вред здоровью человека и окружающей среде. Например, тропосферный озон является основным компонентом смога, и его концентрация росла во всём мире за последние сто лет. 

Молекулы озона образуются в нижних слоях атмосферы, когда загрязняющие вещества, такие как летучие органические соединения и оксиды азота, химически реагируют под воздействием солнечного света. Но, как пишет Пратер (Prather) в новой статье, «то, что происходит в тропосфере, не остаётся в тропосфере». Некоторые из этих молекул поднимаются в стратосферу, когда два слоя атмосферы обмениваются воздухом. Автор предполагает, что такая миграция озона вверх может затруднить точную оценку скорости восстановления истощённого стратосферного озонового слоя, а также может повлиять на то, как исследователи интерпретируют результаты глобального сокращения использования галогенуглеродов. 

Используя химическую модель переноса, он исследовал скорость распространения озона из тропосферы в стратосферу и обнаружил, что около 20% наблюдаемого восстановления стратосферного озона может быть связано с увеличением уровня тропосферного озона. 

Хотя этот перенос озона был учтён в предсказаниях моделей, описывающих всю атмосферу, о тенденциях озона, автор предполагает, что его роль больше, чем учёные учли в оценках восстановления стратосферного озона, и что будущие исследования разрушения озона должны быть скорректированы соответствующим образом. Глобальное сокращение загрязнения воздуха приведёт к снижению уровня тропосферного озона и улучшению качества воздуха, но также приведет к уменьшению содержания стратосферного озона. (AGU Advances, https://doi.org/10.1029/2023AV001154, 2024)

 

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/what-happens-in-the-troposphere-doesnt-stay-in-the-troposphere

 

Бимодальность в распределении частоты осадков часто проявляется в моделях атмосферы, но редко в наблюдениях. В этом исследовании i) предлагается метрика для объективной количественной оценки бимодальности в распределении осадков, ii) оцениваются модельные расчёты в рамках Проекта взаимного сравнения связанных моделей (CMIP), фазы 5 (CMIP5) и 6 (CMIP6), и Проекта DYnamics of the Atmospheric general circulation Modeled On Non-hydrostatic Domains (DYAMOND) путём сравнения их со спутниковыми данными и продуктами реанализа осадков и iii) исследуются возможные причины бимодального распределения осадков. Полученные результаты показывают, что около 83% (20 из 24) моделей CMIP5 и 70% (21 из 30) моделей CMIP6, использованных в этом исследовании, демонстрируют бимодальные распределения. Немногие модели DYAMOND, использующие глубокую конвективную параметризацию, также демонстрируют бимодальные распределения, в то время как большинство моделей DYAMOND этого не делают. Как и ожидалось, бимодальность возникает из-за разделения процесса выпадения осадков между разрешённым масштабом сетки и параметризованным масштабом подсетки. Однако в большем числе моделей бимодальность возникает только из-за параметризованных конвективных осадков в подсеточном масштабе.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-024-00685-3

 

Волны тепла являются одними из наиболее изученных атмосферных аномалий, но обычно изучаемые закономерности приземных температур дают лишь ограниченное представление об их сложной структуре. Авторы предлагают и оценивают новый подход к анализу волн тепла как трёхмерного явления, используя реанализ ERA5 в трёх европейских регионах в течение 1979–2022 гг. Введены четыре типа волн тепла в зависимости от их вертикальных сечений температурных аномалий: приземные, нижнетропосферные, верхнетропосферные и вездесущие. Отдельные типы волн тепла различаются по продолжительности, преимущественному проявлению в течение лета и предпосылке увлажнения почвы. В то время как приземные волны тепла могут сохраняться более двух недель, волны тепла, расположенные в основном в верхних слоях тропосферы, являются самыми короткими (максимум пять дней). Из этого следует, что для поддержания длительных волн тепла адвекция тепла должна сопровождаться распространением вниз положительных температурных аномалий за счёт оседания воздуха и диабатического нагрева. Также показано, что предварительное кондиционирование влаги в почве имеет решающее значение только для приповерхностных волн тепла, тем самым указывая на различные движущие механизмы для отдельных типов трёхмерных волн тепла.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01497-2

 

Атмосферные реки, ответственные за экстремальные погодные условия, представляют собой структуры в средних широтах, способные нанести значительный ущерб прибрежным территориям. Хотя прогнозирование атмосферных рек на срок более двух недель остаётся сложной задачей, прошлые исследования показывают, что потенциальные выгоды могут быть получены при правильном учёте изменений температуры поверхности моря за счёт взаимодействия воздуха и воды. В этой статье авторы исследуют влияние атмосферных рек на температуру поверхности моря над северной частью Тихого океана, анализируя 25-летние данные реанализа океана с использованием уравнения бюджета температуры поверхности моря. Показано, что в области сильной модификации океана его динамика может компенсировать более 100% аномального потепления температуры поверхности моря, которое в противном случае возникло бы в результате атмосферного воздействия. Среди всех океанических процессов агеострофическая адвекция и вертикальное перемешивание (диффузия и унос) являются наиболее важными факторами изменения реакции тенденции температуры поверхности моря. Реакция тенденции температуры поверхности моря на атмосферные реки варьируется в пространстве. Например, в прибрежной Калифорнии движущей силой усиленного потепления температуры поверхности моря является уменьшение агеострофической адвекции из-за аномальных южных ветров. Более того, существует большой регион, где температура поверхности моря демонстрирует реакцию потепления на атмосферные реки, обусловленную общим сокращением количества облаков и последующим увеличением общего количества приходящей коротковолновой радиации.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-024-48486-9

 

Недавние исследования показывают, что практически все модели глобального климата испытывали трудности с воспроизведением тенденций изменения температуры поверхности моря за последние четыре десятилетия. Модели демонстрируют усиление потепления в восточной части экваториальной части Тихого океана и потепление в Южном океане, в то время как наблюдения показывают усиление потепления в Индо-Тихоокеанском тёплом бассейне и небольшое похолодание в восточной части экваториальной части Тихого океана и в Южном океане. Используя новейшую модель атмосферы с более высоким разрешением и связанную систему прогнозирования Лаборатории геофизической гидродинамики, авторы показывают, что погрешности модели в характере тренда температуры поверхности моря имеют глубокие последствия для краткосрочных прогнозов статистики сильных штормов, включая частоту появления атмосферных рек, тропических штормов и мезомасштабных конвекционных систем, а также гидрологической и климатической чувствительности. Если будущая картина потепления температуры поверхности моря продолжит напоминать наблюдаемую картину последних нескольких десятилетий, а не оценки, смоделированные/предсказанные моделями глобального климата, результаты авторов предполагают (1) совершенно иной будущий прогноз сильных штормов и связанных с ними изменений гидроклимата, особенно над Западным полушарием, (2) более сильную глобальную гидрологическую чувствительность и (3) существенно меньшее глобальное потепление из-за более сильной отрицательной обратной связи и более низкой чувствительности климата. Роль структур трендов температуры поверхности моря в восточной части экваториальной части Тихого океана, Индо-Тихоокеанском тёплом бассейне, Южном океане и главном регионе развития тропических циклонов в Северной Атлантике изолируется, оценивается количественно и используется для понимания смоделированных различий. В частности, структуры трендов температуры поверхности моря в восточной части экваториальной части Тихого океана и главном регионе развития тропических циклонов в Северной Атлантике имеют решающее значение для моделируемых различий в частоте появления атмосферных рек и мезомасштабных конвекционных систем, тогда как структуры в Индо-Тихоокеанском тёплом бассейне и главном регионе развития тропических циклонов в Северной Атлантике важны для различий в частоте тропических штормов над Северной Атлантикой.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-024-00681-7