Холодные зимы над Евразией часто совпадают с тёплыми зимами в Арктике, что известно как структура «тёплая Арктика – холодная Евразия». Обсуждается вопрос, в какой степени эта наблюдаемая корреляция указывает на причинную реакцию - потерю морского льда. Авторы, используя большие мультимодельные ансамбли скоординированных экспериментов, обнаружили, что реакция температуры в Евразии на потерю арктического морского льда слаба по сравнению с внутренней изменчивостью и не является устойчивой для всех климатических моделей. Показано, что евразийское похолодание вызвано изменениями тропосферной и стратосферной циркуляции в ответ на таяние морского льда, но ему противодействует тропосферное термодинамическое потепление, поскольку локальное потепление, вызванное таянием морского льда, распространяется в средние широты за счёт вихревой адвекции. Хотя противоположные эффекты термодинамического потепления и динамического охлаждения чётко обнаруживаются в разных моделях или различных возмущениях морского льда, их суммарный эффект различается по знаку и величине в разных моделях, что приводит к различным температурным реакциям моделей над Евразией. Вклады как динамики тропосферы, так и термодинамики демонстрируют существенный межмодельный разброс. Хотя отчасти этот разброс в реакции евразийской зимней температуры на исчезновение морского льда может быть обусловлен неопределённостью модели, даже при наличии нескольких сотен членов ансамбля, сложно изолировать модельные различия в вынужденной реакции от внутренней изменчивости.

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/36/24/JCLI-D-22-0937.1.xml

Авторы показывают, что право на адаптацию к изменению климата присутствует в комплексе ранее существовавших норм в области прав человека. Это существующее право обеспечивает чёткие принципы, позволяющие осуществлять адаптацию к изменению климата справедливыми и эффективными способами, обязывающими государства, среди прочего, отдавать приоритет тем, чьи права подвергаются наибольшему риску в результате изменения климата; максимизировать адаптационные способности людей; сохранять территорию для защиты суверенных прав народов; и обеспечить, чтобы сама практика адаптации не наносила ущерба правам человека. Закон о правах человека требует, чтобы эти обязательства выполнялись без дискриминации по каким-либо признакам, включая экономические суждения о экономической эффективности адаптации в небольших или отдалённых странах или сообществах.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s44168-023-00079-w

Засухи из океана на сушу (ЗОС), т.е. засухи, возникающие над океанами и мигрирующие на сушу, представляют собой недавно обнаруженное явление, имеющее серьёзные последствия для природы и человека. Однако влияние антропогенных выбросов на прошлые и будущие изменения в ЗОС и лежащие в их основе механизмы остаются неясными. Используя дефицит осадков минус испарение для определения глобальных ЗОС, авторы обнаружили, что ЗОС усилились из-за антропогенного изменения климата за последние 60 лет. Согласно будущему сценарию с высокими уровнями выбросов, ЗОС станут более частыми (+39,68%), постоянными (+54,25%), широко распространёнными (+448,92%) и серьёзными (+612,78%) во всём мире. Усиление ЗОС связано с уменьшением переноса влаги, вызванным субтропическими антициклонами в северном полушарии и сложными структурами циркуляции в южном полушарии. Снижение переноса влаги во время ЗОС в основном вызвано термодинамической реакцией атмосферы на глобальное потепление, обусловленное деятельностью человека. Эти результаты подчёркивают важность улучшения понимания этого типа засухи и принятия мер по смягчению последствий изменения климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-023-00523-y

Адаптация к изменению климата имеет первостепенное значение, но всё больше данных свидетельствует о том, что действия по адаптации сопряжены с рядом ограничений. Для реалистичной оценки будущих перспектив адаптации крайне важно понимать временные рамки, необходимые для преодоления этих ограничений. Авторы объединили данные о документально подтверждённой адаптации Глобальной инициативы по картированию адаптации с национальными макроиндикаторами и оценили будущие изменения в адаптационных ограничениях наряду с «Общими социально-экономическими путями», охватывающими широкий спектр будущих сценариев социально-экономического развития. По мнению авторов, даже при самом оптимистичном сценарии преодоление ключевых ограничений, которые будут ограничивать адаптацию на десятилетия вперёд, займёт намного больше времени после 2050 года, особенно в уязвимых странах. Сохранение адаптационных ограничений требует принятия жёстких мер по смягчению последствий, улучшения адаптации наряду с выделением целевого финансирования и активизацией усилий по решению проблем потерь и ущерба. Предложенный подход позволяет обосновать достоверные индикаторы, которые в дальнейшем можно использовать в усилиях по моделированию климата, улучшая представление об адаптации и её потенциале снижения риска.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-023-46931-1

Проведён климатологический анализ структуры летних арктических циклонов по данным реанализа с использованием подхода фазового пространства. Предложена схема классификации арктических циклонов в зависимости от того, является ли структура завихрённости в процессе развития преобладающей на нижнем (СЗНУ) или на верхнем уровне (СЗВУ). Во время роста циклоны СЗНУ (65,5%) демонстрируют асимметричные структуры с тёплым ядром, тогда как циклоны СЗВУ (34,5%) имеют асимметричные структуры с холодным ядром. Циклоны СЗНУ обычно имеют большую тепловую асимметрию во время роста. Однако переход к устойчивой осесимметричной структуре холодного ядра после зрелости характерен для летних арктических циклонов независимо от структуры в процессе роста. Циклоны СЗНУ обычно более сильны и преимущественно отслеживаются на российском побережье, где наблюдается высокая бароклинность, тогда как циклоны СЗВУ, как правило, более долговечны и преимущественно отслеживаются в тихоокеанском секторе, где они могут взаимодействовать с полярными вихрями тропопаузы. Это исследование обеспечивает платформу для дальнейших исследований различных классов арктических циклонов и связанных с ними опасных погодных условий и, в конечном итоге, для разработки концептуальных моделей.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL105993

Наблюдаемые тенденции содержания тропосферного озона, важного загрязнителя воздуха и короткоживущего фактора изменения климата (SLCF), оцениваются посредством последовательной методологии с использованием имеющихся данных о профилях с наземных станций и озонозондов за 1993–2019 гг. и сравниваются со смоделированными трендами (1995–2015 гг.) из Программы оценки арктического мониторинга SLCF 2021. Увеличение наблюдаемой приземной концентрации озона на арктических прибрежных участках, особенно зимой, и сопутствующие тенденции к снижению приземной концентрации окиси углерода обычно фиксируются мультимодельными медианными тенденциями. Зимнее увеличение также оценивается в свободной тропосфере на большинстве арктических участков, с уменьшением в весенние месяцы. Зимние тенденции, как правило, переоцениваются мультимодельными медианами. Весеннее увеличение содержания приземного озона на северном побережье Аляски не моделируется, а отрицательные весенние тенденции в северной Скандинавии не всегда воспроизводятся. Обсуждаются возможные причины наблюдаемых изменений и эффективности модели, включая уменьшение выбросов предтеч (precursors), изменение сухих осаждений озона и изменчивость в крупномасштабной метеорологии.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL103096

За последние три года (2020–2022 гг.) над Антарктидой вновь появились крупные долгоживущие озоновые дыры. Понимание изменчивости озона по-прежнему имеет большое значение в связи с той важной ролью, которую стратосферный озон Антарктики играет в изменчивости климата в Южном полушарии. Изменение климата уже привело к появлению новых источников разрушения озонового слоя, а содержание в атмосфере некоторых хлорфторуглеродов в последнее время растёт. Авторы всесторонне рассматривают ежемесячные и ежедневные изменения концентрации озона на разных высотах и широтах внутри антарктической озоновой дыры. После признаков восстановления ранней весной в октябре в средней стратосфере преобладает продолжающееся значительное сокращение содержания озона с 2004 года, составившее 26%-ную потерю в ядре озоновой дыры. Авторы связывают снижение содержания озона в Антарктике в середине весны с динамическими изменениями в мезосферном опускании внутри полярного вихря, подчёркивая важность постоянного мониторинга состояния озонового слоя.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-023-42637-0

Изменение климата бросает вызов усилиям по поддержанию и улучшению производства сельскохозяйственных культур во многих регионах. В этом обзоре изучается реакция урожайности на более высокие температуры, повышенное содержание углекислого газа и изменения в доступности воды для основных зерновых культур, имеющих глобальное значение (пшеница, кукуруза, просо, сорго и рис). Повышенный уровень CO₂ может оказывать компенсаторное воздействие на урожайность культур C3 (пшеница и рис), но его противовесом могут оказаться жара и засуха. Напротив, повышенный уровень CO₂ приносит пользу только растениям C4 (кукуруза, просо и сорго), испытывающим стресс от засухи. При наиболее суровом сценарии изменения климата и без адаптации смоделированные потери урожайности варьируются от 7% до 23%. Негативные последствия в более высоких широтах потенциально можно компенсировать или обратить вспять с помощью удобрений CO₂ и вариантов адаптации, но в более низких широтах, где культуры C4 являются основными, выгоды от удобрений CO₂ меньшие. Орошение и управление питательными веществами, вероятно, будут наиболее эффективными вариантами адаптации (до 40% урожайности пшеницы в высоких широтах по сравнению с исходным уровнем), но требуют значительных инвестиций и не могут быть универсальными, например, там, где существуют ограничения на водные ресурсы. Проведение многофакторных экспериментов (включая многоцелевые панели сортов), разработка процедур моделирования биотического стресса, объединение моделей, основанных на процессах и данных, а также использование комплексных оценок воздействия — всё это имеет важное значение для лучшего выявления и оценки реакции урожайности на изменение климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-023-00491-0

Климатические модели предсказывают замедление термохалинной циркуляции атмосферы с потеплением. В моделях это замедление проявляется прежде всего как ослабление циркуляции Уокера. Однако наблюдательные исследования указывают на усиление Тихоокеанской циркуляции Уокера за последние несколько десятилетий, что поднимает вопросы о способности моделей отражать критические энергетические и гидрологические ограничения, ответственные за прогнозируемое ослабление. Это несоответствие тесно связано с различиями в характере потепления над Тихим океаном в этот период. Авторы показывают, что моделирование с наблюдаемыми или прогнозируемыми структурами потепления предсказывает сильное ослабление атмосферной термохалинной циркуляции, несмотря на противоположные изменения в силе Тихоокеанской циркуляции Уокера. Это ослабление происходит в зонально-асимметричной циркуляции, а не в среднезональной ячейке Хэдли. Ослабление, полученное на основе спутниковых наблюдений, воспроизводится в связанных моделях только при включении антропогенного воздействия, что позволяет предположить, что антропогенное ослабление глобальной атмосферной циркуляции уже обнаруживается в наблюдениях.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL104784

Новое исследование описывает, как растворённый неорганический углерод перемещается по водным путям юго-восточной Аляски.

Понимание переноса углерода может дать важную информацию об изменении климата. Например, это может помочь учёным измерить закисление океана или другие угрозы, которые повышенный уровень углерода представляет для водных экосистем. Но одним из основных и часто упускаемых из виду источников углерода в морской среде является растворённый неорганический углерод (РНУ), переносимый с суши в океан ручьями и реками.
Новая статья Harley et al. исследует с более высоким пространственным и временным разрешением, чем когда-либо прежде, как РНУ движется через водосборный бассейн юго-восточной Аляски, охватывающий прибрежный регион, сформированный ледниками, сильными дождями и густыми тропическими лесами, в залив Аляски.
Исследователи проанализировали 2455 водоразделов в суровом прибрежном регионе Аляски, Британской Колумбии и территории Юкона. Эти водоразделы содержат как крупные реки, так и более мелкие ручьи, а также источники пресной воды, включая осадки, таяние снегов и ледников. Затем исследователи классифицировали водоразделы на основе режима их стока или сезонного характера стока, а также наличия в них карста — типа ландшафта, состоящего из растворимых карбонатных пород, таких как известняк.
Используя исторические данные Геологической службы США и текущие измерения РНУ для ручьев на юго-востоке Аляски, исследователи создали модель, которая способна предсказать, сколько углерода поступает в эти морские экосистемы каждый месяц. Их результаты коррелируют с предыдущими оценками, но новые модели предлагают гораздо более точные и подробные измерения того, как РНУ сбрасывается в воды океана.
Модели, используемые в этом исследовании, могут быть дополнительно уточнены и развиты, чтобы помочь предсказать, как результаты РНУ в заливе Аляски могут выглядеть в будущем — ценная информация для сообществ в регионе, зависящих от рыболовства и других морских ресурсов. (Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, https://doi.org/10.1029/2023JG007609, 2023)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/measuring-carbons-flow-from-land-to-sea