06 авг2023
Методы ведения лесного хозяйства и интенсивность лесозаготовок влияют на производство древесины, поглощение углерода и биоразнообразие. Авторы разработали различные сценарии управления с помощью анализа заинтересованных сторон и включили их в симулятор роста леса PREBAS. Чтобы проанализировать влияние интенсивности сбора урожая, они использовали ограничения на общий урожай: обычный бизнес, низкий урожай, интенсивный сбор урожая и отсутствие урожая. Проведено моделирование на сетке, покрывающей всю территорию Финляндии, до 2050 года. Цели авторов состояли в том, чтобы (1) проверить, насколько сценарии управления различаются в своих прогнозах, (2) проанализировать потенциальное производство древесины, поглощение углерода и биоразнообразие при различной урожайности и (3) сравнить различные варианты распределения сценариев и охраняемых территорий. Уровень лесозаготовок имел ключевое значение для запасов и потоков углерода, независимо от управленческих действий и умеренных изменений доли строго охраняемых лесов. Напротив, биоразнообразие в большей степени зависело от других переменных управления, чем от уровня лесозаготовок, и относительно не зависело от запасов и потоков углерода.
Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s13280-023-01899-0
Печать
05 авг2023
Быстрое распространение глубокого обучения вызывает растущий частный интерес к традиционно общественной организации численного прогнозирования погоды и климата. Государственно-частное партнёрство станет новаторским шагом на пути к соединению методов, основанных на физике и данных, и необходимым для эффективного решения будущих социальных проблем.
Жизнь и благополучие зависят от надёжных прогнозов погоды на каждый день. С изменением климата потребность в более точных прогнозах будущих экстремальных погодных явлений возрастает до уровня, при котором никакие инвестиции не кажутся достаточно большими. Прогнозы погоды и климата в основном составляются государственными метеорологическими службами, управляемыми на национальном и координируемыми на глобальном уровне. Эти прогнозы основаны на принципиальных уравнениях, описывающих физические законы, при этом прогноз погоды также включает в себя сотни миллионов наблюдений в день. Однако потребность в прогнозах погоды и климатических прогнозах со всё более высокой степенью детализации и количественной оценкой неопределённости на основе ансамбля приводит к значительным вычислительным и энергетическим накладным расходам. Расходы на такие усилия неизбежно бьют по государственному кошельку.
Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-023-00468-z
Печать
04 авг2023
Реакция климата средних широт на потерю морского льда в Арктике остаётся неясной, отчасти потому, что реакция атмосферы чувствительно зависит от местоположения аномалий морского льда. Таким образом, оценка роли региональных аномалий протяжённости морского льда в Арктике имеет важное значение для оценки масштабов реакции атмосферы. Авторы исследовали эти отклики, а также атмосферные предвестники региональных аномалий протяжённости арктического морского льда в ходе моделирования длительного доиндустриального периода на основе 36 климатических моделей CMIP6. В этом исследовании изучаются изменения различных атмосферных переменных при разных временах опережения и запаздывания путём проведения комплексного анализа между годами малой и высокой протяжённости морского льда в разных арктических морях. Более сильные и статистически значимые взаимосвязи обнаруживаются, когда атмосфера приводит к изменениям морского льда, чем в обратном направлении, что позволяет предположить, что в моделях CMIP6 атмосфера приводит в движение морской лёд, а не наоборот. Установлено, что атмосферная циркуляция относительно нечувствительна к региональным аномалиям морского льда, за исключением Баренцева-Карского морей, где за отрицательными аномалиями следует устойчивая отрицательная зимняя картина, подобная Североатлантическому колебанию. В соответствии с так называемым стратосферным путём, ослабление стратосферного полярного вихря моделируется за один месяц до изменения Североатлантического колебания и может быть частично объяснено аномалией морского льда в Баренцевом-Карском морях в предшествующие месяцы. Величина этого ослабления в моделях зависит от других факторов, таких как снежный покров Сибири, Эль-Ниньо–Южное колебание и квазидвухлетнее колебание. Кроме того, отклики стратосферного полярного вихря и индекса Североатлантического колебания масштабируются примерно линейно с величиной аномалии морского льда Баренцева-Карского морей. Эти результаты подчёркивают межмодельную согласованность роли аномалии протяжённости морского льда Баренцева-Карского морей в реакциях атмосферы в доиндустриальных условиях. Поэтому в дальнейшем в первую очередь следует учитывать потерю морского льда в этом регионе, но с учётом будущих условий.
Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-023-06904-6
Печать
03 авг2023
Расширение возможностей спутниковых наблюдений и моделирования изменило мониторинг засух, предоставив информацию практически в реальном времени. Однако нынешние усилия по мониторингу сосредоточены на угрозах, а не на воздействиях, и в дальнейшем они не связаны с комплексными или каскадными опасностями, сопутствующими засухам, такими как волны тепла, лесные пожары, наводнения и селевые потоки. В этой перспективе авторы выступают за мониторинг засухи на основе воздействия и интеграцию с более широким набором опасностей, связанных с засухой. Мониторинг, основанный на воздействии, будет выходить за рамки нисходящей информации об опасностях, связывая засуху с физическими или социальными воздействиями, такими как урожайность, доступность продовольствия, производство энергии или безработица. Такой подход, особенно прогнозирование последствий засухи, соответственно принесет пользу многочисленным заинтересованным сторонам, участвующим в управлении рисками и реагированием, с очевидными преимуществами для продовольственной и водной безопасности. Тем не менее, принятию и внедрению препятствует отсутствие согласованных данных о воздействии засухи, ограниченность информации о местных факторах, влияющих на доступность воды (включая потребность в воде, её переброску и забор), а также отсутствие связи моделей оценки воздействия с инструментами мониторинга засухи. Таким образом, внедрение мониторинга засухи на основе воздействия требует использования новых доступных дистанционных датчиков, наличия больших объёмов стандартизированных данных в областях, связанных с засухой, и внедрения искусственного интеллекта для извлечения и синтеза её физических и социальных воздействий.
Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-023-00457-2
Печать
02 авг2023
Атлантический кадастр антропогенного углерода (Cant) и его изменения в период с 1990 по 2010 гг. исследуются путём применения метода распределения времени прохождения к данным антропогенных индикаторов. В отличие от предыдущих приложений метода распределения времени прохождения здесь учитывается примесь старых вод, свободных от антропогенных трассеров. Самым большим отличием от других методов, основанных на прямых наблюдениях за углеродом, является более высокое хранение Cant в глубинном океане. Результаты метода распределения времени прохождения лучше отражают наблюдаемое распределение других переходных индикаторов, таких как хлорфторуглероды. Изменения в океанической циркуляции/вентиляции важны в региональном масштабе. Усиленный апвеллинг более старой воды в Южном океане и уменьшение глубины конвекции в Лабрадорском море приводят к отклонениям скорости предполагаемого увеличения Cant между 1990 и 2010 гг. от скорости, эквивалентной стационарному состоянию океана. Однако для всего запаса атлантического Cant десятилетняя изменчивость вентиляции отдельных водных масс частично компенсирует друг друга, и эффект невелик из-за гораздо более длительного времени «промывки» всей Атлантики (порядка сотен лет). Общий запас Cant увеличивается с 39,7 ± 7,7 Пг C в 1990 г. до 54,6 ± 9,5 Пг C в 2010 г., почти одновременно с ростом содержания CO2 в атмосфере. Только сокращение атлантической вентиляции в течение нескольких десятилетий может серьёзно изменить это соотношение.
Ссылка: https://bg.copernicus.org/preprints/bg-2023-113/
Печать
01 авг2023
Главные темы номера:
Также в выпуске:
-
-
-
-
Борьба с изменением климата для повышения качества жизни россиян
-
Принят закон о государственном фоновом мониторинге состояния многолетней (вечной) мерзлоты
-
С 1 июня 2023 года в России функционирует реестр выбросов парниковых газов
- Правительство РФ определит цену «зеленых» киловатт-часов
- Подготовлено Новое руководство по принятию решений в сфере адаптации к изменениям климата
- 14 июня 2023 г. прошла 24-я сессия Северо-Евразийского климатического форума
- Новые публикации в российских и зарубежных научных изданиях
- В ООН приняли историческое соглашение о защите Мирового океана
- ВМО отмечает 150-летие • ВМО объявляет о наступлении условий Эль-Ниньо.
- Завершилась 59-я сессия Межправительственной группы экспертов по изменению климата
«Изменение климата» №103, июнь–июль 2023 г.
Печать
01 авг2023
Более холодный и солёный, чем даже вода под ним, тонкий поверхностный слой океана играет решающую роль в газообмене между океаном и атмосферой.
При толщине менее одного миллиметра оболочка океана — самый верхний слой океана — играет огромную роль в морских процессах, организуя обмен теплом и химическими веществами между морем и атмосферой посредством диффузии. Вода тонкого поверхностного слоя холоднее примерно на 0,2–0,3 К и имеет более высокую солёность, чем вода даже на глубине всего два миллиметра.
С тех пор, как он был впервые описан в 1967 году, учёные пытались преодолеть затруднения с пониманием влияния этого слоя на поглощение углерода и на глобальный сток углерода в океане. Понимание его роли имеет решающее значение: в период с 2011 по 2020 гг. океан поглощал 26% всех антропогенных выбросов углекислого газа, а переменные, влияющие на секвестрацию углерода в океане, способствуют управлению углеродным циклом и изменением климата.
Белленджер и др. (Bellenger et al.) включили градиенты температуры и солёности океана, чтобы представить поверхностный слой океана за 15 лет (2000–2014 гг.) в модели системы Земля, оценивая, как эти изменения повлияли на количество углерода, поглощённого океаном. Работа представляет собой первую основанную на модели оценку влияния поверхностного слоя океана на обмен углекислого газа между океаном и атмосферой.
Исследователи обнаружили, что включение представления этого слоя в модель системы Земля привело к увеличению смоделированного стока углерода в океане на 15% — величина, согласующаяся с прошлыми оценками. Однако, когда они позволили в модели поверхностному слою реагировать на изменение концентрации углерода в океане, влияние на сток существенно уменьшилось. С динамическим фактором его вклад в моделируемый сток углерода в океане был ближе к 5%.
По словам авторов, исследование показывает важность включения поверхности океана в будущие усилия по моделированию климата и цикла углерода. И это демонстрирует, что интерактивная параметризация поверхности океана даёт более точную модель, которая уменьшает региональные ошибки в потоке углекислого газа. (Journal of Geophysical Research: Oceans, https://doi.org/10.1029/2022JC019479, 2023)
Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/thin-skin-helps-regulate-ocean-carbon-uptake
Печать
31 июль2023
Хотя тенденция изменения площади морского льда в условиях глобального потепления в последние годы широко изучалась, большинство климатических моделей не смогли отразить недавние быстрые изменения в окружающей среде Арктики, что поставило под вопрос надёжность прогнозов климатических моделей для морского льда и предполагает потенциальный сдвиг в динамике арктического климата. Основываясь на результатах изменяющегося во времени метода эмерджентных ограничений со схемой взвешивания, авторы показывают, что освобождение Арктики ото льда может произойти раньше (по крайней мере, на 5 ~ 10 лет), чем предполагалось ранее. Другими словами, арктический лёд, скорее всего, исчезнет до 2050-х годов. Ограниченная наблюдениями дата освобождения Арктики ото льда в сентябре в рамках сценария развития на основе ископаемого топлива (т.е. SSP5–8.5) даёт центральную оценку 2050–2054 гг. с доверительным интервалом 66% (эквивалентным «вероятному» диапазону МГЭИК) 2037–2066 гг., в то время как Арктика, в соответствии с амбициозными сценариями смягчения последствий (т.е. SSP2-4.5) и SSP3-7.0 вероятно, станет свободной ото льда, ещё через 20 и 11 лет. Арктика, свободная ото льда, маловероятна в сценарии устойчивого развития (т.е. SSP1-2.6). В перспективе это изменяющееся во времени возникающее ограничение может также помочь обнаружить точки невозврата в климатической системе. Эти выводы содержат полезную информацию, которая поможет политикам справиться с изменением климата.
Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-023-00431-1
Печать
31 июль2023
Северное и Балтийское моря по-прежнему испытывают эвтрофикацию* и деоксигенацию, несмотря на большие международные усилия по смягчению таких экологических проблем. Из-за очень разных океанографических структур двух морей усилия по моделированию до сих пор были в основном сосредоточены либо на одном, либо на другом море, что затрудняло изучение межбассейнового обмена массой и энергией. Здесь авторы представляют модель океана (NEMO-Nordic) в сочетании со шведской прибрежной и океанической биогеохимической моделью (SCOBI), охватывающей Северное море, переходную зону Скагеррак-Каттегат и Балтийское море. Они обосновывают её пригодность для дальнейшего изучения биогеохимических изменений в системе Северного и Балтийского морей. Модель воспроизводит долгосрочные временные тренды, временную изменчивость, среднегодовые значения и общее пространственное распределение всех оценённых биогеохимических параметров. Она особенно удобна для использования в будущих мультистрессовых исследованиях, например, для оценки комбинированных сценариев воздействия климата и питательных веществ. В частности, производительность модели лучше всего подходит для концентраций кислорода и фосфатов. Тем не менее, между результатами моделирования и наблюдениями в прибрежных районах юго-восточной части Северного моря, в переходной зоне Скагеррак-Каттегат, Рижском, Финском и Ботническом заливах видны важные сезонные и пространственные различия для хлорофилла-а и нитратов. Они частично связаны с различными локальными процессами и биогеохимическим воздействием, приводящими к общему завышению содержания нитратов. Проверка результатов представленной модели для отдельных районов согласуется с областями оценки управления политикой, что даёт дополнительную ценность для лучшего вклада в международные программы, направленные на сокращение эвтрофикации в системе Балтийского и Северного морей.
*Эвтрофикация - насыщение водоёмов биогенными элементами, сопровождающееся ростом биологической продуктивности водных бассейнов.
Ссылка: https://bg.copernicus.org/preprints/bg-2023-116
Печать
30 июль2023
Водохранилища являются неотъемлемой частью современного общества, выполняя множество важных функций, оказывая неопределённое и спорное влияние на локальный климат и окружающую среду. Взаимосвязь осадки-температура и связанные с ними сложные экстремальные явления являются критическими климатическими факторами для людей и экосистем, но неизвестно, как водохранилища повлияют на эти факторы. Здесь авторы, на основе глобального анализа водохранилищ и метеорологических наблюдений и подхода парного сравнения, обнаружили, что участки вблизи водохранилищ имеют более высокую чувствительность экстремальных осадков к повышению температуры, а также повышенную частоту сложных экстремальных явлений осадков и температуры. Кроме того, эти климатические эффекты водохранилищ тесно связаны с размером водохранилища и более выражены в тёплом и сухом климате. Подчёркиваются потенциальные климатические риски, связанные с водохранилищами, имеющие важные последствия для укрепления устойчивости сообщества перед лицом этих проблем.
Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL103453
Печать