Пространный выброс метана из отложений крупнейшего в мире континентального шельфа, Восточно-Сибирского шельфа Северного Ледовитого океана, является одним из немногих процессов в системе Земли, способных вызвать перенос углерода с суши / океана в атмосферу и, таким образом, усилить глобальное потепление. в масштабе времени этого века. Важный пробел в наших текущих знаниях касается вклада различных подводных бассейнов в наблюдаемые выбросы метана. Эти знания являются предпосылкой для надёжных прогнозов того, как эти выбросы будут развиваться в будущем. Изотопный след, оценивающий происхождение высоких уровней метана на Восточно-Сибирском шельфе Северного Ледовитого океана, указывает на ограниченный вклад мелких микробных источников и, напротив, на доминирующий вклад глубокого термогенного бассейна.

Восточно-Сибирский арктический шельф содержит большое количество затопленного углерода и метана (CH₄). Потепление в период голоцена вышележащей морской воды, недавно усиленное антропогенным потеплением, вызвало оттаивание нижележащих слоёв многолетней мерзлоты. Несмотря на многочисленные наблюдения за повышенным уровнем CH₄ в морской воде в последние десятилетия, относительный вклад различных подводных источников, таких как ранний диагенез (совокупность процессов физического и химического преобразований рыхлых осадков на дне водоёмов и на суше в осадочные горные породы), подводная многолетняя мерзлота, гидраты метана и нижележащий термогенный / свободный газ, в эти выбросы метана остаётся неясным. Концентрации растворённого метана, наблюдаемые в море Лаптевых, варьировались от 3×10^-9 мол/литр до 1500×10^-9 мол/литр (в среднем 151×10^-9 мол/литр; перенасыщение на ~ 3800%). Стабильный изотопный состав метана показал сильные вертикальные и горизонтальные градиенты с характеристиками источника для двух областей фильтрации: δ¹³C-CH₄ = (-42,6 ± 0,5) / (-55,0 ± 0,5) ‰ и δD-CH₄ = (-136,8 ± 8,0) / (- 158,1 ± 5,5) ‰, что указывает на источник термогенного / природного газа. Повышенное обогащение δ¹³C-CH₄ и δD-CH₄ на расстоянии от мест просачивания указывает на окисление метана. Сигнал Δ¹⁴C-CH₄ был сильно истощён (т.е. сигнал старый) около мест утечек (-993 ± 19 / -1050 ± 89 ‰). Следовательно, все три изотопные системы согласуются с выбросом метана из старого, глубокого и, вероятно, термогенного бассейна во внешнюю часть моря Лаптевых. Знание того, какие подводные источники способствуют наблюдаемому выбросу метана, является предпосылкой для прогнозов увеличения этих выбросов в ближайшие десятилетия и столетия.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/118/10/e2019672118

Экономика России и еще нескольких стран может выиграть от изменения климата, доказывают ученые Принстонского университета

Последствия изменения климата будут неравномерно проявляться на планете. Где-то воздействие будет крайне негативным и разрушительным, но другие регионы могут получить выгоды от потепления, пишут ученые Принстонского университета Хосе-Луис Круз и Эстебан Росси-Хансберг о результатах своего нового исследования.

Где-то глобальное потепление даст рост производительности на 15%

Ученые при помощи динамической интегрированной оценочной модели подсчитали экономические эффекты, которые принесет нагревание Земли разным странам. Причем для разных частей планеты они просчитали не только последствия изменения климата, но и возможные ответы на них — это миграция, смена торговых цепочек, совершенствование местных технологий, взаимодействие между экономиками. Раньше этим аспектам, как и детальному прогнозированию климатических последствий для разных регионов, ученые уделяли мало внимания, подчеркивают авторы.

Увеличение температуры планеты на 1 градус Цельсия в самых жарких местах приведет к ухудшению бытовых условий на 5%, а производительности — на 15%. Вследствие этого благосостояние в некоторых странах Африки и Латинской Америки может упасть на 10–15%. Напротив, в самых холодных местах — Сибири, Канаде, Аляске и проч. — благосостояние может вырасти на целых 15%, полагают ученые Принстона. При этом наиболее бедные страны пострадают больше всего, тогда как наиболее богатые будут затронуты незначительно.

Исследование поднимает очень важную проблему неравномерности пространственного распределения эффектов глобальных климатических изменений, комментирует директор группы операционных рисков и устойчивого развития KPMG в России и СНГ Владимир Лукин. Следствие этого — существенная разница в стоимости адаптации к изменениям климата в различных регионах планеты, а также такие эффекты, как «климатическая миграция», перераспределение глобальных индустриальных ресурсов и инвестиционных потоков. Очевидно, что это необходимо учитывать при разработке регуляторных мер по предотвращению климатических изменений. Прежде всего это касается финансовых инструментов, таких как углеродный налог или механизм трансграничного углеродного регулирования (возможно, страны, которые меньше страдают, должны больше платить, если эти деньги действительно используются для финансирования мер по адаптации), рассуждает Лукин.

Но это неточно

Впрочем, сами авторы признают, что модель достаточно точно прогнозирует существенные влияния (и их негативный или позитивный характер) на территориях с экстремальным климатом, но его масштабы менее определенны. Из-за этого окончательно оценить воздействие изменения климата в глобальном масштабе пока не удается.

Новое исследование не могло учесть все факторы, ведь любая модель — это упрощение. Проблема в том, что только простые линейные эффекты легко моделируются, а более сложные и неблагоприятные — нет и потому в подобные модели не попадают, говорит директор практики услуг в области устойчивого развития EY Сергей Дайман.

Конечно, ущерб от изменения климата будет распределен неравномерно и тут действительно свою роль играют факторы физической географии — отдельные регионы пострадают от наводнений, роста уровня океана, критических температур, засух или продолжительных осадков больше других, продолжает он. Но неправильно думать, что в других регионах позитивные тенденции нивелируют нарастающий ущерб от изменения климата.

России обещают новые сельхозугодья

О том, что ряд стран может получить выгоды от глобального потепления, пишут не первый раз. «Ни одна страна не расположена лучше, чем Россия, для того, чтобы суметь извлечь выгоду из глобального потепления», — писала ранее The New York Times, также ссылаясь на исследования. В России будет более благоприятный климат, который позволит и привлечь мигрантов (в первую очередь из южноазиатских стран, которых погонит из дома наступающий океан и страшная жара), и расширить площадь сельскохозяйственных земель (в то время как в США, Европе и Индии они будут сокращаться), говорилось в статье.

К возможным положительным последствиям от изменения климата правительство России в национальном плане адаптации к изменению климата отнесло:

• сокращение расходов энергии в отопительный период;
  
• улучшение условий транспортировки в арктических морях в Северном Ледовитом океане;
  
• расширение зоны растениеводства, повышение эффективности животноводства;
  
• повышение продуктивности бореальных (то есть северных малонарушенных) лесов.

Для России есть несколько выигрышных моментов, считает партнер-эксперт BCG Константин Полунин. Во-первых, это навигация по Северному морскому пути круглый год. Во-вторых, доступ к полезным ископаемым, извлечь которые раньше было невозможно. В-третьих, увеличение площади возделываемых земель и рост экспорта продовольствия. И в-четвертых, поскольку в России примерно 20% всех мировых запасов лесов и можно рассматривать леса не как древесину, а оценивать их по способности связывать оксид углерода, повышение оценки карбонового эквивалента лесов может принести России существенный доход.

Конечно, можно найти позитивные эффекты, говорит Дайман. Например, энергии на отопление России может потребоваться меньше, а на кондиционирование — больше, но не на столько. Но есть гораздо большие потери, например, для инфраструктуры энергетики из-за роста частоты резких перепадов, переходов через ноль, критически высоких температур. Даже эффективность ТЭС при росте температуры падает, замечает он.

Но с природными катастрофами и без экспорта углеводородов

В России ситуация очень интересная, говорит Лукин: есть регионы, в которых условия очевидно улучшаются — увеличивается продолжительность вегетационного сезона и т.д. А есть регионы, в которых возникают новые риски и угрозы, связанные с изменением климата: например, таяние вечной мерзлоты.

Сейчас мир находится на траектории, которая ведет не к 1,5 градусам, а к 4–5 градусам Цельсия потепления к концу XXI в., напоминает Полунин. Пока все модели говорят о том, что глобальное потепление будет проходить неравномерно (в зоне вечной мерзлоты потеплеет на 5–9 градусов) и выражаться также в увеличении экстремальных погодных явлений (наводнений, ураганов, засухи, пожаров и проч.). Ежегодные разрушения от таких явлений уже оценивается в $600 млрд, а со временем достигнут $1 трлн. По оценкам страховых компаний, к 2050 г. при повышении уровня океана на 0,5 м может быть существенное негативное воздействие на 570 городов мира в прибрежной зоне, в России оно может затронуть как минимум Санкт-Петербург и Владивосток. В глобальном масштабе потепление может привести к дополнительной миграции порядка 200 млн человек. Все это может сократить рост глобального ВВП на 30%, замечает Полунин.

Природные катастрофы не обходят Россию стороной. В 2019 г. из налогов каждого работающего россиянина 10 000 руб. пошло на ликвидацию последствий опасных природных явлений, рассчитал Институт глобального климата Росгидромета. Ежегодный ущерб от климатических изменений в России измеряется десятками миллиардов рублей, напоминает Лукин. Поэтому, учитывая, что потепление в России происходит в 2,5 раза быстрее, чем в среднем по миру (данные Росгидромета), особое внимание должно уделяться количественной оценке климатических рисков с использованием самых передовых методологий и подходов, считает он.

Таяние вечной мерзлоты будет наносить ущерб промышленности и инфраструктуре России (по некоторым оценкам, потери составят до $100 млрд к 2050 г.), отмечает Полунин. При переходе на безуглеродную экономику спрос на нефть и нефтепродукты со стороны ЕС может существенно снизиться, по некоторым оценкам — до 80%. Зато предполагается существенный рост цен на продовольствие, говорит он.

В сельском хозяйстве появятся новые территории с благоприятными средними температурами — но там, где не умеют вести сельское хозяйство, не сформированы почвы, нет инфраструктуры, предупреждает Дайман. А в тех местах, где традиционно сельское хозяйство было основой экономики, будут потери урожая: опустынивание, засухи, продолжительные ливни и наводнения.

«Россия проиграет», — категоричен директор программы «Климат и энергетика» Всемирного фонда дикой природы (WWF России) Алексей Кокорин. Прямого воздействия здесь будет меньше, чем в других странах, но от падения спроса на нефть, уголь и газ — больше, поясняет он.

Ссылка: https://www.vtimes.io/2021/03/09/komu-budet-vigodno-izmenenie-klimata-a3568

РФ и США возобновляют двустороннее взаимодействие по вопросам климата — советник президента РФ по климату Руслан Эдельгериев провел первую встречу со спецпредставителем нового президента США по вопросам климата Джоном Керри. Эксперты полагают, что климатический и зеленый треки в целом остаются одними из немногих перспективных каналов взаимодействия между двумя странами в сложных внешнеполитических условиях.

Стали известны детали первого разговора советника президента РФ по климату Руслана Эдельгериева со спецпредставителем президента США по вопросам климата Джоном Керри 3 марта в онлайн-формате. «Беседа стала отправным пунктом для взаимодействия в области климата с новой американской администрацией», говорится на сайте Кремля.

Наша беседа с Джоном Керри стала важным этапом знакомства с климатическими позициями новой американской администрации — изменение климата является значительным вызовом современности и должно решаться коллективно крупнейшими эмитентами парниковых газов (США являются вторым по совокупному объему выбросов парниковых газов в мире, РФ)»,— прокомментировал Руслан Эдельгериев.

Бывший госсекретарь Джон Керри, подписавший Парижское климатическое соглашение (ПС) от лица США в апреле 2016 года, стал спецпредставителем нового президента Джо Байдена по климату после его избрания. 21 января Джо Байден подписал указ о возвращении США в ПС (напомним, что Дональд Трамп объявил о выходе из ПС в июне 2017 года, формально США перестали быть стороной соглашения в ноябре 2020 года), 19 февраля США официально завершили процесс возвращения в ПС.

Еще при Бараке Обаме, особенно после санкций 2014 года, РФ активизировала международное сотрудничество в области экологии и климата. Ряд экспертов тогда предполагал, что на фоне осложнения отношений с Западом РФ старается играть более активную роль в сотрудничестве по «нейтральным» темам, в том числе в вопросах зеленого развития. Однако при Дональде Трампе сотрудничество по климатическому треку было фактически приостановлено. Джо Байден сделал вопросы климата одним из приоритетов своей выборной кампании — уже после избрания он, в частности, подписал указ о достижении США углеродной нейтральности к 2050 году, поручил Агентству по охране окружающей среды разработать новые стандарты выбросов для транспорта и электростанций и новые правила контроля эмиссий метана в нефтегазовом секторе и потребовал от администрации представить новую цель США по снижению выбросов парниковых газов на 2030 год в рамках ПС — по оценке экспертов World Resources Institute, она может составить до 50% снижения эмиссии. На 22 апреля запланирован Саммит климатических лидеров, который в онлайн-формате организует новая администрация США.

По словам Руслана Эдельгериева, теперь ключевыми направлениями климатического взаимодействия Москвы и Вашингтона станут сохранение Арктики и снижение объемов выбросов черного углерода (сажи) на этих территориях, проекты в лесном секторе, а также сотрудничество в области ядерной энергетики в контексте энергетического перехода.

«С учетом значительного научно-технологического потенциала наших стран объединение усилий Москвы и Вашингтона на климатическом направлении может привести к положительным результатам — перспективы будут зависеть от стремления взаимодействовать в рамках Рамочной конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН) и в соответствии с Парижским соглашением, а также от достижения климатических целей стран»,— заявил “Ъ” Руслан Эдельгериев.

Дальнейшие встречи ожидаются на площадках РКИК ООН, включая следующий раунд переговоров стран в декабре 2021 года в Глазго и встречу G20 в октябре. «Невзирая на текущие разногласия, Россия, США, ЕС, Китай и Индия как крупнейшие эмитенты парниковых газов должны действовать сообща, показывая остальному миру примеры лидерства — в середине 1970-х ведущие державы сыграли ключевую роль в начале глобальных научных исследований, в понимании опасностей, связанных с глобальным потеплением, сейчас пришло время нового этапа в международном сотрудничестве — перехода на зеленые источники энергии, безуглеродные технологии в промышленности, транспорте, программ сохранения лесов, разработки и внедрения природосберегающих технологий»,— говорит директор Центра экономики окружающей среды и природных ресурсов ВШЭ Георгий Сафонов. Среди тем для сотрудничества он называет также вопросы зеленого финансирования, углеродного регулирования, сотрудничество на уровне бизнеса (в том числе вывод зеленых проектов из-под действия санкций).

Отметим, что в субботу Financial Times также рассказала о призыве Берлина к ЕС (в преддверии переговоров лидеров ЕС по России в марте) расширять сотрудничество с РФ в области климата, в том числе разработать «конкретную и детальную стратегию» избирательного взаимодействия и вовлечения России в международные усилия по борьбе с климатическими изменениями.

Ссылка: https://www.kommersant.ru/doc/4721165

Вызванное климатом повышение уровня моря и вертикальные перемещения суши, включая естественное и антропогенное оседание осадочных прибрежных низменностей, в совокупности изменяют относительный уровень моря на мировых побережьях. Хотя это влияет на местные темпы повышения уровня моря, оценки воздействия оседания на прибрежные районы в глобальном масштабе отсутствуют. Авторы количественно оценивают среднее глобальное относительное повышение уровня моря на 2,5 мм в год за последние два десятилетия. Однако, поскольку местное население прибрежной зоны преимущественно проживает в местах опускания, оно испытывает средний относительный подъём уровня моря в четыре раза больший - от 7,8 до 9,9 мм в год. Эти результаты показывают, что воздействия и потребности в адаптации намного выше, чем предполагают зарегистрированные среднеглобальные измерения повышения уровня моря. В частности, антропогенное проседание в прибрежных городах и их окрестностях может быть быстро сокращено с помощью соответствующей политики использования и дренажа подземных вод. Такая политика принесёт существенные и быстрые выгоды для снижения роста подверженности прибрежным наводнениям из-за относительного повышения уровня моря.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-021-00993-z

Частицы микропластика, присутствующие повсюду на планете, могут затруднить оценку роли чёрного углерода в таянии снега и его вклада в радиационный баланс Земли.

Частицы чёрного углерода, образующиеся при сжигании бензина, дизельного топлива, угля и других органических веществ, оказались вторым по величине фактором потепления климата после углекислого газа (CO2) в промышленную эпоху [Myhre et al., 2013]. Столь значительный вклад чёрного углерода в это потепление объясняется тем фактом, что он способствует таянию снега и льда и, таким образом, потемнению поверхности Земли, уменьшая количество отражаемого и увеличивая количество поглощаемого солнечного света.

Эти процессы были тщательно изучены, однако измерения концентрации частиц чёрного углерода в снегу, проведённые в прошлом, и оценки их воздействия на таяние могут быть неточными. На сегодняшний день в большинстве исследований упускается из виду главный и потенциально осложняющий ситуацию фактор: микропластики. Здесь рассматриваются возможные последствия этой проблемы и предлагаются рекомендации, способствующие более точной оценке воздействия как чёрного углерода, так и микропластика на снег и климат.

Огромное количество неучтённых микропластиков

Микропластики (МП) представляют собой крошечные пластиковые частицы, волокна или фрагменты размером менее 5 миллиметров в диаметре, и они повсюду. Они были вовлечены в ряд экологических эффектов, включая биоаккумуляцию в рыбе, а также в крови и фекалиях человека. Эти частицы достигли наименее населённых районов Земли, включая Высокие Альпы, Арктику [Bergmann et al., 2019] и даже Антарктиду [Kelly et al., 2020] - фактически, куда бы учёные ни посмотрели, они находят микропластичные частицы. МП и чёрный углерод осаждаются вместе на снег с 1950-х годов, когда стали широко использоваться пластмассы и нефтепродукты.

Сегодня масса частиц МП в окружающей среде, скорее всего, больше, чем масса частиц чёрного углерода. Dubaish и Liebezeit [2013] обнаружили в пять раз больше частиц MП, чем видимых частиц чёрного углерода, при их подсчёте на предметном стекле в пробах воды из залива Джейд на северо-западном побережье Германии. На сегодняшний день это единственное исследование, в котором сообщалось об одновременных измерениях частиц MП и чёрного углерода, и оно не рассматривало сосуществование этих частиц в снегу.

Ветер может поднимать частицы МП над землёй и переносить их на поверхность снега [Evangeliou et al., 2020], где, как показали расчёты, они могут оставаться в течение сотен лет, прежде чем полностью разложатся. Сейчас считается, что частицы МП распространились по всем доступным для людей уголкам Земли [Brahney et al., 2020; Pabortsava and Lampitt, 2020]. Таким образом, когда в ходе полевых исследований учёные отбирают снег для лабораторных измерений чёрного углерода, они неизбежно одновременно разливают в бутылки или упаковывают МП - и оба типа частиц могут быть подсчитаны вместе во время измерения и анализа.

В очень немногих исследованиях чёрного углерода в снегу пытались выделить МП до проведения инструментальных измерений. Такое долгосрочное пренебрежение МП в снегу в прошлых исследованиях могло привести к завышенным оценкам содержания чёрного углерода в снегу и его воздействия на ледники, снежный покров, ледяные щиты и климат. К сожалению, оценки изменения климата до сих пор также не включали роль МП в снегу.

С инструментами всё по-прежнему ...

Риск, если не отделить МП от чёрного углерода до проведения лабораторных измерений, состоит в том, что эффекты двух типов частиц могут быть смешаны, что ухудшит понимание истинного воздействия каждого из них на снег и климат. Почему? МП и чёрный углерод могут быть неотличимы по результатам термооптических и пиролизных лабораторных испытаний.

Наиболее часто используемые пластики включают полиэтилен, полипропилен, полистирол и поливинилхлорид, а также меньшее количество других пластиков. Эксперименты по сжиганию показывают, что пластмассы воспламеняются и горят в кислороде при температурах от 500°C до 1000°C. Поскольку основными элементами, из которых состоят пластмассы, являются углерод (примерно 85%), водород (примерно 14%) и кислород (менее 1%), при полном сгорании этих пластмасс выделяются CO2 и H2O [Zevenhoven et al., 1997]. Частицы чёрного углерода, состоящие в основном из углерода, окисляются на воздухе при температуре от 500°C до 700°C и образуют CO2, если сгорание идет до конца [Andreae and Gelencsér, 2006]. Перекрытие диапазонов температур окисления чёрного углерода и МП означает, что связанные с пиролизом методы могут давать результаты, в которых сигнал чёрного углерода в образце загрязнён МП.

Аналогичным образом, методы оптического поглощения, такие как эталометрия (поглощение света аэрозольными частицами, собранными на фильтрах) и индуцированное лазером накаливание (поглощение света распыляемыми образцами), также могут объединять сигналы от МП и чёрного углерода. Многие типы МП являются ярко окрашенными или чёрными и поглощают свет в видимой и ближней инфракрасной областях спектра [Alexander et al., 2008], как и частицы чёрного углерода.
До недавнего времени светопоглощающие составляющие в образцах снега, измеренные с помощью вышеуказанных методов, неявно предполагались как чёрный углерод, органический углерод или пыль, в то время как вероятное сосуществование МП не принималось во внимание.

Но окружающая среда знает разницу

Почти все «прозрачные» пластмассы почти прозрачны в УФ-видимом диапазоне длин волн [Ishaq, 2019]. Эти пластмассы, нанесённые на снег, не нарушают баланс солнечной радиации. Однако большинство пластиковых изделий окрашены, что приводит к поглощению ими света. Например, красный пластик поглощает зеленый свет, синий пластик - жёлтый, а чёрный пластик поглощает в широком диапазоне длин волн. Кроме того, по мере погодных условий и разрушения, отчасти из-за поглощения солнечного света, МП могут превращаться из прозрачных в полупрозрачные. Процессы разрыва, царапин и старения заставляют частицы МП поглощать больше света.

Более интенсивное поглощение света МП может исказить оценки воздействия чёрного углерода на альбедо снега (долю солнечного света, отражаемую снегом) и, следовательно, на его вклад в расчёты радиационного баланса двумя способами. Во-первых, частицы МП могут быть ответственны за часть снижения альбедо снега, приписываемого текущими лабораторными тестами полностью чёрному углероду. Другой способ заключается в том, что измеренные количества эквивалентного чёрного углерода (значение, определяемое с использованием массового коэффициента поглощения, который может включать в себя вещества, отличные от чёрного углерода) могут завышать фактическое количество чёрного углерода, если его эквивалентные количества включают значительный вклад от МП.

Хотя естественная температура окружающей среды никогда не становится достаточно высокой, чтобы преобразовать частицы чёрного углерода и МП в СО2 (за исключением, возможно, зоны, близкой к активным лесным пожарам или вулканам), лабораторные анализы с использованием методов пиролиза - другое дело. В таких анализах как чёрный углерод, так и МП окисляются до СО2, и измерения отражают вклад обоих видов. Таким образом, расчеты чёрного углерода, термически преобразованного в СО2 в приборах, могут быть завышены из-за непризнанных вкладов МП в текущие анализы приборов.

Инструмент для измерения чёрного углерода и МП на снегу

Принимая во внимание потенциально значительные сложности, которые МП создают для понимания воздействия чёрного углерода на таяние снега и климат, становится ясно, что срочно необходимы исследования для определения степени - или её отсутствия - в которой учёные могут различать эти частицы, используя различные аналитические методы. Также очень важно количественно определить совместное присутствие МП и чёрного углерода в пробах снега, собранных для лабораторных измерений. До сих пор не применялись методы для разделения этих частиц перед инструментальным анализом в снегу или льду. Поэтому предлагается следующий простой способ предварительной обработки для разделения МП и чёрного углерода в образцах снега перед тестированием:

• При отборе проб в полевых условиях используйте стеклянные бутылки вместо пластиковых, чтобы избежать загрязнения пластиком из бутылок для отбора проб.
• Отфильтруйте пробы талого снега через фильтры с порами микрометрового размера для удаления относительно крупных частиц МП.
• Центрифугируйте образцы для отделения более мелких частиц MP. (Плотность частиц чёрного углерода превышает 1,8 грамма на кубический сантиметр, тогда как у большинства пластиков плотность менее 1,4 грамма на кубический сантиметр.)

В свете потенциального искажения из-за присутствия МП также предлагается пересмотреть предыдущие измерения чёрного углерода в снегу и провести совместную оценку радиационного воздействия чёрного углерода и МП в снегу. Такая переоценка может помочь в выявлении истинных источников загрязнения частицами и таяния снега и повысить эффективность восстановительных работ.

Цитируемая литература:

Alexander, D. L. T., P. A. Crozier, and J. R. Anderson (2008), Brown carbon spheres in East Asian outflow and their optical properties, Science, 321(5890), 833–836, https://doi.org/10.1126/science.1155296.
Andreae, M. O., and A. Gelencsér (2006), Black carbon or brown carbon? The nature of light-absorbing carbonaceous aerosols, Atmos. Chem. Phys., 6, 3,419–3,463, https://doi.org/10.5194/acp-6-3131-2006.
Bergmann, M., et al. (2019), White and wonderful? Microplastics prevail in snow from the Alps to the Arctic, Sci. Adv., 5(8), eaax1157, https://doi.org/10.1126/sciadv.aax1157.
Brahney, J., et al. (2020), Plastic rain in protected areas of the United States, Science, 368(6496), 1,257–1,260, https://doi.org/10.1126/science.aaz5819.
Dubaish, F., and G. Liebezeit (2013), Suspended microplastics and black carbon particles in the Jade system, southern North Sea, Water Air Soil Pollut., 224(2), 1352, https://doi.org/10.1007/s11270-012-1352-9.
Evangeliou, N., et al. (2020), Atmospheric transport is a major pathway of microplastics to remote regions, Nat. Commun., 11(1), 3381, https://doi.org/10.1038/s41467-020-17201-9.
Ishaq, M. U. (2019), On optical properties of transparent micro-and nanoplastics, MS thesis, 40 pp., Dep. of Phys. and Math., Univ. of East. Finland, Joensuu, https://urn.fi/urn:nbn:fi:uef-20190313.
Kelly, A., et al. (2020), Microplastic contamination in east Antarctic sea ice, Mar. Pollut. Bull., 154, 111130, https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2020.111130.
Myhre, G., et al. (2013), Anthropogenic and natural radiative forcing, in Climate Change 2013: The Physical Science Basis—Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, pp. 659–740, Cambridge Univ. Press, Cambridge, U.K.
Pabortsava, K., and R. S. Lampitt (2020), High concentrations of plastic hidden beneath the surface of the Atlantic Ocean, Nat. Commun., 11(1), 4073, https://doi.org/10.1038/s41467-020-17932-9.
Zevenhoven, R., et al. (1997), Combustion and gasification properties of plastics particles, J. Air Waste Manage. Assoc., 47(8), 861–870, https://doi.org/10.1080/10473289.1997.10464461.

Ссылка: https://eos.org/opinions/microplastics-hidden-contribution-to-snow-melting

Советник Президента, специальный представитель главы государства по вопросам климата Руслан Эдельгериев провёл встречу со специальным представителем президента США по вопросам климата Джоном Керри в формате ВКС. Беседа стала отправным пунктом для взаимодействия в области климата с новой американской администрацией.

В ходе диалога стороны обсудили широкий круг реализации Парижского соглашения по климату (ПС), включая его экономические аспекты. Обеими сторонами была подчёркнута важность неполитизированного и сбалансированного подхода к данной тематике. Российская Федерация считает важным обеспечить международное признание проектной деятельности в лесном секторе в рамках правил реализации статьи 6 ПС, а также выступает за включение атомной энергетики в число низкоуглеродных источников энергии.

При этом Российская Федерация подтверждает приверженность принципам Парижского соглашения и не разделяет идеи о создании каких-либо параллельных переговорных форматов. Инициативы многостороннего климатического сотрудничества должны органично встраиваться в поддержку текущего процесса в рамках РКИК ООН.

Стороны подчеркнули важность рассмотрения Арктического региона в качестве территории совместного приложения усилий России и США в области борьбы с изменением климата.

Руслан Эдельгериев и Джон Керри договорились продолжить экспертный и политический диалог по проблематике климата, что отвечает не только интересам России и США, но и всего мирового сообщества.

Ссылка: http://www.kremlin.ru/events/administration/65097

Атлантическое мультидекадное колебание, квазипериодическое изменение климата, продолжающееся от 50 до 70 лет, с эпицентром в Северной Атлантике, долгое время считалось внутренним колебанием климатической системы. Mann et al. показали, что это изменение вызвано извне эпизодами вулканических извержений большой амплитуды. Они использовали ансамбль климатических моделей для оценки причин Атлантического мультидекадного колебания и пришли к выводу, что вулканы являются наиболее важным фактором и что нет никаких доказательств того, что оно было внутренним порождением в течение последнего тысячелетия.

Предыдущие исследования подтверждают существование внутренних мультидекадных (от 40 до 60 лет) колебаний, отличных от климатического шума. Недавние исследования утверждали, что это так называемое Атлантическое мультидекадное колебание, напротив, является проявлением конкурирующих изменяющихся во времени эффектов антропогенных парниковых газов и сульфатных аэрозолей. Этот вывод подтверждается отсутствием устойчивых мультидекадных климатических колебаний в расчётах моделей текущего поколения. Палеоклиматические данные, однако, демонстрируют наличие колебаний в течение нескольких десятилетий в доиндустриальную эпоху. Сравнивая модельные оценки в контрольном и имитирующем «последнее тысячелетие» вариантах, авторы показали, что эти мультидекадные колебания являются артефактом импульсов вулканической активности в доиндустриальную эпоху, которые заметно проецируются на мультидекадный (от 50 до 70 лет) частотный диапазон. Авторы пришли к выводу, что не существует убедительных доказательств существования внутренних мультидекадных колебаний в климатической системе.

Ссылка: https://science.sciencemag.org/content/371/6533/1014

Спутниковые данные о температуре поверхности Земли (Land Surface Temperature, LST) имеют жизненно важное значение для климатологических и экологических исследований. Однако наборы данных LST не являются непрерывными во времени и пространстве, главным образом из-за облачности. Здесь скомбинированы LST с температурами, смоделированными в Системе прогнозирования климата версии 2 (CFSv2), для получения глобального набора данных LST с непрерывным заполнением пробелов с пространственным разрешением 1 км. Временной анализ Фурье используется для определения сезонности (климатологии) на поэлементной (пиксел за пикселем) основе для температур LST и CFSv2. Пробелы заполняются путём добавления температурной аномалии из CFSv2 к климатологической LST. Точность оценивается в девяти регионах земного шара с использованием LST без облачности (средние значения: R² = 0,93, среднеквадратичная ошибка (RMSE) = 2,7°C, средняя абсолютная ошибка (MAE) = 2,1°C). Предоставленный набор данных содержит дневное, ночное и дневное среднее значение LST для Восточного Средиземноморья. Предоставлены код Google Earth Engine и веб-приложение, которое генерирует LST с заполнением пробелов в любой части мира, наряду с пиксельной оценкой данных с точки зрения MAE, RMSE и коэффициента корреляции R.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-021-00861-7

Американские бомбардировщики B-1 должны будут сдерживать Россию в Арктическом регионе. Фото с сайта www.forsvaret.no

С 1970-х годов западный мир обеспокоен угрозой глобального потепления. Для одних это повод для волнения, для других – источник выгоды. Особенно это касается температурных сдвигов в Арктике, постепенно превращающейся в новое поле столкновения военных и экономических интересов России и стран НАТО.

Пересмотр национальной оборонной стратегии

Экспансивный характер внешней политики Вашингтона требует освоения и взятия под контроль новых судоходных путей, а также получения доступа к ресурсам, открывающимся благодаря глобальному потеплению. С 2019 года ВС США выявили климатические последствия на 79 объектах, среди них – «негативное влияние на портовую инфраструктуру и базы внутри страны и за рубежом», сообщает нью-йоркское военное издание Breaking Defense. Но до сих пор политический вектор Белого дома был направлен на решение задач, связанных с энергетикой. Об этом свидетельствует отсутствие статьи, где климатические изменения рассматривались бы как один из приоритетов национальной безопасности, в документе «Национальная оборонная стратегия» (National Defense Strategy) 2018 года. По предварительной оценке военного руководства США, неучтенный при Трампе климатический фактор провоцирует нестабильность в мире как в военной, так и в гуманитарной сфере.

В связи с этим Пентагон пересмотрит свою национальную оборонную стратегию. Согласно распоряжению Джозефа Байдена, американское военное ведомство должно оценить риски для военных, связанные с климатическими сдвигами, в течение ближайших четырех месяцев.

Сам же проект новой оборонной стратегии наряду с «руководством по планированию обороны (Defense Planning Guidance), председательской оценкой риска (Chairman’s Risk Assessment) и другими стратегическими и плановыми документами и процессами» должен быть представлен на рассмотрение в следующем году, сообщает Breaking Defense.

«Департамент немедленно предпримет соответствующие политические меры по обеспечению в нашей деятельности приоритетности климатических изменений и смягчению нарастающей угрозы», – заявил министр обороны Ллойд Остин.

Новая версия документа станет путеводителем для дальнейших стратегических учений американских военных сил, а также моделирования боевых действий на территории противника с учетом изменений окружающей среды. «Этот приказ знаменует собой резкий отход от политики администрации Трампа, которая стремилась расширить разведку нефти и газа, игнорируя последствия климатических изменений», – сообщает издание.

Кроме того, начиная с января 2022 года американское военное ведомство будет ежегодно предоставлять Белому дому обновленные сведение о проекте по обеспечению безопасности, где учитываются последствия климатических изменений.

Орбитальное координирование военных сил

Одним из инструментов исследований станет новое поколение спутниковой сети обмена данными, в которой будет применена ячеистая топология. Устройства будут работать на низкой околоземной и геостационарной орбитах, обеспечивать военных разведданными в режиме реального времени с минимальными задержками, а также обмениваться информацией между собой с помощью оптических терминалов.

Ячеистая структура обеспечит системе высокую отказоустойчивость: при выходе одного спутника из строя целостность участка сети и прохождение данных не нарушатся. Управление будет осуществляться Космическим командованием США (United State Space Command, SPACECOM), возрожденным в августе 2019 года в составе американского Министерства обороны. Согласно приказу министра обороны США, одно из ключевых направлений деятельности – участие в подготовке мультидоменных операций, то есть «формирование виртуального командного пункта, который обеспечит эффективное взаимодействие войск и скоординирует согласование действий на разных уровнях управления», – сообщает Breaking Defense.

Разработкой обновленной спутниковой системы займется военно-промышленная компания Raytheon – один из крупнейших подрядчиков американского ВПК. Специалисты именно этой компании разработали ЗРК «Пэтриот», производят крылатые ракеты «Томагавк» и многие другие образцы вооружения, состоящие на боевом дежурстве у США и их союзников.

В рамках программы «Оптико-электронный и инфракрасный метеоспутник нового поколения» (Next Generation Electro-Optical Infrared Weather Satellite) новейшие космические аппараты полностью заменят сателлиты проекта «Оборонная метеорологическая спутниковая программа» (Defense Meteorological Satellite Program, DMSP), также известного как «Проект 35», бороздящие земную орбиту с 1962 года. Часть объектов DMSP расположена на солнечно-синхронных орбитах, то есть проходит над любой точкой земной поверхности приблизительно в одно и то же время.

Еще одна группа сателлитов работает на полярных орбитах, их трасса проходит над всеми широтами Земли и имеет наклонение к плоскости экватора 90 градусов, благодаря чему повышается картографическая точность, а вся спутниковая сеть координируется с максимальной эффективностью. Весь этот орбитальный комплекс – ценный инструмент в планировании и обеспечении безопасности действий американских военных на суше, на море и в воздухе.

Вице-президент Raytheon Intelligence&Space Уоллис Логхри (Wallis Laughrey) заявил, что новая спутниковая система «соберет всю информацию, необходимую не только для составления точного прогноза погоды, но и для того чтобы действительно понять, что происходит в атмосфере – и то и другое важно при планировании и выполнении миссии. Это может быть использовано для таких простых вещей как планирование маршрута для дозаправки в воздухе и ориентирование в условиях повышенной облачности».

Наравне с Raytheon в программе модернизации американских спутниковых систем примет участие и Ball Aerospace – первопроходец в производстве систем наведения для военных ракет. Спутник слежения за метеорологическими условиями (Weather System Follow-on satellite, WSF), представленный компанией, разрабатывается с 2017 года. Первый запуск запланирован на 2024 год. Новый спутник будет собирать данные о приводных векторных ветрах в океанской зоне и плотности заряженных частиц на низкой околоземной орбите. Эти данные позволят максимально точно координировать операции американского флота, прогнозировать возможные перерывы связи и оценивать состояние ионосферы.

Таким образом, Пентагон рассчитывает не только на получение данных о климатических изменениях и их практическое использование, но и на связывание всех родов войск в единую сеть, которая обеспечит ведение боевых действий одновременно на суше, на море, в воздухе и в киберпространстве.

Горячка в Баренцевом море

В условиях, когда Арктическая зона и по сей день не имеет правового регулирования, вмешательство НАТО становится настоящим испытанием для наших вооруженных сил. Об этом свидетельствуют планы по усилению скандинавского фланга альянса. В феврале американские стратегические бомбардировщики B-1B Lancer переброшены в Норвегию. Четыре самолета, созданных с применением технологии радиолокационной малозаметности и предназначенных для маловысотного прорыва ПВО, будут базироваться на аэродроме Орланд. Туда же прибудут более 200 американских военнослужащих, сообщает нью-йоркский журнал Forbes. Таким образом, американцы рассчитывают на возможность наносить удары высокоточными ракетами по ключевым объектам Североморска в случае войны.

В октябре 2020 года был одобрен проект по размещению американских атомных подводных лодок класса Seawolf («Морской волк»,) на базе Олавсверн, расположенной в 15 км от Тромсе, и в гавани Гретсунд, откуда им будет удобно выходить на боевое патрулирование в арктические моря, прежде всего в Баренцево.

Общая площадь объекта – 25 тыс. кв. м. Половина спрятана в вырубленных в скалах тоннелях. Одновременно туда могут зайти несколько военных кораблей и подлодок: причалы занимают 2,5 тыс. кв. м. Глубина, на которой расположены помещения, позволит уцелеть и продолжить работу даже после прямого попадания ракеты с ядерной боеголовкой. В наземной части расположились склады, штабные офисы с комнатами для совещаний, казармы на сотни мест.

«Решение использовать гавань Гретсунд принято после консультации с американскими властями. Что касается «Олавсверна», то сейчас ведутся переговоры о хранении там оборудования для норвежской армии и флота», – заявил журналистам министр обороны Норвегии Франк Бакке-Йенсен. Вероятно, под термином «оборудование» может скрываться вооружение для «Морских волков» от мин и торпед вплоть до крылатых противокорабельных ракет «Гарпун» и многоцелевых «Томагавков».

Вице-президент центра стратегических исследований «Телемус груп» (Telemus group) Джерри Хендрикс предположил, что укрепление норвежского фланга имеет определенные цели, а именно – «оказать давление на русских теми методами, которые они понимают».

Одним из примеров такого давления выглядит майский поход сразу нескольких кораблей 6-го (средиземноморского) флота ВМС США и корабля поддержки USNS Supply (R-AOE 6), а также фрегата «Кент» (Her Majesty’s Ship, HMS Kent) ВМС Великобритании в Баренцево море, совершенный впервые за 30 лет. Согласно заявлению вице-адмирала 6-го флота Лизы Франчетти, объединенный флот вплотную приблизился к российским морским рубежам «для проведения операции по обеспечению безопасности на море в сложных условиях окружающей среды за Северным полярным кругом, а также для утверждения свободы навигации и бесперебойной боевой деятельности».

Месяцем ранее «Портер», «Дональд Кук» и «Кент» завершили двусторонние военно-морские противолодочные учения в Норвежском море. «Эти учения укрепили общую подготовку», – сообщается на официальном сайте 6-го флота ВМС США.

В октябре прошлого года в Баренцево море вошел американский ракетный эсминец «Росс» (USS Ross), также принадлежащий 6-му флоту и участвовавший в нанесении ударов крылатыми ракетами «Томагавк» по сирийской проправительственной авиабазе Эш-Шайрат. «Возвращение USS Ross в Арктику является уже третьим заходом ВМС США в Баренцево море в текущем году для проведения там операций», – отмечают авторы публикации.

По словам командира эсминца Джона Д. Джона, миссия в Баренцевом море «знаменует собой важную веху», которая демонстрирует способность американского флота «работать в любой точке мира». Руководство 6-го флота заявляет, что «Соединенные Штаты – арктическая страна, у нее есть устойчивые интересы безопасности в регионе. Мы работаем с нашими союзниками и партнерами над обеспечением открытой Арктики, продолжая проводить наземные, воздушные и морские операции, необходимые для сдерживания, присутствия и обеспечения безопасности».

Западные партнеры активно критикуют Россию за «милитаризацию» Заполярья и откровенно проводят политику двойных стандартов, стягивая свои стратегические наступательные средства в Арктику. Американские авиация и флот способны за считаные секунды уничтожить наши ключевые объекты, поскольку один только «Дональд Кук», заходивший в Черное море в 2014 году, способен нести до 96 «Томагавков» в обычном и ядерном оснащении. Учитывая численность ударной группы 6-го флота, около 300 крылатых ракет, не говоря уже о «Гарпунах», противолодочном и минно-торпедном вооружении, складывается не самая приятная картина. Которая, впрочем, соответствует новой концепции применения объединенных вооруженных сил США – так называемой концепции «многодоменной (многосферной) операции» (МО).

Противодействие в Арктике

Учитывая ставку НАТО на превращение своих боевых единиц в единое целое в ходе МО, российские военные ученые предложили обеспечить гарантированную защиту с помощью Воздушно-космических сил России.

Доктор военных наук Владилен Стучинский и кандидат военных наук Михаил Корольков опубликовали в журнале Военного учебно-научного центра ВВС «Воздушные силы. Теория и практика» совместную статью, где предлагают практический план противодействия силам НАТО в случае нападения.

Специалисты отмечают, что многодоменная операция – как наиболее эффективная форма применения объединенных вооруженных сил НАТО – планируется к «проведению в едином разведывательно-информационном пространстве» и использует преимущества взаимного использования возможностей различных видов вооружения.

Многосферные боевые операции должны проходить сразу в нескольких плоскостях: на море, на суше, в воздухе и в космосе, а также в киберпространстве. По новой концепции применения ОВС НАТО, они будут начинаться с интегрированного массированного воздушного удара (ИМВУ), который «уже за первые часы конфликта позволит нейтрализовать отечественные объекты управления авиационной группировкой, ракетно-ядерных сил, систем воздушно-космической обороны, энергетики, связи, военного и государственного управления, разведки и боевого управления, а также наиболее боеспособные воинские формирования группировки войск (сил)».

Авторы подчеркивают, что «концепция применения ИМВУ в рамках МО пришла на смену концепции «быстрого (внезапного) глобального удара» с перспективой достижения глобального превосходства за счет суперэффективных неядерных средств, способных наносить молниеносные удары по объектам ракетно-ядерных сил противоборствующей стороны». Согласно новой концепции, противник не только получит превосходство в воздухе, но и с большой вероятностью обойдется без потерь воздушных экипажей. Здесь авторы статьи отмечают и психологический нюанс: «Нанесение подобных ударов подавляет волю к победе и создает угнетающее психологическое воздействие на высшие органы власти и руководство обороняющейся стороны».

Для противодействия вероятным МО военные эксперты предлагают отойти от политики ядерного сдерживания противника и нанести силами ВКС встречный или упреждающий удар, задействовав в едином разведывательно-ударном пространстве все средства, чтобы уже на начальном этапе агрессии нанести противнику неприемлемый ущерб.

Ученые предлагают рассматривать крылатую ракету воздушного базирования «Кинжал» как один из элементов разведывательно-ударной системы. Запуски «Кинжалов» способны «осуществляться вне зон поражения ПВО противника, вне зон видимости радиолокационных средств с учетом значительной дальности поражения в едином интегрированном информационном пространстве, что позволит выбирать наиболее важные цели поражения в режиме реального времени».

Выпущенные с различных направлений крылатые ракеты одновременно пересекут государственную границу и поразят ключевые объекты противника. Следующий шаг – скоординированное применение авиации с беспилотными летательными аппаратами, ракетным оружием различного назначения, средствами РЭБ, оружием на новых физических принципах в рамках создаваемой разведывательно-ударной системы группировки войск.

«Срыв интегрированного удара НАТО приведет к недостижению целей «многосферной операции» и к тому, что руководство блока откажется от ее дальнейшего проведения», – заключают ученые. Они указывают на неоспоримое преимущество, которое получат наши военные силы благодаря превентивному удару. Так можно «оперативно лишить противника способности своевременного принятия решения по проведению операции, включая возможность ложного восприятия сложившейся обстановки». Второе преимущество заключается в возможности «оперативно принимать решения и наносить высокоточные упреждающие удары по критически важным объектам противника», создавая условия для отражения «многосферной операции».

Несмотря на решительность и жесткость, присущую США в борьбе за оттаивающую Арктику и во внешней политике в целом, есть надежда на благоразумие администрации Байдена в соблюдении Договора СНВ-3, продленного на прежних условиях до 2026 года. Но, похоже, уже в скором времени потребуется урегулирование применения гиперзвукового и многоуровневого вооружения.

Ссылка: https://nvo.ng.ru/nvo/2021-03-04/1_1131_climate.html

Завышенное отражение падающего солнечного света облаками привело к тому, что одна из климатических моделей нынешнего поколения предсказала нереалистично низкие температуры во время последнего ледникового периода.

Ключом к полезности климатических моделей в качестве инструментов как для учёных, так и для политиков является их способность связывать изменения уровней парниковых газов в атмосфере с соответствующими изменениями температуры. Равновесная чувствительность климата - одна из таких мер, представляющая прогнозируемое потепление после удвоения уровней углекислого газа (CO₂) в атмосфере.

Климатические модели традиционно прогнозируют увеличение на 1,5–4,5°C при удвоении содержания атмосферного CO₂ относительно доиндустриального уровня. Однако многие из последних моделей показывают значения, превышающие 5°C, что, если они верны, будет иметь серьёзные негативные последствия для нашей способности преодолевать продолжающееся потепление на планете. Zhu et al. исследовали эту тенденцию, используя одну из моделей с высоким уровнем равновесной чувствительности климата, Модель системы Земли версии 2 (CESM2), для исследования поведения климата во время кульминации последнего ледникового периода, называемого Последним ледниковым максимумом.

Последний ледниковый максимум возник около 21000 лет назад и часто используется для оценки качества климатических моделей. Он представляет собой условия, заметно отличающиеся от нынешних, с гораздо более низкими уровнями парниковых газов, большими ледяными щитами, покрывающими Северную Америку и Европу, и более низким уровнем моря. Последний ледниковый максимум появился сравнительно недавно, поэтому имеются широко распространённые геологические свидетельства как климатических воздействий, так и результирующих изменений температуры поверхности.

Сравнение изменения среднеглобальной температуры поверхности (ΔGMST) между Последним ледниковым максимумом и доиндустриальной эпохой по оценке CESM2 с атмосферными блоками – новым (CAM6) и старым (CAM5), а также по оценке CESM1 с атмосферным блоком CAM5.

Авторы сконфигурировали CESM2 так, чтобы точно отражать её использование в современных исследованиях изменения климата, исключив только те части (такие как биогеохимия растительности), по которым отсутствуют достоверные данные для Последнего ледникового максимума. В течение 500 модельных лет после инициализации глобальная средняя температура поверхности упала ниже значений доиндустриальной эпохи (до 11°C), что примерно на 5°C меньше, чем указывают косвенные геологические данные. Для сравнения, предшественник модели, CESM1, давал значения на несколько градусов выше и в пределах неопределённости косвенных значений.

Авторы объясняют расхождение между CESM1 и CESM2 тем, как последняя отражает процессы, развивающиеся в облаках. Атмосферная модель в CESM2 была обновлена, так что смоделированные компьютером облака оказываются ближе к реальным наблюдениям, что влияет на облачную обратную связь - способность облаков отражать поступающий солнечный свет обратно в космос в условиях изменения климата. Когда CESM2 была настроена для использования атмосферного блока старой модели, в котором отсутствуют эти обновления, большая часть чрезмерного снижения температуры исчезла. Авторы предполагают, что CESM2, вероятно, переоценивает упомянутую обратную связь и, следовательно, равновесную чувствительность климата.

Результаты согласуются с результатами других исследований с помощью моделей текущего поколения, показывающими высокие значения равновесной чувствительности климата. Исследователи говорят, что полученные результаты иллюстрируют проблему использования современных наблюдений для ограничения будущего изменения климата и подчёркивают ценность информации об изменениях климата в прошлые эпохи. (Geophysical Research Letters, https://doi.org/10.1029/2020GL091220, 2021 г.).

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/ice-age-testing-reveals-challenges-in-climate-model-sensitivity