Климатический центр Росгидромета

Новости

Nature: Зимние пожары в бореальных лесах

Лесные пожары обычно рассматриваются в контексте одного сезона пожаров, когда погодные условия и запасы горючего материала могут сочетаться, чтобы создать условия, благоприятные для возгорания - обычно в результате молнии или деятельности человека - и распространения огня. Но некоторые пожары демонстрируют способность к «перезимованию», когда происходят тление в течение всего «непожарного» сезона и их возобновление следующей весной. В бореальных (северных) лесах глубокие органические почвы, пригодные для тления, наряду с ускоренным потеплением климата могут создавать необычно благоприятные условия для «перезимования». Однако масштабы зимовки в бореальных лесах и основные факторы, влияющие на неё, остаются неясными. Авторы показывают, что зимние пожары в бореальных лесах связаны с жарким летом, порождающим годы массовых пожаров, и глубоким выжиганием органических почв - условия, которые стали более частыми здесь в последние десятилетия. Результаты основаны на алгоритме, с помощью которого обнаруживаются зимние пожары на Аляске, США и Северо-Западных территориях Канады, при использовании наборов данных полевого и дистанционного зондирования. В период с 2002 по 2018 гг. зимние пожары охватывали 0,8% от общей площади выгорания; однако год спустя эта величина составила 38 процентов. Пространственно-временная предсказуемость зимних пожаров может использоваться агентствами по борьбе с пожарами для облегчения раннего обнаружения, что может привести к снижению выбросов углерода и затратам на тушение пожаров.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03437-y

Печать

Минэкономразвития России утверждены методические рекомендации по адаптации к изменениям климата

Минэкономразвития России утверждены методические рекомендации по адаптации к изменениям климата

Приказ доступен по pdf ссылке

Печать

Nature Climate Change: Ограничения, накладываемые данными наблюдений на обратную связь низкой облачности с потеплением климата, уменьшают неопределённость в оценках климатической чувствительности

Низкие облака над морской поверхностью сильно охлаждают планету. То, как этот охлаждающий эффект отреагирует на изменение климата, является основным источником неопределённости при оценке чувствительности климата, а именно величины глобального потепления в результате удвоения содержания CO2 в атмосфере. Авторы с помощью данных наблюдений ограничивают эту облачную обратную связь в почти глобальном масштабе. Спутниковые наблюдения используются для оценки чувствительности низких облаков к межгодовым метеорологическим возмущениям. В сочетании с модельными прогнозами метеорологических изменений при парниковом потеплении это позволяет количественно определять пространственные облачные обратные связи. Авторы прогнозируют положительные обратные связи от низких облаков в средних широтах и слоисто-кучевых облаков в восточных областях океанов, остающиеся почти неизменными пассатные кучевые облака и обратную связь с низкими морскими облаками в почти глобальном масштабе 0,19 ± 0,12 Вт · м−2 · K−1 (достоверность 90%). Эти ограничения предполагают умеренную чувствительность климата (~ 3 K). Несмотря на улучшенное описание облачной обратной связи в средних широтах с помощью нескольких современных климатических моделей, их ошибочные положительные обратные связи для пассатных кучевых облаков создают нереально высокую чувствительность климата. И наоборот, модели, показывающие ошибочно слабую обратную связь для низкой облачности, создают нереально низкую чувствительность климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-021-01039-0

Печать

EOS: Леса Амазонки превращаются в саванны

Пойменные леса обладают низкой устойчивостью к повторяющимся пожарам. Поскольку изменение климата способствует увеличению числа пожаров, леса могут трансформироваться в менее продуктивные пастбищные экосистемы.

Согласно новому исследованию, если климат Амазонки станет суше и участятся пожары, пойменные леса в бассейне Амазонки могут превратиться в новые экосистемы.

Учёные изучили 40-летнюю историю лесных пожаров в сезонно затопляемых лесах среднего течения Рио-Негро, площадью около 4100 квадратных километров в центральной части Амазонки.

Они пришли к выводу, что, когда эти леса неоднократно подвергаются лесным пожарам, почва постепенно теряет глину и питательные вещества и становится всё более песчаной. Одновременно в документе отмечается, что «естественный травянистый покров расширяется, виды лесных деревьев исчезают, а виды деревьев саванны с белым песком становятся доминирующими». Исследование было опубликовано в марте в журнале Ecosystems.

Пойменные леса уже в опасности

Пойменные леса, подобные лесам в бассейне Рио-Негро, представляют собой экосистемы, подверженные сезонным затоплениям. Река уменьшает ущерб от лесных пожаров и способствует развитию корневых матов - хорошо проветриваемых корней растений и опада из листьев, лежащих на грунте, снижающих проникновение воды. По мере учащения и усиления засух, влияние сезонных дождей ослабевает и корневые маты становятся опасными для возгорания. На самом деле, как сказал Брюс Уокер Нельсон (Bruce Walker Nelson), штатный научный сотрудник Национального института исследований Амазонки (Бразилия), единственная главная причина, по которой пойменные леса так легко выгорают, - это тот факт, что в засушливые периоды корневые маты становятся «прекрасным топливом, которое быстро сохнет и горит без труда." Нельсон не участвовал в новом исследовании.

«Исследования показали, что эти [отросшие] леса содержат на 25% меньше углерода, чем девственные леса, никогда не подвергавшиеся пожарам», - сказала Лиана О. Андерсон (Liana O. Anderson), исследователь Национального центра мониторинга и раннего предупреждения стихийных бедствий в Бразилии, участвующая в новом исследовании. Эта ухудшенная способность накапливать углерод сохраняется в течение длительного времени. «Даже после 30 лет пожаров эти леса не восстанавливаются», - добавила она.

Переход в саванну

Исследователи проанализировали спутниковые снимки лесных массивов Landsat на предмет лесных пожаров в период с 1973 по 2014 гг. Бернардо М. Флорес (Bernardo M. Flores), исследователь из Федерального университета Санта-Катарины (Бразилия), и ведущий автор новой статьи, объяснил, что за эти 40 лет леса на площади около 100 квадратных километров региона Рио-Негро сгорели хотя бы один раз. Кроме того, в 2015–2016 гг. данные отражали аномалию: самое сильное Эль-Ниньо за 100 лет. Это погодное явление вызвало сильную засуху в регионе и вызвало сожжение леса на площади около 700 квадратных километров.

Анализ данных Landsat выявил растущее присутствие саванн с белым песком - естественной экосистемы пастбищ в регионе. Саванны с белым песком похожи на «острова, окружённые лесом сквозь Амазонку», - сказал Флорес. Он добавил, что в прошлом эти экосистемы распространились на леса, и новое исследование показывает, что «лесные пожары - это механизм, который может способствовать дальнейшему распространению».

«В плодородной пойме наиболее густонаселённых частей главного русла Амазонки уже произошло долгосрочное постепенное превращение в нелесные угодья», - сказал Нельсон. Теперь, добавил он, «Бернардо показал, что даже отдалённые поймы бедных питательными веществами темноводных рек с очень низкой плотностью населения могут идти тем же путём».

Превращение леса в саванну имеет последствия для атмосферы и биосферы: помимо того, что леса являются большим поглотителем углерода, чем луга, они также контролируют эрозию почвы и поддерживают качество воды. Эти свойства экосистемы «увеличивают изобилие рыбы и других ресурсов для местных сообществ», - сказал Флорес.

Изменение климата и снижение устойчивости к лесным пожарам

Чрезвычайная климатическая ситуация, принося более высокие температуры и более суровую погоду, «меняет режимы пожаров во всём мире. Лесные пожары становятся всё более серьёзными. А в тропиках леса сокращаются из-за вырубки лесов и лесных пожаров», - сказал Флорес.

Андерсон также подчеркнула необходимость включения климатических данных при моделировании будущего тропических лесов. «Нам нужно подумать о прогнозах изменения климата, потому что из-за более высоких температур и меньшего количества осадков возрастает нагрузка как на эти [сожжённые], так и на девственные леса», - пояснила она.

Ссылка: https://eos.org/articles/amazon-forests-are-turning-into-savannas

Печать

Nature Communications Earth & Environment: Транспортно-химические модели часто недооценивают кислотность неорганических аэрозолей в атмосфере удалённых регионов

Неорганическая фракция мелких частиц влияет на многочисленные физико-химические процессы в атмосфере. Однако существует большая неопределённость в её доле и составе из-за ограниченности числа глобальных измерений. Авторы представили наблюдения, полученные в ходе одиннадцати различных авиационных кампаний в различных местах земного шара, и исследовали, как меняются pH аэрозоля и баланс аммония от загрязнённых к удалённым регионам, например, над океанами. Оба параметра показывают возрастающую кислотность с ростом удалённости на всех высотах, при этом pH падает с ~ 3 до ~ -1, а баланс аммония снижается с примерно 1 почти до 0. Авторы сравнили эти наблюдения с результатами девяти широко используемых транспортно-химических моделей и обнаружили, что модельные расчёты показывают больший разброс (обычно R2 < 0,50) и обычно предсказывают менее кислый аэрозоль в наиболее удалённых регионах. Эти различия в наблюдениях и прогнозах, вероятно, приведут к недооценке прогнозируемого моделью прямого радиационного эффекта выхолаживания для аэрозолей сульфатов, нитратов и аммония на 15–39%.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-021-00164-0

Печать

Nature Communications Earth & Environment: Ансамблевый подход значительно расширяет горизонт прогнозирования мезомасштабной изменчивости океана

Мезомасштабные водовороты доминируют в энергетике океана, изменяют перенос массы, тепла и пресной воды, а также первичной продукции в верхних слоях океана. Однако возможности прогнозирования для мезомасштабов океана в текущих операционных моделях ограничены сроками короче 10 дней: воспроизводящие вихри модели океана с разрешением по горизонтали менее 10 км в средних широтах представляют мезомасштабную динамику, но мезомасштабные начальные условия трудно согласовать с доступными данными наблюдений. Авторы анализируют набор модельных расчётов океана с высоким (1/25°) и более низким (1/12,5°) разрешением и сравнивают его с модельным ансамблем с более низким разрешением. Показано, что ансамблевой прогноз значительно расширяет предсказуемость мезомасштабов океана до 20-40 дней. Также обнаружено, что недостатки прогнозирования в детерминированных моделях океана, усваивающих данные, объясняются высокой неопределённостью исходного местоположения и прогноза мезомасштабных характеристик. Ансамблевое моделирование учитывает эту неопределённость и отфильтровывает соответствующие масштабы. Авторы предлагают принимать во внимание достижения в ансамблевом анализе и прогнозировании при моделировании океана с высоким разрешением.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-021-00151-5

Печать

Телеканал "Наука": Ученые предупредили, что стратосфера Земли сокращается из-за изменений климата

Ученые из Карлова университета (Чехия) предупреждают, что выбросы парниковых газов приводят к сокращению стратосферы Земли со скоростью 100 м за десятилетие и это может иметь серьезные последствия для спутниковых систем и GPS.

Исследование принято к публикации в журнале Environmental Research Letters, коротко о нем рассказывает Daily Mail.

Исследователи обнаружили, что стратосфера (область атмосферы на высоте от 11 до 50 км) сокращается как минимум с 1980 года. С этого времени стратосфера уже уменьшилась на 400 м. Возможно, процесс начался и раньше, но более ранние данные ограниченны: до 1980-х годов, когда были запущены спутники для наблюдения за Землей, информация из высоких слоев атмосферы не собиралась.

«Мы показываем, что стратосфера значительно сократилась за последние десятилетия и что основной движущей силой этого является увеличение концентрации выбросов парниковых газов», — сообщили исследователи.

Команда предсказывает, что в течение следующих 60 лет, согласно текущим прогнозам изменения климата, верхняя часть стратосферы может сократиться на 4%, еще на 975 м, чего будет достаточно, чтобы подвергнуть опасности работу некоторых спутников.

«Если сжимающаяся стратосфера опустит все слои атмосферы над собой, низковысотные спутники будут испытывать снижение сопротивления воздуха, что может изменить их траектории», — заявили исследователи и добавили, что «любое изменение высоты электрически заряженного слоя может изменить передачу радиоволн».

Это может повлиять на точность глобальных систем позиционирования, таких как GPS, а также на передачу радиосигналов по всей планете.

Ученые также отметили, что поскольку к сжатию приводят выбросы парниковых газов, этот эффект может продолжаться еще долго даже после восстановления озонового слоя.

Ссылка: https://naukatv.ru/news/uchenye_predupredili_chto_stratosfera_zemli_sokraschaetsya_izza_izmenenij_klimata

Печать

Science: Потеря арктического льда не является определяющей причиной суровых зим

Более 10 лет климатологи исследовали провокационную идею: по мере таяния арктического морского льда и потепления полярной атмосферы ветровые завихрения, блокирующие холодный арктический воздух, могут ослабнуть, позволяя ему распространяться дальше на юг. Но эта идея давно вызвала скептицизм у многих исследователей. Представленное всестороннее модельное исследование этой связи нанесло самый тяжёлый удар: даже после огромной потери морского льда, ожидаемой к середине столетия, полярное струйное течение будет ослабевать лишь незначительно - самое большее лишь на 10% от его естественных колебаний. И в современных условиях влияние потери льда на зимнюю погоду незначительно, говорится в материалах проекта PAMIP (Polar Amplification Model Intercomparison Project). Более 100 учёных использовали множество стандартизированных климатических моделей, чтобы исследовать этот вопрос. Но по мере проведения эксперимента стало также очевидно, что быстрое потепление в Арктике в меньшей степени связано с потерей морского льда и больше с проникновением тёплых воздушных масс с юга - фактор, который PAMIP не исследовал.

 

Ссылка: https://science.sciencemag.org/content/372/6543/668

Печать

npj Climate and Atmospheric Science: Атмосферная обратная связь объясняет разную реакцию климата на потерю морского льда в Арктике

Исчезновение морского льда в Арктике является следствием антропогенного глобального потепления и само по себе может быть движущей силой изменения климата в Арктике и в более низких широтах, при этом минимумы площади морского льда, вероятно, способствуют экстремальным явлениям в Европе и Северной Америке. Тем не менее, роль морского льда в продолжающемся изменении климата остается неопределённой, отчасти из-за ограниченного понимания того, влияет ли и, если да, то как точное географическое распределение потери морского льда на климат. Авторы демонстрируют, что реакция климата на потерю морского льда может широко варьироваться в зависимости от характера изменения морского льда, и показывают, что это связано с наличием атмосферного механизма обратной связи, усиливающего местные и удалённые сигналы, когда происходит расширение масштаба потерь морского льда. Таким образом, исследование подчёркивает необходимость улучшения описания пространственной структуры морского льда в будущем при оценке его воздействия на климат в Арктике и за её пределами.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-021-00183-w

Печать

Nature Communications: Свидетельства антропогенного воздействия на частоту, продолжительность и интенсивность засух в глобальном масштабе

Большинство исследований по отслеживанию и объяснению изменения климата сосредоточено на средней или экстремальной температуре или осадках, не обращая внимания на долгосрочные изменения характеристик засухи. Авторы приводят доказательства того, что антропогенное воздействие повлияло на взаимосвязанные метеорологические характеристики засухи. Используя индексы SPI (Стандартизированный индекс осадков) и SPEI (Стандартизированный индекс осадков и эвапотранспирации)*, полученные на основе расчётов ансамбля из девяти моделей CMIP6 (с использованием трёх реализаций на каждую модель), они показывают, что присутствие антропогенного воздействия увеличило частоту, максимальные продолжительность и интенсивность засух, наблюдаемых в большей части Северной и Южной Америки, Африки и Азии. Учитывая отдельно воздействия парниковых газов и антропогенных аэрозолей, авторы подчёркивают, что региональные балансы между двумя основными воздействиями внесли свой вклад в характер высыхания, обнаруженный в приводимых результатах. В целом дана всесторонняя характеристика влияния антропогенного воздействия на характеристики засухи, обеспечивая важные перспективы относительно роли воздействий в движущих силах изменений в явлениях засухи.

*См. подробнее: https://www.droughtmanagement.info/literature/WMO-GWP-Drought-Indices_ru_2016.pdf
Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-021-22314-w

Печать