Недавно разработанная тысячелетняя хронология δ¹³C из годичных колец сибирской лиственницы позволяет реконструировать летние (июльские) изменения дефицита давления водяного пара в условиях ограниченных изменений температуры окружающей среды. Дефицит давления водяного пара недавно увеличился, но ещё не превышает максимальных значений, соответствующих, согласно реконструкции, времени Средневековой тёплой аномалии. Наиболее влажные условия на Сибирском Севере были зафиксированы в период раннего средневековья и в период малого ледникового периода. Увеличение дефицита давления водяного пара при повышенной температуре воздуха влияет на гидрологию этих уязвимых экосистем за счёт увеличения скорости эвапотранспирации (суммарного количества влаги, удаляемой в результате испарения и транспирации). Дальнейшее увеличение дефицита давления водяного пара существенно повлияет на сибирские леса, что, скорее всего, приведёт к засухе и гибели лесов даже при дополнительном доступе талой воды многолетней мерзлоты. Сибирские лесные экосистемы нуждаются в стратегиях адаптации, чтобы защитить их в условиях потепления.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-020-71656-w.pdf

Помните, как через пару месяцев с начала пандемии COVID-19 все радовались, что сокращаются выбросы парниковых газов, что очистился воздух и реки, что стало слышно пение птиц? Но, как пишут авторы нового доклада , подготовленного целым рядом организаций, «затишье» во время пандемии не оказало значительного влияния на климат, а постепенное возвращение к «нормальной» жизни грозит ускорить процесс климатических изменений. Елена Вапничная поговорила с заместителем Генерального директора Всемирной метеорологической организации Еленой Манаенковой (аудио-версию интервью можно послушать здесь).

Елена Маненкоева - о пандемии и изменении климата. Фото ООН

ЕМ: Я очень рада, что этот доклад вышел. Это второй ежегодный доклад. Первый ООН выпустила в прошлом году. Я рада, потому что приложила много усилий к тому, чтобы он вообще состоялся. В нашем мире очень важно, чтобы и правительства, и простые люди имели источник надежной информации об изменении климата. Наша организация является профильной по вопросам климата, по науке. И мы рады, что собрали вместе объединенный доклад ключевых международных организаций. Этот доклад не является каким-то новым исследованием. Он является консолидированным, самым свежим взглядом на то, что основные организации, которые этой проблемой занимаются, могут сегодня сказать, что мы видим, что мы понимаем.

ЕВ: И в то же время, это все равно очень необычный доклад, учитывая то, в какой ситуации мы сегодня живем, да?

ЕМ: Совершенно верно. Этот год – беспрецедентный во всех отношениях. В первые полгода пандемия затронула практически все страны, столько людей на планете потеряли возможность вести нормальный образ жизни, экономика в упадке. Конечно, было своего рода вдохновение, что, может быть, это поможет нам с климатом. Но мы регулярно ведем наблюдения, и что мы видим? Карантинные меры, которые были приняты в ряде стран, конечно, снизили выбросы. Но цифры показывают, что это снижение – от 4 до 7 процентов. Всего!

Как только карантинные меры закончились, эти выбросы практически восстанавливаются до уровней, которые были всегда. То есть мы возвращаемся к обычному сценарию. 4-7 процентов снижения эмиссий в этом полугодии по отношению к прошлому году в общем контексте в конце года дадут нам максимум одну или две десятых доли частей на миллион. То есть это снижение практически не даст серьезного эффекта. Генеральный секретарь говорит об этом в своем вступлении к докладу. Важно понимать, что такие короткие резкие меры могут привести к снижению, но они, к сожалению, не являются устойчивыми – все возвращается. С такими мерами мы не придем к 1,5 или 2 градусам [предельного повышения средней температуры - прим.ред.], как требует Парижское соглашение, в нужное время. Нам необходимы более устойчивые меры.

Второй важный момент здесь - то, что мы можем это сделать. Сейчас экономики выходят из карантина, из глобальной пандемии, восстанавливаются экономические процессы. У нас, действительно, появился реальный шанс, чтобы это восстановление учитывало меры по защите климата и уже закладывало на более долгую перспективу такие решения, которые могли бы нас привести к нужному сценарию.

ЕВ: Вы говорили о том, как пандемия повлияла на нашу жизнь, никто с этим не поспорит, все ощутили это на себе. А как сказалась пандемия на науке, в частности, на науке в области изменения климата. Как я понимаю, тут тоже есть очень негативные моменты?

ЕМ: С первых дней пандемии и карантинных мер мы стали наблюдать снижение объема данных наблюдений, которые нам нужны, как воздух, как вода в наших научных исследованиях. Без них ни прогнозы, ни научные оценки толково сделаны быть не могут. Мы стали наблюдать снижение данных в основном в двух направлениях. Во-первых, авиация на некоторое время прекратила полеты – на 90 процентов сократились международные полеты. А все коммерческие самолеты всех компаний на своем борту несут приборы, которые нам жизненно необходимы для глобальных моделей прогнозов. То есть скачок таких наблюдений вниз явно не помогает нам улучшить качество прогнозов.

Второй негативный элемент – это то, что многие станции наблюдений, на которые мы рассчитываем, а их десятки тысяч по всем странам мира, не автоматизированы. Для снятия показателей необходимо, чтобы наблюдатель физически подошел к станции и сделал измерения. А когда в некоторых странах приняли жесткие карантинные меры, эти наблюдения стали прекращаться. Третий момент не относится к наблюдениям, но касается качества прогнозов, потому что стихийные бедствия никуда не делись, несмотря на пандемию. Сколько всего произошло за первое полугодие: и волны жары, и пожары, и наводнения, и тропические циклоны – все это продолжается. Это сильно осложняет и меры по эвакуации и защите населения. Ну и с нашей точки зрения, для того, чтобы продолжать производить точные прогнозы, нам необходимо, чтобы у нас функционировали все центры. А когда во время пандемии климатологи и метеорологи находятся дома, у них не всегда есть возможность получить доступ к нужной информации, как они бы это сделали в центре наблюдений. Все эти моменты могут быть урегулированы в будущем, конечно, но отсутствие наблюдений с самолетов над океанами, например, создает нам трудности.

В ВМО считают, что в связи с изменением климата масштабные стихийные бедствия станут еще более частым явлением. Фото НАСА

ЕВ: Я так понимаю, что и с датчиков, которые расположены на дне океана, тоже надо данные снимать, показания…

ЕМ: Совершенно верно. Наблюдения за океаном тоже пострадали во время пандемии и карантинных мер. Так же, как и гражданская авиация, различные корабли, торговые суда, которые пересекают океаны, соответственно, предоставляют информацию. А перевозки сократились. Наша зависимость от гражданской авиации, от судов и определенных приборов, которые могут только физически быть поставлены, очень велика.

ЕВ: Вы сказали, и многие говорят о том, что этот кризис дает возможность перестроить нашу жизнь. Но столько уже было моментов, когда человечество могло бы свернуть с пагубного пути, но этого не происходило, как правило. Насколько оптимистически Вы смотрите на то, что что-то изменится в этот раз? Не опасаетесь ли Вы, что истосковавшиеся по свободе люди не бросятся ездить, летать, когда станет можно, что экономика, которая действительно разрушена, возобновится и все вернется на круги своя, если не станет хуже?

ЕМ: Я полагаю, что во время кризиса - достаточно затяжного, как сейчас - у людей появляется возможность переосмыслить ценности. Что касается нашей с Вами работы, мы - международные агентства, мы занимаемся координацией научной деятельности со странами. Казалось бы, теперь нельзя проводить совещания, и все пропало… Ничего не пропало! У нас количество контактов и работы между экспертами в разных странах увеличилось в десятки раз. У нас количество студентов, которые получили образование по нашему направлению, увеличилось в 12 раз за этот период! Только потому, что они перестали ждать, когда их пригласят на образовательную программу, на сессию, а стали искать программы удаленного обучения, которых имеется большое количество. Это на, так сказать, жизненном уровне.

Этот отчет пытается донести до людей, кроме того, что строгие меры имеют эффект, что эффект не будет долгосрочным, если меры проводить в течение нескольких месяцев, а потом возвращаться на круги своя. Это не годится. Этот отчет пытается показать, что еще происходит на планете, что будет влиять на людей, что уже влияет на людей. Все знают, что Всемирная метеорологическая организация всегда и везде говорит о стихийных бедствиях, об экстремальных погодных и климатических явлениях, о наводнениях, о штормах и так далее. Мы бы хотели, чтобы люди не только прислушались к этому, но и почувствовали, как это может отразиться на их экономической деятельности, на их собственной жизни.

В данном отчете приводятся буквально несколько примеров, которые являются краеугольными в климатической системе: вода, криосфера [зоны нашей планеты, покрытые льдом – прим. ред.], океан. Как это влияет на людей, почему? Океан: пару лет назад, совсем недавно, Межправительственная группа по изменению климата выпустила специальный отчет «Оценка состояния океана и криосферы и изменение климата». Я не буду углубляться в детали, лишь назову два примера. Во-первых, уровень океана поднимался и продолжает подниматься с нарастающей скоростью, потому что тают ледники, тают шельфовые льды в Антарктиде и в Гренландии. Этот уровень будет продолжать подниматься еще очень долго. Какие бы меры мы ни приняли по изменению выбросов в атмосферу, парниковые газы, которые мы уже накопили в атмосфере, продолжат оказывать воздействие на таяние льдов еще очень много десятилетий – до конца столетия. Это уже никуда от нас не денется.

Государство Тувалу в Тихом океане в первую очередь пострадает от повышения уровня моря, связанного с изменением климата. Фото ПРООН/А.Русек

Как это влияет не людей, на жизнь? Да очень просто. В прибрежных областях стихийные природные климатические явления всегда были очень разрушительными. Это и циклоны, и наводнения. С подъемом уровня океана риски эти возрастают многократно. Чем больше мы еще будем ускорять подъем уровня океана, тем больше у нас будет проблем и рисков на прибрежных территориях. Вторая тема отчета – это вода и криосфера. Вода – это жизнь. Что происходит при изменении климата? Тают ледники – поступление воды в источники питьевой воды для практически половины населения мира будет сокращаться. Об этом надо думать сейчас, а не через 10-15 лет, когда реки обмелеют, а озера перестанут быть полноводными.

ЕВ: Я, от лица обывателей, хотела бы уточнить: если ледники тают, то, казалось бы, питьевой воды должно становиться больше?

ЕМ: Ее больше в то время, пока они тают. Но новые ледники не нарастают. Протяженность ледников сокращается с «космической» скоростью. Мы наблюдаем это практически ежедневно, пишем во всех отчетах. Запасы воды в ледниках являются на данный момент неопределенными. У нас новая программа зреет: мы сейчас создаем коалицию по климату и воде, чтобы составлять такие же научные отчеты по запасам воды в криосфере, которые потенциально могут осуществлять водоснабжение. Но общие наблюдения показывают, что ледники уменьшаются с катастрофической скоростью.

Но вода - не только жизнь. Она несет и смерть: наводнения и засухи являются самыми ужасными природными катастрофами. 90 процентов ущерба от природных катастроф приносят либо наводнения, либо засухи. А с изменением климата скорость таяния льдов тоже меняется.

Но я бы хотела закончить на оптимистической ноте. Всегда есть возможность изменить будущее, если мы правильно понимаем, каким оно должно быть. Поэтому этот отчет, я надеюсь, еще раз поможет всем, кто способен принять меры по защите климата, понять, в чем же проблема заключается.

Ссылка: http://www.unic.ru/event/2020-09-11/v-oon/intervyu-pandemiya-i-izmenenie-klimata-poteplenie-prodolzhaetsya-vozmozhnosti

Мы на пути к тому, чтобы отметить свой второй самый жаркий год в истории человечества. Странность 2020 года: выбросы парниковых газов упали. Резкий спад экономической активности из-за пандемии позволил сократить выбросы углекислого газа в этом году примерно на 8%. Выбросы упали, а жара – нет.

Как скоро мы увидим Арктику летом без льда? Сколько углерода, хранящегося в вечной мерзлоте Сибири, будет высвобождено при оттаивании почвы? Как потепление морей и вырубка лесов влияют на способность океанов и лесов поглощать тепло?

Несмотря на все имеющиеся данные и новые способы их интерпретации, до сих пор не ясно, что мешает человечеству действовать более решительно для смягчения последствий изменения климата.

«Иногда беспокоит то, что мы можем сказать больше о том, как все будет через 100 лет, чем на пять лет вперед» , - говорит Хессельбьерг, физик-климатолог.

Глобальное потепление. Июль 2019 г. - июль 2020 г. приземная температура воздуха относительно среднего значения за 1981–2010 гг. Источник: Служба изменения климата Copernicus.

Страны Африки к югу от Сахары остаются черной дырой во многих климатических базах данных. Это означает, что даже самые убедительные научные выводы, сделанные на основе определенных данных, имеют слепые пятна - и что будущее может оказаться намного хуже, чем предполагают ученые.

Потепление даже на 1,5°C сделает некоторые части мира неузнаваемыми. Если вместо этого выбросы возрастут или останутся на прежнем уровне, картина станет катастрофической.

«Мы проводим эксперимент на нашей планете», - говорит Зик Хаусфазер, директор по климату и энергии в Breakthrough Institute. «Существует риск того, что в конечном итоге мы проиграем».

В некоторых частях Сибири в мае температура была на 10°C выше средней. По прогнозам, в 2020 году средняя глобальная температура будет на 0,75°C выше, чем в 1980 году. Хотя температура может варьироваться от года к году, тенденция очевидна: девять из 10 самых жарких лет за всю историю наблюдений приходились на 21 век. Источник: Национальное управление океанических и атмосферных исследований.

Арктика нагревается быстрее, чем остальной мир. По данным Службы по изменению климата Copernicus, в этом году в регионе ожидается худший сезон лесных пожаров в истории человечества, который побил рекорд, установленный в 2019 году.

Не все эти лесные пожары являются новыми. Некоторые из них, как полагают, не погасли после того, как прошлой зимой упала температура, вместо этого продолжали тлеть под снегом, подпитываясь отложениями метана и питаясь торфом. Когда вернулась теплая погода, снова вспыхнули прошлогодние пожары.

В Арктическом регионе 2019 год был самым жарким за всю историю наблюдений, и анализ спутниковых данных выявил поразительную потерю массы ледниками Гренландии. За два летних месяца прошлого года они потеряли 600 миллиардов тонн. Для сравнения: с 2002 по 2018 год среднее значение летней потери льда составляло 268 миллиардов тонн.

В период с января по август в результате лесных пожаров в Арктике было выброшено 244 миллиона метрических тонн двуокиси углерода это сравнимо с с 181 миллионом тонн углекислого газа.
Арктика может показаться далекой от человеческой цивилизации. Однако то, что происходит на полюсах, влияет на всех нас. «Мы знаем, что климатическая система неразрывно связана, - говорит Йенс Хессельбьерг, профессор физики климата в Институте Нильса Бора в Копенгагене. «События, происходящие в тропиках и Арктике, имеют последствия повсюду».

Этим летом в Северном полушарии зафиксированы экстремальные уровни жары. Источник: Анализ температуры поверхности NASA GISS.

В то время как рекорды температуры на суше обычно привлекают внимание большинства заголовков, самое резкое потепление Земли происходит в море. На протяжении десятилетий океаны поглощали большую часть дополнительного тепла, удерживаемого атмосферой, смягчая последствия изменения климата.

Решение проблемы глобального потепления: выбросы необходимо сократить до нуля примерно к середине века. Источник: Climate Action Tracker.

Мировая торговля страдает от жары

Глобальное потепление противоречит устоявшимся моделям осадков. Некоторые места страдают от смертельной засухи, в то время как другие испытывают сильнейшие наводнения. Цепочки поставок продовольствия и сырья нарушаются, а торговля в ключевых местах иногда прекращается. По мере роста масштабов этих воздействий будет труднее адаптироваться.

Снижение количества осадков на 20% и увеличение скорости испарения на 10% в районе Панамского канала в 2019 году привело к тому, что вода на одном из самых загруженных торговых маршрутов мира упала ниже оптимального уровня. Это вынуждает суда с самым глубоким корпусом либо загружать меньше груза, либо искать альтернативный маршрут - оба решения являются дорогостоящими и разрушительными. В январе Управление Панамского канала объявило, что каждое судно, пересекающее канал, должно будет уплатить новый сбор в размере до 10% от платы за проезд, которая возрастет при снижении уровня воды.

Низкий уровень воды привел к увеличению расходов на пересечение Панамского канала на 15%.

Уровень воды в реке Парана в Южной Америке, которая является основным экспортным маршрутом для сектора экспорта сельскохозяйственных культур Аргентины стоимостью 20 миллиардов долларов, находится на минимальном за 50 лет уровне. В апреле уровень воды в Росарио, центре торговли зерном в стране, составлял всего 78 сантиметров. В мае судно, перевозившее сою, дважды за неделю садилось на мель, прерывая навигацию на несколько дней. Этим летом спутники НАСА зарегистрировали около 28000 предупреждений о пожарах, что почти в четыре раза превышает среднегодовой показатель, начиная с 2012 года.

Дельта Параны в июле 2020 года. Источники: Обсерватория Земли НАСА, данные Landsat 8 Геологической службы США.

По оценкам Организации Объединенных Наций, к 2050 году города будут продолжать расти, в них будет проживать 68% населения мира. Некоторые страны предпринимают решительные шаги, чтобы защитить городские районы от изменения климата, включая перенос своих столиц в более устойчивые места. Но без немедленных и решительных действий единственным жизнеспособным решением будет адаптация.

Прибрежные города на Airbnb. Июль 2019–2020 гг. Даже во время самого серьезного кризиса в истории туристической индустрии показатели заполняемости Airbnb демонстрируют, что в жаркие летние месяцы люди уезжают из городов, где уже проживает более половины населения мира. Тут, как правило, жарче, чем в сельской местности, т.к. улицы городов покрыты бетоном, поглощающим тепло солнечного света. Эти так называемые городские острова тепла еще больше усугубят риски глобального потепления. Источники: Alltherooms Analytics, OpenStreetMap.

Самое резкое увеличение температуры происходит на море. На протяжении десятилетий океаны поглощали большую часть дополнительного тепла, удерживаемого атмосферой, смягчая последствия изменения климата. 93% тепла от парниковых газов поглощается океанами. Более теплые воды приводят к образованию все более сильных ураганов, которые могут нанести дополнительный ущерб. Синоптики теперь ожидают около двух десятков ураганов каждый год, что примерно вдвое превышает предыдущее среднее значение за последние 30 лет.

Потребляемая мощность увеличивается при повышении температуры Нью-Йорк, США. Источники: aWhere, Bloomberg.

На данный момент на кондиционеры приходится около 9% мирового спроса на электроэнергию. Согласно BloombergNEF, даже с учетом повышения эффективности кондиционеров ожидается, что к 2050 году потребление электричества по ним вырастет до 12,7%, что почти эквивалентно всему текущему потреблению электроэнергии Европейским Союзом.

Согласно недавнему исследованию Climate Impact Lab, те из бедных стран, которые не могут позволить себе кондиционирование воздуха, понесут непропорционально большую нагрузку. К 2100 году одна только жара может убить столько людей, сколько сейчас умирает от сердечной болезни, главного убийцы человечества.

Ссылка: https://naukatehnika.com/chelovechestvo-proigryvaet.html

Каким будет потепление в этом столетии, зависит от действий, которые человечество предпримет в ближайшие десятилетия. Чтобы удержать повышение среднеглобальной температуры ниже 1,5°C и избежать опасного уровня потепления, правительствам необходимо знать, сколько углерода можно выбросить и в какие сроки.

Однако современные климатические модели не дают однозначного ответа, где находится этот порог допустимых выбросов. В новом исследовании обнаружена одна из причин, по которой существует такой широкий диапазон оценок того, сколько углерода может быть безопасно выброшено: неопределённое поведение облаков. По расчётам некоторых климатических моделей облака значительно усиливают потепление, в других случаях они имеют нейтральный эффект или даже немного смягчают его. Так почему же облака могут сыграть такую ​​ключевую роль в нашей судьбе?

Прогнозы климатических моделей обычно показывают, что глобальные температуры повышаются почти синхронно с общим количеством углерода, поступающего в атмосферу с течением времени. На графике ниже это показано черной линией. Чтобы избежать превышения определенного уровня потепления, миру необходимо ограничить эмиссию углерода так, чтобы она оставалась в пределах определённого углеродного бюджета. В климатических моделях, где облака усиливают потепление, этот углеродный баланс меньше (красные пунктирная линия и стрелка). Там, где облака имеют почти нейтральный или демпфирующий эффект, углеродный баланс больше (синие пунктирная линия и стрелка).

 

Остаточные углеродные бюджеты в прогнозах климатических моделей

Почему облака так важны?

Облака могут действовать как зонтик, отражая солнечный свет от поверхности планеты обратно в космос, тем самым способствуя охлаждению Земли. Но они также могут действовать как изолирующее одеяло, согревая Землю, предотвращая утечку тепла из нашей атмосферы в космос в виде инфракрасного излучения. Этот эффект «одеяла» особенно заметен зимой, когда облачные ночи обычно намного теплее, чем безоблачные.
Какой из этих двух эффектов преобладает - зонтик или одеяло - зависит от высоты и толщины облаков. Как правило, чем выше облако, тем эффективнее оно предотвращает утечку тепла в космос. Чем толще облако, тем лучше оно отражает солнечный свет от поверхности Земли.

Высокие тонкие облака пропускают солнечный свет, эффективно предотвращая утечку тепла в космос в виде инфракрасного излучения, обеспечивая чистый парниковый эффект. Низкие толстые облака эффективно отражают солнечный свет, но мало влияют на уходящее в космос инфракрасное излучение, создавая чистый охлаждающий эффект.

Поскольку в атмосфере гораздо больше низких толстых облаков, чем высоких тонких, преобладает эффект зонтика, и наша планета была бы намного горячее, если бы облаков не существовало.

Облака меняются

Ожидается, что глобальное потепление вызовет количественные изменения в облачном покрове, а также в высоте и толщине этих облаков в будущем, изменив баланс между зонтичным и покровным эффектами. То, как это скажется на температуре, называют облачной обратной связью. В прогнозах изменения климата нельзя игнорировать облачную обратную связь, поскольку даже относительно небольшие изменения свойств облаков могут иметь значительные последствия для глобальной температуры.

Чтобы предсказать, как будет меняться облачность в будущем, данное исследование объединило результаты наблюдений и модельные климатические расчёты с теоретическим пониманием физики облаков. Всё вместе свидетельствует о том, что облака с большей вероятностью усилят глобальное потепление, чем ослабят его по двум причинам.

Во-первых, ожидается, что покров низких облаков в тропиках будет уменьшаться по мере повышения глобальной температуры, снижая их эффект зонтика. Во-вторых, хорошо известно, что высокие облака будут перемещаться вверх по мере того, как нагревается атмосфера, что делает их более эффективными парниковыми «одеялами». Эти эффекты потепления могут быть несколько смягчены увеличением толщины облаков только в высоких широтах, особенно над Южным океаном вокруг Антарктиды, но это не отменяет общего эффекта потепления.

Хотя мы знаем, что облака, вероятно, усилят глобальное потепление, всё ещё существует большая неопределённость в отношении того, насколько сильным будет этот эффект. Здесь климатические модели мало помогают, поскольку они могут моделировать только основные свойства атмосферы с характерными масштабами в десятки километров и в несколько часов. Крохотные облачка образуются и испаряются за считанные минуты. В моделях отсутствуют эти мелкие детали, необходимые для точных прогнозов.

Климатические модели вынуждены прибегать к упрощениям для представления облаков, вносящим заметные ошибки. Поскольку разные модели делают разные упрощения в своём описании облачных процессов, они также по-разному предсказывают облачную обратную связь, что приводит к разбросу в прогнозах размера глобального потепления и различий в остаточном углеродном бюджете. Для данного сценария будущих выбросов углерода облака являются единственным наиболее важным фактором, определяющим различия в будущем потеплении, прогнозируемом моделями.

Стоит ли волноваться?

Чувствительность климата, величина долгосрочного глобального потепления, ожидаемого, если количество углерода в атмосфере удвоится, в настоящее время оценивается в диапазоне от 1,5° до 4,5°C. Последствия такого уровня потепления уже вызывают беспокойство, но несколько новых климатических моделей, разрабатываемых в настоящее время ведущими мировыми исследовательскими центрами, прогнозируют, что потепление превысит 5°C. В этих новых моделях также улучшено представление облачных процессов, поэтому, похоже, что глобальное потепление может быть даже хуже, чем предполагалось до сих пор.

К счастью, есть альтернативные прогнозы, указывающие на более умеренное потепление. Те же модели с самым высоким долгосрочным потеплением также переоценили уже наблюдаемые реальные тенденции. Тем временем продолжаются дальнейшие исследования, чтобы определить роль облаков в чувствительности климата.

Ясно, что наша планета будет и далее нагреваться, поскольку эмиссия углерода в атмосферу продолжается. Но насколько – зависит и от эволюции облачности.

Ссылка: https://phys.org/news/2020-09-clouds-piece-climate-puzzle.html

Экстремальные погодные явления в Азии происходят всё чаще, поскольку земной шар нагревается вследствие повышения концентрации парниковых газов в атмосфере. Многие из них возникают из-за погодных режимов, сохраняющихся в регионе в течение нескольких дней или даже недель, что приводит к разрушительным волнам тепла, засухам, наводнениям, снегопадам и холодам. Авторы исследуют изменения в устойчивости крупномасштабных погодных систем с помощью подхода распознавания образов, основанного на ежедневных аномалиях геопотенциальной высоты 500 гПа над азиатским континентом. Отслеживая последовательность дней, в течение которых атмосфера имеет определённую структуру, авторы идентифицируют «долгосрочные события», определяемые как продолжающиеся более трёх дней, и фиксируют частоту их возникновения с течением времени в каждой структуре. Они обнаружили, что в высоких широтах режимы с положительными аномалиями высоты возникают чаще, поскольку нагрев в Арктике происходит быстрее, чем в средних широтах, как в недавнем прошлом, так и в модельных прогнозах на XXI век, предполагающих отсутствие ослабления выбросов парниковых газов. Усиление доминирования таких структур соответствует более высокой вероятности возникновения долгосрочных событий, исходя из того, что устойчивые погодные условия будут возникать чаще. Сопоставляя наблюдаемые экстремальные значения температуры и осадков с каждым атмосферным режимом, можно получить представление о типах разрушительных погодных явлений, которые станут более распространёнными по мере учащения появления конкретных структур.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-020-71945-4.pdf

© Westerhold et al., CENOGRID Кривая CENOGRID глобальных температур за последние 66 миллионов лет. За ноль принято среднее значение периода 1961–1990 гг

МОСКВА, 11 сен — РИА Новости. Ученые из шести стран объявили о завершении проекта по созданию новой эталонной кривой климата за последние 66 миллионов лет. Впервые построен детальный и непрерывный график изменения средних глобальных температур от начала кайнозоя до наших дней. Результаты опубликованы в журнале Science.

Основой для исследования стали данные Международной программы бурения в океане (IODP), которая продолжается уже пять десятилетий. Ученые, работающие в проекте CENOGRID (CENOzoic Global Reference), изучали раковины фораминифер — микроскопического планктона, которые сохранились в донных отложениях.

Полученные изотопные отношения кислорода и углерода в карбонатном материале этих раковин позволили ученым восстановить главные палеоклиматические параметры — температуру и содержание в атмосфере углекислого газа. Затем они сопоставили полученные данные с вариациями орбиты Земли, известными как циклы Миланковича.

После совместного математического анализа этих данных исследователи построили кривую, на которой представили детальную информацию о средних температурах, глобальных объемах льда и углеродном цикле за последние 66 миллионов лет.

Эталонная кривая для периода с 34 миллионов лет до наших дней появилась еще в 2001 год, но более древних данных тогда было недостаточно. Теперь, используя новые данные изучения глубоководных кернов, ученые продлили график вглубь вплоть до начала кайнозойской эры. К тому же новая кривая значительно более детальная.

"Наша цель состояла в том, чтобы создать справочную модель климата за последние 66 миллионов лет, которая не только включает данные с самым высоким разрешением, но и более точно датирована, — приводятся в пресс-релизе Бременского университета слова первого автора статьи, Томаса Вестерхольда (Thomas Westerhold) из Центра наук о морской среде MARUM. — Теперь мы знаем более определенно, когда на планете было теплее или холоднее, чем сейчас, и лучше понимаем основную динамику климатических изменений".

Результаты обработки данных показали, что глобальный климат в течение кайнозоя резко менялся несколько раз, переходя из теплого состояния в начале эпохи, в горячее — на рубеже палеоцена и эоцена, затем — опять в теплое в конце эоцена, холодное — в олигоцене и миоцене, и, наконец, в ледниковое — в плиоцене и плейстоцене. Сейчас мы живем в умеренно теплую фазу этого ледникового мегапериода, называемую голоценом.

Причем оказалось, что циклические изменения орбитальных параметров, которые раньше считали главными драйверами климатических изменений, отвечают за мелкомасштабные колебания внутри крупных климатических периодов, а долгосрочные режимы связаны с другими факторами — объемами ледниковых щитов и содержанием углекислого газа в атмосфере.

Например, самый жаркий климат установился на Земле примерно 50 миллионов лет назад, во время так называемого палеоцен-эоценового теплового максимума. Тогда температуры были на 14-16 градусов Цельсия выше современных. А причина — в массовых выбросах углерода в атмосферу в результате активных вулканических извержений в Североатлантической магматической провинции.

Нынешнее потепление, по мнению ученых, также обусловлено ростом парниковых газов в атмосфере, только теперь причина другая — деятельность человека, которая по силе своего воздействия на климат сопоставима с самыми мощными природными процессами.

По прогнозам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), если ничего не менять, к 2300 году превышение средней глобальной температуры по сравнению с периодом 1961-1990 годов, принятым за точку отсчета в палеоклиматических построениях, составит 8,5 градусов.

Но, отмечают авторы, даже при самом оптимистичном сценарии, предусматривающем повышение всего на 2,6 градуса, исходя из новой эталонной кривой, уже к 2150 году начнется активное таяние континентальных ледниковых щитов, что приведет к резкому подъему уровня Мирового океана со всеми вытекающими последствиями.

Ссылка: https://ria.ru/20200911/klimat-1577091071.html

Модельные прогнозы потепления, обусловленные увеличением содержания парниковых газов в атмосфере, имеют в разных моделях большой разброс как в географическом распределении потепления, так и в глобальных средних значениях. Такое рассогласование модельных прогнозов ограничивает способность предвидеть все последствия региональных воздействий на природу и общество. Данная статья посвящена выявлению обратных связей, ответственных за вышеупомянутое рассогласование. Авторы определяют два доминирующих режима рассогласования, глобальные средние значения которых объясняют 98,7% распространения глобального потепления. Они показывают, что географическое распределение обратной связи лёд-альбедо объясняет неопределённости в полярных регионах, в то время как особенности обратных связей водяного пара объясняют неопределённости в других регионах. Другие процессы, включая облачную обратную связь, вносят меньший вклад в обсуждаемое рассогласование, поскольку их распределения имеют тенденцию компенсировать друг друга в зависимости от выбранной модели. Представленные результаты показывают, что рассогласование может быть значительно уменьшено при сокращении межмодельного разброса обратных связей альбедо льда и водяного пара и обретении лучшего понимания пространственной зависимости между обратными связями.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-020-18227-9.pdf

Огненные торнадо (firenadoes) возникли на фоне сильной жары и порывистого ветра неподалеку от Национального лесного заповедника Тахо, где уже несколько недель свирепствуют пожары. Огненные торнадо, по словам метеорологов, появились из-за столкновения поднимающегося от пожара горячего воздуха с сухими ветрами, постоянно меняющими направление.

Площадь территории, пройденной огнем на западе США, на сегодняшний день достигла почти 500 тыс. га. По данным Департамента лесного хозяйства и пожарной охраны Калифорнии (Cal Fire), только за семь дней пожара огонь охватил в три раза большую площадь, чем в обычный пожароопасный сезон. Территория, пострадавшая от огня в течение этого времени, превысила размерами американский штат Род-Айленд. Всего же за август в Калифорнии было зафиксировано два из пяти крупнейших пожаров за всю историю наблюдений.

К тушению огня пришлось привлечь не только 14 тыс. пожарных, но и силы национальной гвардии, а также специально обученных заключенных-добровольцев. Из-за гигантских пожаров покинуть свои дома были вынуждены уже более 120 тысяч человек. Губернатор штата обратился с просьбой о помощи к Канаде, Австралии и ряду других государств.

Один из факторов, приведший к катастрофической пожарной ситуации в Калифорнии, – небывалое количество сухих гроз. По словам Криса Вагаски из компании Vaisala, которая управляет Национальной сетью обнаружения молний, за 4 дня до огненного торнадо, бушевавшего в Калифорнии 19 августа, было зафиксировано более 20 тысяч ударов молнии, составивших примерно 11% среднегодовой грозовой активности. Многочисленные удары молнии вызвали более 350 пожаров только в Северной Калифорнии.

Также, по словам климатолога Дэниэла Суэйна из Калифорнийского университета Лос-Анджелеса, значительный рост масштабов лесных пожаров в Калифорнии вызван сочетанием несовершенных практик землепользования и изменения климата.

Как следствие последнего, на западном побережье Соединенных штатов установились длительная засуха и продолжительная аномальная жара. Начало августа в Калифорнии ознаменовалось температурными рекордами: к примеру, в Долине смерти установилась одна из самых высоких температур на планете – +130°F (+55°С).

«Количество пожаров на самом деле не самый проблемный аспект тяжелой ситуации, сложившейся на западе США. Поражает удивительная скорость, с которой эти пожары разрастаются, и их близость к густонаселенным районам», – констатирует Дэниэл Суэйн.

Ученые заостряют внимание на одном из основных показателей состояния окружающей среды на пожароопасных территориях – так называемом «индексе засухи», который ещё можно назвать «уровнем жажды атмосферы». Этот показатель помогает предсказать вероятность возникновения пожаров. Как показывают данные по Калифорнии в период, предшествовавший пожарам и огненным торнадо, «индекс засухи» взлетел до рекордных уровней.

Руководитель отдела Национальной метеорологической службы Хит Хоккенберри подчеркивает: «Огненные торнадо не похожи на обычные – у них должен быть источник тепла определенной формы, пожар должен действовать на определенном ландшафте, должен быть определенный ветер, аномальный уровень сухости атмосферы – все эти аномальные факторы и создают «огненных дьяволов».

Еще один из таких факторов – возникновение пирокумулятивных облаков. Пирокумулятивные облака возникают над областями с резким повышением температуры, например, при крупных пожарах и извержении вулканов, когда созданные огнем конвективные восходящие потоки достигают уровня конденсации.

При смешении горячего и холодного воздуха над пожаром может возникнуть завихрение, которое втягивает пламя, дым и грязь, превращаясь в огненный торнадо. Очевидцы описывают явление так: «огненные комья выбрасываются из облаков за пределами места пожара, вызывая новые возгорания в областях, удаленных от основной зоны пожаров на несколько миль».

Возможность для огненных торнадо сформироваться в привычных условиях очень мала. И чем чаще будут наблюдаться подобные климатические неправильности, тем чаще они будут возникать.

Пожары в Калифорнии в этом году обернулись и гуманитарной проблемой. Ситуацию усугубляет эпидемия коронавируса. Более 100 тысяч человек получили приказ об эвакуации, и если в прошлом они могли останавливаться у друзей или родственников, то теперь им необходимо учитывать риск заражения коронавирусом COVID-19. Убежища для пострадавших переполнены, и многие не рискуют укрываться там. При этом Калифорния – один из штатов США, где зафиксировано наибольшее количество заразившихся.

Дым от калифорнийских пожаров распространился далеко на восток, достигнув Великих равнин, и привел к ухудшению качества воздуха в некоторых частях США до такой степени, что сейчас показатели загрязненности на них одни из самых высоких в мире. Медики бьют тревогу – мелкие частицы сажи попадают в легкие, что особо неблагоприятным образом сказывается на здоровье астматиков, людей, страдающих другими респираторными, а также сердечно-сосудистыми заболеваниями. А в условиях пандемии коронавируса, который также представляет наибольшую опасность как раз для людей, страдающих этими же недугами, риск возникновения у них серьезных осложнений возрастает еще сильнее.

В четвертом оценочном Национальном докладе о климате, опубликованном американской администрацией, отмечено, что тенденция роста температур, возникновения волн жары и аномальных погодных явлений нарастает и, вероятно, сохранится в следующие несколько десятилетий. И если совсем недавно президент Трамп предлагал конгрессу не выделять федеральные деньги на борьбу с лесными пожарами и называл сотрудников лесных служб бездельниками, теперь американский президент объявляет о «серьезной катастрофе» и вынужден выделить средства на помощь районам, пострадавшим от лесных пожаров.

Ужасающие необычные явления отмечаются в последнее время не только в США. Огненный торнадо, подобный калифорнийским, обрушился недавно на одну из ферм в Бразилии. Гигантские стены пламени пожирают лежащие на их пути громадные лесные массивы, – все это, по словам ученых, свидетельство о продолжающейся экологической катастрофы: «зеленые легкие» планеты охвачены огнем.

В России пока, к счастью, огненных торнадо не зафиксировано, но и до нас уже дошли невиданные доселе явления торнадо в Сургуте, Кировской области, Сочи, в Сибири. Этим летом жители Московской области неоднократно становились свидетелями необычного для этого региона явления – смерча. По словам директора Института физики атмосферы (ИФА) им. А.М. Обухова РАН Игоря Мохова, в будущем количество таких инцидентов только увеличится. По словам Мохова, появление смерчей в Подмосковье связано с изменением климата и тем, что атмосфера «становится менее устойчивой». Причем, ситуация оказалась гораздо хуже, чем ранее прогнозировалось. «Статистика гораздо более мощная, чем ожидалось. Спутниковые данные показывают, другие данные показывают», – говорит эксперт.

«Мы не понимаем, что в данный момент происходит в Сибири. Это какое-то новое явление, – говорит научный сотрудник Потсдамского института изучения климатических изменений (PIK) профессор физики Андерс Леверман. – Мы, естественно, знаем, что летом в Сибири бывает жаркая погода. И знаем, что глобальное потепление идет в арктических широтах быстрее, чем в других местах. Однако средняя температура, превышающая на 7 градусов обычную для соответствующего времени года, держится в огромном сибирском регионе уже целых шесть месяцев! Вот чего мы не понимаем: почему так долго? Это новый климатический феномен, его надо изучать…»

Ссылка: https://bellona.ru/2020/09/03/redkij-klimaticheskij-fenomen-ognennye-tornado-prokatilis-po-kalifornii/

Океан является стоком для ~ 25% атмосферного СО2, выбрасываемого в результате деятельности человека, что составляет более 2 петаграмм углерода в год (ПгС / год). Оценки с временным разрешением глобального потока СО2 между океаном и атмосферой позволяют ограничить рамки глобального углеродного баланса. Однако предыдущие оценки этого потока, полученные на основе концентраций CO2 на поверхности океана, не учитывали данные о температурных градиентах между поверхностью и отбором проб на глубине нескольких метров, или эффект холодного поверхностного наружного слоя океана. Авторы рассчитали временную динамику потоков СО2 между океаном и атмосферой с 1992 по 2018 гг. с поправкой на эти эффекты. В результате увеличение расчётного суммарного потока в океаны составило 0,8–0,9 ПгС / год, иногда вдвое превышая нескорректированные значения. Также авторы оценили неопределённости, используя несколько методов интерполяции, и нашли согласие для потоков в глобальном масштабе после 2000 г. или в Северном полушарии на протяжении всего периода. Полученные поправки помогают согласовать поглощение на поверхности с независимыми оценками увеличения запасов CO2 в океане и дают основание полагать, что большинство моделей океана недооценивают это поглощение.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-020-18203-3.pdf

Британские и немецкие ученые показали, что Мировой океан поглощает на 10% больше углекислого газа, чем это предполагали предыдущие модели. В новом исследовании авторы учли разность температур на поверхности океана и на глубине, существенно влияющую на его растворимость. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Предыдущие оценки перемещения углерода между атмосферой и Мировым океаном не учитывали разницы температур на поверхности воды и на глубине нескольких метров. В своем новом исследовании ученые из Эксетерского университета совместно с коллегами из Шотландии и Германии учли этот факт и обнаружили значительно более высокий приток углерода в океан, чем это полагалось ранее. Исследователи проанализировали спутниковые данные по потокам углекислого газа с 1992 по 2018 год и собрали большую базу измерений приповерхностного CO2. Оказалось, что в некоторых местах в определенное время поглощение газа водой может быть вдвое больше по сравнению с существующими моделями.

«Половина углекислого газа, выделяющегося в результате деятельности человека, не задерживается в атмосфере, а поглощается океанами и наземной растительностью, — рассказывает один из авторов статьи, профессор Эксетерского университета Эндрю Уотсон. — Предыдущие исследования игнорировали небольшую разницу температур между поверхностью океана и глубиной, на которой производились измерения, а эти различия крайне важны, так как растворимость углекислого газа очень сильно зависит от температуры».

По подсчетам ученых, Мировой океан поглощает на 10% больше углекислого газа, чем это предполагалось ранее. Такая оценка намного лучше согласуется с результатами независимого расчета количества углерода в океане, который был проведен на основе данных с исследовательских судов, собиравшихся на протяжении десятилетий. Совпадение двух этих оценок, основанных на различных методах исследования, дает дополнительную уверенность в их надежности.

Ссылка: https://indicator.ru/earth-science/pereocenku-ugleroda-v-mirovom-okeane-04-09-2020.htm