«Ошеломлённые» учёные говорят, что нет никаких сомнений в том, что в этой потере виновато глобальное потепление

С 1994 года с поверхности Земли исчезло в общей сложности 28 триллионов тонн льда. Это ошеломляющий вывод британских учёных, проанализировавших спутниковые съёмки полюсов, гор и ледников планеты с целью измерить, сколько ледяного покрова потеряно из-за глобального нагрева, вызванного увеличением выбросов парниковых газов.

Учёные из университетов Лидса и Эдинбурга и университетского колледжа Лондона описывают уровень потери льда как «ошеломляющий» и предупреждают, что их анализ показывает: повышение уровня моря, вызванное таянием ледников и ледяных щитов, к концу века может достичь метровой отметки.

«Если рассматривать это в контексте, повышение уровня моря на каждый сантиметр означает, что около миллиона человек будут перемещены со своих низменных мест проживания», - сказал профессор Энди Шеперд (Andy Shepherd), директор Центра полярных наблюдений и моделирования университета Лидса.

Учёные также предупреждают, что таяние льда в таких количествах теперь серьёзно снижает способность планеты отражать солнечную радиацию обратно в космос. Белый лёд исчезает, а открывшееся под ним тёмное море или почва поглощают всё больше и больше тепла, усиливая тем самым нагревание планеты.

Кроме того, холодная пресная вода, выделяющаяся из тающих ледников и ледяных щитов, вызывает серьёзные нарушения биологического здоровья арктических и антарктических вод, а потеря ледников в горных хребтах угрожает уничтожить источники пресной воды, от которых зависят местные сообщества.

«В прошлом исследователи изучали отдельные районы, такие как Антарктика или Гренландия, где тает лёд. Но это первый раз, когда кто-то смотрит на лёд, исчезающий в масштабах всей планеты», - сказал Шеперд. «То, что мы обнаружили, ошеломило нас».

Он добавил, что уровень потери льда, выявленный группой, соответствует прогнозам наихудшего сценария, изложенным Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК).

Группа изучала спутниковые съёмки ледников в Южной Америке, Азии, Канаде и других регионах, морской лёд в Арктике и Антарктике, ледяные щиты, покрывающие землю в Антарктиде и Гренландии, и шельфовые ледники, выступающие с материковой части Антарктики в море. Исследование охватило период с 1994 по 2017 гг.
Вывод исследователей состоит в том, что все регионы испытали огромное сокращение ледяного покрова за последние три десятилетия, и эти потери продолжаются.

«Чтобы представить потери, которые мы уже понесли: 28 триллионов тонн льда покроют всю поверхность Великобритании слоем замёрзшей воды толщиной 100 метров», - добавил член группы Том Слейтер (Tom Slater) из университета Лидса. "Это просто потрясающе".

Что касается причины этих ошеломляющих потерь, группа убеждена: «Нет никаких сомнений в том, что подавляющая часть потерь льда на Земле является прямым следствием потепления климата», - заявляют они в своей обзорной статье, опубликованной в Интернете-журнале Cryosphere Discussions.

«В среднем температура поверхности планеты с 1880 года повысилась на 0,85°C, и этот сигнал усилился в полярных регионах», - заявляют они. В результате повысились температуры моря и атмосферы, и полученный двойной удар спровоцировал катастрофические потери льда, обнаруженные группой.

В случае таяния ледяного покрова в Антарктиде повышение температуры моря было основным фактором, в то время как повышение температуры атмосферы было причиной потери льда с внутренних ледников, таких как ледники в Гималаях. В Гренландии потеря льда была вызвана сочетанием повышения температуры моря и атмосферы.

Исследователи подчёркивают, что не весь лёд, потерянный за этот период, мог способствовать повышению уровня моря. «В общей сложности 54% произошло из-за потерь морского льда и шельфовых ледников», - сказала исследователь из Университета Лидса Изабель Лоуренс (Isobel Lawrence). «Эти льды плавают на воде, и их таяние не способствовало повышению уровня моря. Остальные 46% талой воды поступили из ледников и ледяных щитов на суше, и они вносят добавку в повышение уровня моря».

Результаты группы были опубликованы через 30 лет после публикации первого оценочного отчёта МГЭИК, вышедшего в конце августа 1990 года. В нём в общих чертах подчёркивалось, что глобальное потепление – реальность, вызванная увеличением выбросов парниковых газов в результате сгорания ископаемого топлива.

Несмотря на предупреждения учёных, эти выбросы продолжали расти, равно как и глобальные температуры. Согласно данным, опубликованным Метеорологическим бюро на прошлой неделе, между десятилетиями 1980-1989 и 1990-1999 гг. наблюдалось повышение среднеглобальной температуры на 0,14°C, а затем повышение составляло 0,2°C в каждое из следующих десятилетий. Ожидается, что эти темпы роста увеличатся, возможно, примерно до 0,3°C за десятилетие, поскольку выбросы углерода продолжат расти.

Ссылка: https://www.theguardian.com/environment/2020/aug/23/earth-lost-28-trillion-tonnes-ice-30-years-global-warming

Всплески содержания углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу и происходящие в столетнем масштабе, наблюдались в холодные периоды последнего ледникового цикла, но не в более старых или более тёплых условиях. Nehrbass-Ahles et al. представляют данные о концентрациях углекислого газа в атмосфере, полученные в рамках Европейского проекта по исследованию ледяных кернов в Антарктиде, ледяной керн Купола С (European Project for Ice Coring in Antarctica Dome C ice core), показывающие, что эти скачки содержания углекислого газа происходили как в холодные, так и в тёплые периоды между 330 000 и 450 000 лет назад. Они связывают эти импульсы с нарушениями термохалинной меридиональной циркуляции Атлантики, вызванными сбросом пресной воды из ледяных щитов. Такое быстрое увеличение концентрации углекислого газа может произойти в будущем, если глобальное потепление также нарушит эту структуру циркуляции океана.

Импульсный выброс углекислого газа в атмосферу в столетних временных масштабах был идентифицирован только для последних ледниковых и дегляциальных периодов и, как полагают, отсутствует в более тёплых климатических условиях. Авторы представляют данные содержания углекислого газа в высоком разрешении за период от 330 000 до 450 000 лет до настоящего времени, демонстрирующие выраженные скачки содержания углекислого газа в условиях холодного и тёплого климата. Скачки содержания углекислого газа бывают двух разновидностей, которые авторы связывают с активизацией или ослаблением атлантической термохалинной меридиональной циркуляции и связанными с ней сдвигами межтропической зоны конвергенции к северу и югу соответственно. Они обнаружили, что скачки содержания углекислого газа - это распространённые особенности углеродного цикла, которые могут происходить в межледниковых климатических условиях, если массы наземного льда достаточно обширны, чтобы иметь возможность нарушить атлантическую термохалинную меридиональную циркуляцию за счёт поступления пресной воды.

Ссылка: https://science.sciencemag.org/content/369/6506/1000

По мере того, как частота и интенсивность экстремальных явлений, таких как засухи, волны тепла и наводнения, увеличились за последние десятилетия, появляются сообщения о более экстремальных биологических откликах и возникает желание связать такие отклики антропогенным изменением климата. Однако формальное обнаружение и объяснение биологической реакции на изменение климата связано со многими проблемами. Авторы иллюстрируют эти проблемы на данных по пойме реки Эльба, Германия. Используя индексы текучести и стабильности сообществ, они показывают, что можно обнаружить реакции сообществ растений, жужелиц и моллюсков после экстремальных явлений. Состав сообщества и преобладание видов изменились после сильного наводнения и летней жары 2002/2003 г. (все таксоны), наводнения 2006 г. и волн тепла (моллюски) и после повторяющихся наводнений и аномальной жары 2010 г. и наводнения 2013 г. (растения). Тем не менее, наша способность связывать эти реакции с антропогенным изменением климата ограничена высокой естественной изменчивостью климата и биологических данных, отсутствием долгосрочных данных и откликов, а также эффектами от комплексных последствий нескольких событий. Без лучшего понимания механизмов, стоящих за изменениями и взаимодействиями, обратными связями и потенциально запаздывающими ответами, атрибуция множественных факторов маловероятна. Авторы обсуждают, необходимы ли формальное обнаружение и / или атрибуция, и предлагают пути, по которым можно было бы улучшить понимание биологических откликов на экстремальные явления.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-020-70901-6

Скорость повышения среднего глобального уровня моря с 1900 г. менялась со временем, но факторы, способствующие этому, всё ещё плохо изучены. Предыдущие оценки показали, что суммарный вклад потери массы льда, запаса воды на суше и теплового расширения океана не согласуется с наблюдаемыми изменениями среднего глобального уровня моря, поэтому, вероятно, изменения уровня моря или некоторые вклады в эти изменения были плохо изучены. Недавний прогресс в мониторинге, нашем понимании основных процессов, способствующих изменению уровня моря, и методах оценки индивидуальных вкладов означает, что оправдана ещё одна попытка добиться лучшего согласования. Авторы представляют вероятностные рамки для восстановления уровня моря начиная с 1900 года с использованием независимых наблюдений и присущих им неопределённостей. Сумма вкладов в изменение уровня моря от теплового расширения океана, потери массы льда и изменений в наземных водохранилищах согласуется с тенденциями и многомесячной изменчивостью наблюдаемого уровня моря как в глобальном, так и в бассейновом масштабе, которые авторы реконструировали по мареографическим (приливным) данным. Потеря массы льда - преимущественно вследствие таяния ледников - с 1900 г. вызвала повышение уровня моря в два раза большее, чем от теплового расширения. Потеря массы из-за таяния ледников и ледникового щита Гренландии объясняет высокие темпы роста уровня Мирового океана в 1940-х годах, в то время как резкое увеличение запаса воды в искусственных водохранилищах является основной причиной более низких, чем в среднем, показателей в 1970-х годах. Последующее ускорение подъёма уровня моря, начиная с 1970-х годов, вызвано сочетанием теплового расширения океана и увеличения потери массы льда в Гренландии. Представленные результаты позволяют согласовать величину наблюдаемого повышения среднего глобального уровня моря начиная с 1900 года с оценками, базирующимися на основополагающих процессах, подразумевая, что не требуется никаких дополнительных процессов для объяснения наблюдаемых изменений уровня моря с 1900 года.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2591-3

Россия может сократить объем выбросов парниковых газов, сохраняя ведущую роль в добыче углеводородов. Такое мнение выразил в интервью агентству Energy Intelligence, опубликованном в четверг, специальный представитель президента РФ по вопросам климата Руслан Эдельгериев.

«Несмотря на необходимость плавного перехода на низкоуглеродную экономику, в краткосрочной и среднесрочной перспективе Россия сохранит ведущую роль в добыче нефти и газа», - сказал он, отметив, что в РФ имеется большой потенциал для дальнейшего сокращения выбросов углекислого газа «путем повышения энергоэффективности, без необходимости массового отказа от нефтегазового сектора».

Эдельгериев добавил, что «резкий и повсеместный переход на возобновляемые источники энергии пока невозможен».

«В долгосрочной перспективе нефтегазовый сектор будет играть значительно меньшую роль в экономике страны, - подчеркнул представитель президента. - До этого момента нам нужно создавать замену для него и увеличивать число рабочих мест в других сферах экономики, в том числе низкоуглеродных».

Как сообщал в середине июля министр экономического развития РФ Максим Решетников в ходе Политического форума высокого уровня по устойчивому развитию под эгидой ООН, Россия выполнила задачу по снижению объема выбросов парникового газа до уровня не более 70% от значений 1990 года.

По его словам, правительством уже реализуется национальный план адаптации к изменениям климата, с экспертами и бизнесом проходит обсуждение проекта стратегии низкоуглеродного развития до 2050 года. Министр также отметил, что потребление угля и нефтепродуктов в России снижается, а абсолютным лидером по темпам роста в последние годы является сектор ветряной и солнечной энергетики.

Ссылка: https://www.finanz.ru/novosti/aktsii/rossiya-mozhet-snizit-vybrosy-co2-pri-liderstve-v-energodobyche-predstavitel-prezidenta-1029519156

В исследовании, опубликованном на этой неделе в Earth System Dynamics, говорится, что наиболее чувствительные климатические модели переоценивают глобальное потепление за последние 50 лет.

Трое учёных из Университета Эксетера изучили результаты сложных климатических моделей и сравнили их с данными наблюдений за температурой с 1970-х годов.

Недавние разработки в моделировании облачности позволили создать модели, которые отражают очень большую чувствительность к повышению концентрации парниковых газов.

Согласно оценкам некоторых моделей, удвоение выбросов CO2 может привести к потеплению более чем на 5°C, что поставило под сомнение возможность достижения целей Парижского соглашения, даже если страны сделают всё, что в их силах.

Ведущий автор исследования, Фемке Нейссе (Femke Nijsse) из Университета Эксетера сказала: «При оценке моделей климата мы смогли использовать тот факт, что благодаря регулированию очистки, загрязнение воздуха в виде охлаждающих климат аэрозолей перестало увеличиваться во всём мире, это позволило выбросам парниковых газов преобладать в наблюдаемом сегодня потеплении".

Повышение температуры, вызванное удвоением концентрации CO2 в атмосфере, называется равновесной чувствительностью климата.

Исследование показало, что на основе климатических моделей последнего поколения равновесная чувствительность климата, вероятно, составляет от 1,9 до 3,4°C.

Соавтор Марк Уильямсон (Mark Williamson) из Института глобальных систем в Эксетере добавил: «Глобальное потепление с 1970 года также даёт ещё более чёткое представление о темпах изменения климата в будущем. Мы находим вероятный диапазон «переходной климатической реакции» в 1,3–2,1°C, независимо от того, используем ли мы последние модели или модели предыдущего поколения».

Новое исследование - лишь одна часть головоломки.

В недавней обзорной статье было обнаружено, что низкие оценки чувствительности климата можно исключить, потому что они, как правило, не согласуются с изменениями климата в прошлом Земли.

Соавтор профессор Питер Кокс (Peter Cox) объясняет важность этих выводов: «Приятно видеть, что в настоящее время исследования сходятся в диапазоне равновесной чувствительности климата и что можно исключить как высокие, так и низкие значения. Более сорока лет учёные-климатологи пытались определить эту величину, и, похоже, мы наконец приближаемся к желаемому результату».

Ссылка: https://phys.org/news/2020-08-global-trends-inconsistent-high-climate.html

С учётом важности снега для глобальной продовольственной, водной и энергетической безопасности характеристика дефицита снега (снежной засухи) в условиях меняющегося климата критически важна, но плохо определена. Авторы выявляют горячие точки снежной засухи и определяют, как продолжительность и интенсивность засухи меняются в глобальном масштабе. Они показывают, что восточная часть России, Европа и запад Соединённых Штатов испытали более длительные и более интенсивные снежные засухи во второй половине периода с 1980 по 2018 год. В этот период засухи стали менее интенсивными над Гиндукушем, Гималаями, внетропическими Андами и регионами Патагонии. Природные и антропогенные факторы (например, атмосферная циркуляция, движение полярных вихрей и потепление в Арктике), вероятно, способствуют возникновению снежных засух. Авторы призывают сообщество продолжить изучение сложных физических факторов, вызывающих снежную засуху.

Снег играет фундаментальную роль в глобальных водных ресурсах, климате и биогеохимических процессах; однако в настоящее время нет оценок глобальной засухи. Изменения продолжительности и интенсивности засух могут существенно повлиять на экосистемы, продовольственную и водную безопасность, сельское хозяйство, гидроэнергетику и социально-экономическое состояние региона. Авторы охарактеризовали продолжительность и интенсивность снежных засух (дефицита водного эквивалента снега) во всём мире и различия в их распределении за период с 1980 по 2018 год. Они обнаружили, что снежные засухи стали более распространёнными, усилились и стали более продолжительными на западе США. Восточная Россия, Европа и западный регион США стали горячими точками для снежных засух, продолжительность которых во второй половине 1980–2018 годов увеличилась на 2, 16 и 28% соответственно. Во второй половине этого интервала в упомянутых регионах с большей вероятностью наличествовали снежные засухи с интенсивностью, превышающей среднюю интенсивность в первую половину периода на 3, 4 и 15%. Однако в Гиндукуше и Центральной Азии, внетропических Андах, больших Гималаях и Патагонии произошло сокращение средней продолжительности снежной засухи (на -4, -7, -8 и -16% соответственно). Хотя авторы не пытались разделить природные и антропогенные воздействия с помощью подробного анализа, они обсуждают некоторые соответствующие физические процессы (например, усиление в Арктике и движение полярных вихрей), которые, вероятно, способствуют наблюдаемым изменениям характеристик снежной засухи. Авторы также демонстрируют, как их система может способствовать мониторингу и оценке засухи, исследуя два дефицита снега, которые создали серьёзные социально-экономические проблемы в Западных Штатах (2014/2015) и Афганистане (2017/2018).

Ссылка: https://www.pnas.org/content/117/33/19753

Новое исследование показало, что более 50% мирового океана уже могут быть затронуты изменением климата, и в ближайшие десятилетия эта цифра вырастет до 80%.

Учёные использовали климатические модели и наблюдения в более глубоких районах океана во всём мире, чтобы впервые вычислить точку, в которой изменения температуры и уровня солёности - хорошие индикаторы воздействия изменения климата, вызванного деятельностью человека, - будут преобладать над естественными колебаниями.

По оценкам исследования, опубликованного в журнале Nature Climate Change, в 20-55% площади Атлантического, Тихого и Индийского океанов в настоящее время заметно различаются температура и уровень солёности, а к середине века этот показатель вырастет до 40-60% и до 55-80% к 2080 году.

Также было обнаружено, что влияние климатических изменений на океаны в Южном полушарии происходит быстрее, чем в Северное полушарии, причём изменения там можно было выявить ещё с 1980-х годов.

Профессор Эрик Гильярди (Eric Guilyardi) из Университета Рединга и LOCEAN-IPSL, Лаборатории океанографии и климата в Париже сказал: «Мы отмечаем изменение температуры океана на поверхности из-за изменения климата уже в течение нескольких десятилетий, но изменения в обширных областях океана, особенно более глубоких, обнаружить гораздо сложнее ".

Йона Сильви (Yona Silvy), докторант LOCEAN-IPSL / Университета Сорбонны и ведущий автор исследования, рассказала: «Нас интересовало, были ли уровни температуры и солёности достаточно высокими, чтобы преодолеть естественную изменчивость в этих более глубоких областях, то есть поднимались ли они или опускались выше, чем когда-либо во время обычных взлётов и падений. Это влияет на глобальную циркуляцию океана, повышение уровня моря и представляет угрозу для человеческого общества и экосистем».

Предыдущие исследования оценивали влияние изменения климата на океан, исходя из температуры поверхности, количества осадков и повышения уровня моря, но лишь немногие изучали региональные эффекты в глубинном океане, чтобы получить более полную картину.

Последствия изменения климата труднее обнаружить в более глубоких и изолированных частях океана, где тепло и солёность распространяются медленнее из-за более слабых процессов перемешивания. Это также сложно в районах, где производится мало наблюдений или где естественная изменчивость высока.

Йона Сильви и её соавторы использовали моделирование с учётом и без учёта влияния деятельности человека, а также анализ, объединяющий температуру и солёность океана, чтобы обнаружить значительные изменения и дату их вероятного обнаружения, также известную как «время появления». Тем не менее, такие регионы сохраняют память об этих изменениях на протяжении десятилетий или столетий.

Обнаружение изменений, оказавшихся выше уровня естественной изменчивости в океанах Северного полушария в период 2010-2030 гг., означает, что повышение или снижение температуры и уровня солёности, вероятно, уже произошло.

Более быстрые и более ранние изменения, наблюдаемые в Южном полушарии, подчёркивают важность Южного океана как глобального аккумулятора тепла и углерода, поскольку поверхностные воды там легче опускаются на глубину. Тем не менее, эта часть Мирового океана особенно плохо отслеживается, а это означает, что изменения, вероятно, останутся незамеченными в течение более длительного времени.

Учёные утверждают, что улучшение наблюдений за океаном и увеличение инвестиций в моделирование океана необходимы для отслеживания степени воздействия изменения климата на Мировой океан и более точного прогнозирования широкого эффекта, которое оно может иметь на планету.

Ссылка: https://phys.org/news/2020-08-world-oceans-affected-climate.html

Как наблюдения, так и моделирование климата показали, что окраины тропиков и связанной с ними субтропической климатической зоны смещаются в сторону более высоких широт в условиях изменения климата. Однако лежащий в основе динамический механизм, стимулирующий это явление, озадачивающее научное сообщество уже более десяти лет, до сих пор не совсем ясен. В ряде исследований доказывается, что атмосферные процессы в отсутствие динамики океана приводят к расширению тропической зоны. Например, предполагается, что увеличение выбросов парниковых газов, уменьшение содержания озона и увеличение количества аэрозолей являются доминирующими факторами, способствующими расширению зоны тропиков. Однако эти исследования в основном основаны на моделировании, а наблюдения показывают гораздо более сложную эволюцию такого расширения. Изучая ширину тропического пояса по отдельности над каждым океаническим бассейном, в этом исследовании авторы обнаружили, что ширина тропического пояса тесно связана со смещением меридиональных градиентов температуры в средних широтах океана. При глобальном потеплении, как реакции первого порядка, субтропическая зона конвергенции испытывает большее потепление поверхности из-за фоновой конвергенции поверхностных вод. Такое потепление вызывает сдвиг океанических меридиональных градиентов температуры в средних широтах к полюсам и стимулирует расширение тропического пояса.

Множество свидетельств указывает на то, что зона тропиков расширяется. Несмотря на многочисленные попытки выяснить причину, лежащий в основе динамический механизм, приводящий к такому расширению, всё ещё не совсем ясен. Здесь, на основе наблюдений, моделирования в рамках Проекта взаимного сравнения моделей CMIP5 и специально разработанных численных экспериментов исследуются изменения и тенденции ширины тропической зоны с региональной точки зрения. Авторы обнаружили, что ширина тропического пояса точно соответствует смещению меридиональных градиентов температуры в средних широтах океана. При глобальном потеплении, как реакции первого порядка, субтропический океан испытывает большее потепление поверхности из-за средней экмановской конвергенции аномально тёплой воды. Усиленное субтропическое потепление, которое частично не зависит от естественных климатических колебаний, таких как Тихоокеанская десятилетняя осцилляция, приводит к продвижению меридиональных градиентов температуры в средних широтах к полюсу и стимулирует расширение тропического пояса. Представленные результаты, подкреплённые как наблюдениями, так и моделированием, предполагают, что глобальное потепление, возможно, уже внесло значительный вклад в продолжающееся расширение зоны тропиков, особенно в Южном полушарии, где океан доминирует.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020JD033158

Временные ряды радиационного форсинга RF от общего содержания озона с 1850 года до наших дней рассчитываются на основе исторических имитаций озона десятью климатическими моделями, участвующими в Проекте взаимного сравнения моделей CMIP6. Кроме того, RF рассчитывается для полей озона, подготовленных в качестве входных данных для моделей CMIP6 без химических схем и на основе вычислений с помощью транспортно-химических моделей. Радиационная схема ​​для озона построена и используется для получения RF. RF для озона в 2010 г. (2005–2014 гг.) по сравнению с 1850 г. составляет 0,35 Вт / кв. м. [0,08–0,61] (диапазон неопределённости 5–95%) по расчётам моделей, учитывающих химические превращения в тропосфере и стратосфере. Одна из этих моделей имеет отрицательное значение RF для современного суммарного озона. При исключении этой модели, современный RF озона увеличивается до 0,39 Вт / кв. м. [0,27–0,51] (диапазон неопределённости 5–95%). По оценкам остальных моделей RF близок к временным рядам RF (или превышает их), представленных Межправительственной группой экспертов по изменению климата в пятом оценочном отчёте, причем основным фактором, вероятно, являются выбросы новых прекурсоров озона, использованные в CMIP6. Быстрое приспособление температуры за пределами стратосферы оценивается как слабое, и, таким образом, RF является хорошей мерой эффективного радиационного воздействия.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-020-00131-0.pdf