Мониторинг устойчивого городского развития требует сопоставимой геопространственной информации о городах в нескольких тематических областях. Здесь представлена первая глобальная база данных, объединяющая такую информацию с размерами городов. Глобальная база данных городских центров населенных пунктов (GHS-UCDB) создаётся путём интеграции геопространственных данных и характеризует более 10 000 городских центров по всему миру. База данных является многомерной и многовременной, содержит 28 переменных в пяти доменах и имеет многовременные атрибуты для одной или нескольких эпох, когда очерчены городские центры (1975-1990-2000-2015 гг.). Разграничение городских центров на 2015 год осуществляется с использованием логики плотности населения в ячейках сетки, численности населения и смежности ячеек сетки, определённых методом степени урбанизации. Каждый из городских центров имеет 160 атрибутов, включая проверочную оценку. Новые аспекты этой базы данных касаются тематического богатства и временной глубины переменных (по географическому, социально-экономическому, экологическому, снижению риска бедствий и устойчивому развитию), а также типа предоставляемой геоинформации (по местоположению и объёму), включая общую последовательность, позволяющую проводить сравнительный анализ в разных местах и ​​в разное время.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-023-02691-1

Очень большое (около 2000 членов) ансамблевое моделирование начальных условий было выполнено для улучшения понимания среднего климата и реакции экстремальных погодных условий на прогнозируемую потерю арктического морского льда при глобальном потеплении на 2°C выше доиндустриального уровня. Эти расчёты лучше отражают внутреннюю изменчивость атмосферы и экстремальные явления для каждой модели по сравнению с результатами Проекта взаимного сравнения моделей полярного усиления (PAMIP). Средняя реакция климата в основном соответствует реакции мультимодельного ансамбля PAMIP, включая потепление тропосферы, уменьшение западных ветров в средних широтах и активности штормовых траекторий, смещение вызванной вихрями струи к экватору и усиление блокировки в средних и высоких широтах. Два разрешения одной и той же модели демонстрируют существенные различия в реакции стратосферной циркуляции; однако эти различия лишь слабо модулируют реакцию тропосферы. Реакция экстремальных температур и осадков во многом соответствует среднесезонной реакции. Подвыборка подтверждает, что необходимы большие ансамбли (например ≥400) для надёжной оценки среднесезонной реакции крупномасштабной циркуляции, а также очень большие ансамбли (например ≥1000) для регионального климата и экстремальных явлений. 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-023-00562-5 

Долгосрочные изменения содержания тепла в океане (СТО) представляют собой фундаментальный индикатор глобального потепления и в основном вызваны антропогенными выбросами газов, изменяющими климат. Увеличение СТО серьёзно угрожает морской среде, поэтому его реконструкция до наступления хорошо оборудованного периода (т.е. до развёртывания плавучих средств Арго в середине 2000-х годов) имеет решающее значение для понимания мультидесятилетних изменений климата в океане. Авторы проливают свет на потепление океана и его неопределённость в период 1961-2022 гг. с помощью большой системы ансамблевого реанализа, охватывающей основные источники неопределённостей. Результаты указывают на 62-летнее потепление на 0,43 ± 0,08 Вт м^-2 и статистически значимый темп ускорения, равный 0,15 ± 0,04 Вт м^-2 за десятилетие, с локальным максимумом в высоких широтах. 11,6% площади Мирового океана достигает максимального годового СТО в 2022 году, что почти вдвое больше, чем в предыдущем году. В региональном масштабе большая неопределённость в отношении СТО наблюдается в тропиках; в глобальном масштабе неопределённость составляет около 40% и 15% изменчивости СТО соответственно до и после середины 2000-х годов. На неопределённость региональных тенденций больше всего влияет калибровка наблюдений (особенно в высоких широтах) и неопределённость данных о температуре поверхности моря (особенно в низких широтах).

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-024-44749-7

Проведён анализ пространственно-временной изменчивости вызванных молниями лесных пожаров и метеорологических условий, предшествующих их возникновению, как от сухих молний, так и от молний с осадками, в Западной Сибири за тёплые сезоны (май-сентябрь) 2016-2021 гг. В арктической зоне пожары от молний возникают в большинстве случаев (83%) практически без осадков (<2,5 мм/сут), тогда как в лесной и степной зонах число таких случаев меньше (81% и 74% соответственно). Наиболее существенные изменения метеоусловий перед возгоранием были выявлены также в северной части за 3–4 дня до этого. Среди всех рассмотренных параметров важнейшую роль в возникновении сухих молниевых лесных пожаров играют неустойчивость средней тропосферы, засушливость нижней тропосферы, влажность верхнего слоя почвы и поверхностного слоя. Более того, в арктической зоне Западной Сибири для возникновения возгораний от молний должны наблюдаться более экстремальные (более жаркие и засушливые) метеорологические условия. Пороговые значения рассматриваемых метеопараметров для этого региона получены впервые. Полученные результаты могут быть использованы при разработке моделей прогнозирования потенциальной пожарной опасности в различных ландшафтах, которые найдут практическое применение в различных сферах народного хозяйства.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/15/1/106

 

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) проводит свое 60-е пленарное заседание в Стамбуле, Турция, чтобы принять решение о дорожной карте для седьмого цикла оценочных докладов

Делегаты правительств 195 стран-членов рассмотрят программу работы, включая количество и охват научных докладов, которые МГЭИК представит в рамках этого цикла, и примут по ней решение. Группа экспертов уже приняла решение о том, что в рамках седьмого цикла будет подготовлен специальный доклад об изменении климата и городах. На своей 49-й сессии в мае 2019 года он также принял решение о том, что в рамках седьмого цикла будет представлен методологический отчет о кратковременных воздействиях на климат.

Ссылка : https://www.ipcc.ch/2024/01/15/ipcc-60/

Выступление Председателя МГЭИК Джима Скеа на открытии сессии доступно по ссылке: https://www.ipcc.ch/2024/01/16/ipcc-chair-remarks-ipcc-60/

Выступление Исполнительного секретаря РКИК ООН Симона Стила доступно по ссылке: https://m.youtube.com/watch?si=c1uDG1HXhsgsL5nz&v=xn1sv64pstM&feature=youtu.be

Выступление Генерального секретаря ВМО Селесты Сауло доступно по ссылке: https://m.youtube.com/watch?si=cjbsmhBA5P-kIX63&v=uNu7I0jbwds&feature=youtu.be

Выступление Исполнительного директора ЮНЕП Ингер Андерсен доступно по ссылке: https://www.unep.org/news-and-stories/speech/ipccs-seventh-cycle-signposting-way-stable-climate

Прибор мониторинга тропосферы (TROPOMI) на борту спутника Sentinel-5 Precursor (S5P) является частью последнего поколения спутникового мониторинга газовых примесей и обеспечивает новый уровень пространственно-временной информации с ежедневным глобальным охватом, что позволяет рассчитывать ежедневные глобальные средние концентрации CH₄. Для исследования изменений содержания метана в атмосфере необходимо определить фоновый уровень CH₄ (т.е. концентрацию CH₄ без сезонных и краткосрочных изменений). Темпы роста CH₄ изменяются сложным образом, и средние зональные значения в высоких широтах могут иметь пробелы во временных рядах, и поэтому простые методы аппроксимации не дают надёжных результатов. В этой статье представлен подход, основанный на подгонке ансамбля динамических линейных моделей к данным TROPOMI, из которых лучшая модель выбирается с помощью перекрёстной проверки для предотвращения переобучения. Этот метод является быстрым в вычислительном отношении и не зависит от дополнительных входных данных, что позволяет быстро и непрерывно анализировать самые последние данные временных рядов. Авторы представляют результаты глобального годового увеличения содержания метана (ГУСМ) за первые 4,5 года данных S5P/TROPOMI, которые показывают хорошее согласие с ГУСМ из других источников. Кроме того, авторы исследовали, какую информацию можно получить из зональных полос. Из-за быстрого меридионального перемешивания внутри полушарий были использованы зональные темпы роста вместо ГУСМ, поскольку они обеспечивают более высокое временное разрешение. Можно наблюдать явные различия между темпами роста в Северном и Южном полушариях, особенно в 2019 и 2022 годах. Темпы роста демонстрируют схожие закономерности внутри полушарий и не показывают краткосрочных изменений в течение многих лет, что говорит о том, что воздушные массы внутри полушария хорошо перемешаны в течение года. Кроме того, темпы роста, полученные на основе данных S5P/TROPOMI, в значительной степени соответствуют темпам роста, полученным на основе данных Службы мониторинга атмосферы Copernicus (CAMS), оптимизированных для глобальной инверсии (CAMS/INV), в которых используются наземные наблюдения. В 2019 году наблюдается снижение темпов роста в Южном полушарии, тогда как в Северном полушарии темпы роста остаются стабильными или увеличиваются. В 2020 году можно наблюдать значительное увеличение темпов роста в Южном полушарии, что соответствует недавно зарегистрированному увеличению выбросов из водно-болотных угодий Южного полушария. В 2022 году сокращение глобального ГУСМ можно объяснить снижением темпов роста в Северном полушарии, тогда как темпы роста в Южном полушарии остались высокими. Исследования потоков по данным CAMS/INV подтверждают эти наблюдения и позволяют предположить, что уменьшение потоков в Северном полушарии в основном связано с уменьшением антропогенных потоков, в то время как в Южном полушарии потоки из водно-болотных угодий продолжали расти. Хотя продолжающееся увеличение потоков из водно-болотных угодий в Южном полушарии согласуется с существующими исследованиями причин наблюдаемых тенденций метана, разница между увеличением метана в Северном и Южном полушариях в 2022 году ранее не обсуждалась и требует дальнейших исследований.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/24/577/2024/

Субантарктическая зона является важным регионом Южного океана с точки зрения её влияния на обмен CO₂ в системе «воздух – море» и глобальный углеродный цикл океана. Однако понимание масштабов и движущих сил этого потока всё ещё уточняется. Используя наблюдения со станции временных рядов Южного океана (SOTS) (~47°ю.ш., 142°в.д.) и вспомогательные данные, авторы разработали модель множественной линейной регрессии для расчёта парциального давления CO₂ (pCO₂) на поверхности моря за последние два десятилетия. Средняя амплитуда сезонного цикла pCO₂ в период с 2004 по 2021 гг. составила 44 мкатм (диапазон 30–54 мкатм). Летние минимумы находились в диапазоне от 310 до 370 мкатм, а зимние максимумы были близки к равновесию с атмосферой. Нетепловой (т.е. биологические процессы и перемешивание) вклад в сезонную изменчивость рСО₂ в несколько раз превышал тепловой. Регион SOTS выступал в качестве чистого стока углерода в годовом масштабе со средней величиной 6,0 ммоль м^-2 сут^-1. Положительная фаза Южного кольцевого режима (Southern Annular Mode, SAM) увеличила поглощение углерода океаном, главным образом, за счёт увеличения скорости ветра при нулевой временной задержке. Увеличение поверхностного pCO₂ коррелировало с положительным SAM с лагом в 4 месяца, главным образом из-за снижения биологического поглощения и увеличения перемешивания. В автотрофный сезон на рСО₂ преимущественно влияла первичная продуктивность, тогда как движение водных масс, определяемое аномалиями температуры и солёности, оказывало большее влияние на гетеротрофный сезон. В целом, мезомасштабные процессы, такие как вихри и фронтальные движения, влияют на местные биогеохимические особенности больше, чем SAM.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GB007766

В 2023 году количество тепла, накопленного в Мировом океане, увеличилось в наибольшей степени за всю историю.

Согласно опубликованному сегодня документу¹ (см. рисунок «Hotter and hotter»), в 2023 году Мировой океан поглотил больше тепла, чем в любой другой год с момента начала фиксации рекордов.
Результаты являются последним обновлением ежегодного исследования, проводимого Институтом физики атмосферы (ИФА) Китайской академии наук в Пекине. Исследователи утверждают, что океаны нагреваются рекордными темпами каждый год, начиная с 2019 года. Всего в исследовании приняли участие 34 учёных из 19 исследовательских организаций в пяти странах.
Ченг Лицзин (Cheng Lijing), океанограф из ИФА и ведущий автор исследования, говорит, что полученные результаты отражают растущее количество парниковых газов, образующихся в результате деятельности человека, в атмосфере. «Океаны хранят 90% избыточного тепла в системе Земли. Пока уровень парниковых газов в атмосфере остаётся относительно высоким, океаны будут продолжать поглощать энергию, что приведёт к увеличению температуры в океанах».

Он называет теплосодержание океана «особенно надёжным индикатором» глобального изменения климата, поскольку на него гораздо меньше влияют естественные колебания в земной системе, чем на температуру воздуха и температуру поверхности моря.

Ченг и его соавторы изучили два набора данных о теплосодержании океана: один из ИФА, а другой из Национальных центров экологической информации (National Centers for Environmental Information, NCEI) Национального управления океанических и атмосферных исследований США.
Данные ИФА показывают, что количество тепла, накопленного в верхнем 2-хкилометровом слое океанов, увеличилось на 15 зеттаджоулей (1 зеттаджоуль = 1×10²¹ Дж) в 2023 году по сравнению с накопленным в 2022 году. Это огромное количество энергии — для сравнения, общее потребление энергии в мире в 2022 году составляло примерно 0,6 зеттаджоуля.
По данным NCEI, увеличение в 2023 году составит 9 зеттаджоулей. Расхождение между двумя числами вызвано разными методами расчёта и контроля качества данных, используемыми организациями (см. рисунок ниже). Но «важным моментом в статье и для научного понимания является то, что океан последовательно, год за годом, достигает новых рекордных уровней содержания тепла в океане», — говорит Тим Бойер (Tim Boyer), океанограф NCEI и один из соавторов статьи. 

Уровень моря и жизнь 

Светлана Евреева (Svetlana Jevrejeva), специалист по изучению уровня моря из Национального океанографического центра в Ливерпуле, Великобритания, говорит, что исследование предоставляет «надёжные наблюдательные доказательства» того, что океаны в 2023 году были самыми тёплыми за всю историю наблюдений. Она считает «очень тревожным» тот факт, что рекорд нагрева океана был побит пять лет подряд.
По её словам, даже небольшие изменения в океанах могут иметь далеко идущие последствия. Например, около 50% нынешнего повышения уровня моря объясняется расширением объёма воды океанов, когда вода становится теплее. Она отмечает, что быстрое потепление океана может привести к усилению экстремальных погодных явлений, поскольку океаны определяют глобальные погодные условия, определяющие количество осадков, засух и наводнений.

Уильям Чунг (William Cheung), морской эколог из Университета Британской Колумбии в Ванкувере, Канада, говорит, что потепление океана может привести к изменениям в распределении морской жизни, заставляя некоторые виды перемещаться в полярные регионы или в более глубокие воды.
По словам Чунга, потепление океана может также вызвать изменения в сроках биологических событий, таких как миграция и репродуктивные циклы, и повлиять на размер тела морских существ.
Кристина Хулбе (Christina Hulbe), гляциолог из Университета Отаго в Данидине, Новая Зеландия, отмечает, что пока концентрация парниковых газов в атмосфере продолжает расти, атмосфера и океан будут нагреваться. Но «обратной стороной» является то, что как только мы «соберёмся» и сократим выбросы настолько, чтобы обеспечить снижение концентрации парниковых газов, тенденция потепления изменится.
Она предупреждает, что чем больше парниковых газов производит человечество, тем больше вероятность того, что наступят некоторые точки невозврата.
«Мы не знаем, преодолены ли эти пороги, — говорит она, — и крайне важно остановить потепление до того, как они будут преодолены».

1 Cheng, L. J. et al. Adv. Atmos. Sci. https://doi.org/10.1007/s00376-024-3378-5 (2024).

Ссылка: https://www.nature.com/articles/d41586-024-00081-0

Финансовый риск, связанный с климатом, является доминирующей основой, посредством которой многие компании, инвесторы и регулирующие органы реагируют на изменения климата. Авторы утверждают, что развитие судебных исков означает, что основа для этих оценок, в которых основное внимание уделяется физическим рискам и рискам перехода, больше не является точной. Учёт правовой системы существенно меняет распределение рисков, связанных с климатом, между фирмами, правительствами и общественностью. Опираясь на анализ судебных разбирательств по вопросам климата, правоприменения регулирующих органов и других судебных действий, авторы предлагают структуру, учитывающую, как судебные иски изменяют или усиливают физические и переходные риски и создают дополнительные подверженности климатическим рискам. Затем рассмотрены пять качественных и количественных подходов, которые можно применить для оценки последствий судебных исков для подверженности компаний рискам, связанным с климатом.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj0598

Ветровые волны играют важную роль в динамике системы Земли посредством взаимодействия «воздух-море» и являются ключевыми факторами прибрежной и морской гидроморфодинамики, влияющими на сообщества, экосистемы, инфраструктуру и операции. В этом обзоре авторы описывают исторические и прогнозируемые изменения ветроволнового климата над Мировым океаном и их последствия. Анализ исторических тенденций является сложной задачей вследствие наличия временных неоднородностей из-за увеличения числа и типов усваиваемых данных. Тем не менее, существует общее согласие относительно последовательного исторического увеличения средней высоты волн на 1–3 см год^-1 в Южном и Северном Ледовитом океанах, при этом экстремальные значения увеличиваются на >10 см год^-1 для последнего. По прогнозам, к 2100 году средняя высота волн увеличится на 5–10% в Южном океане и на юге восточной тропической части Тихого океана и на >100% в Северном Ледовитом океане. Напротив, в Северной Атлантике и северной части Тихого океана ожидается снижение средней высоты волн до 10% с региональной изменчивостью и неопределённостью изменений экстремальных значений. Различия между ситуациями с потеплением на 1,5°C и бо́льшим показывают потенциальную выгоду от ограничения антропогенного потепления. Разрешение последствий изменения климата в глобальном масштабе на прибрежные процессы и взаимодействия атмосферы, океана и волн требует расширения возможностей наблюдений и моделирования, включая улучшенное пространственно-временное разрешение и охват наблюдений, более однородные продукты данных, улучшение междисциплинарных моделей и лучшую выборку неопределённости с помощью более крупных ансамблей.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-023-00502-0