На Форуме будущих технологий «Вычисления и связь «Квантовый мир» 13 июля 2023 года состоялась панельная сессия «Технологический суверенитет и место России в международной науке: противоречие или синергия?
Модератор сессии — директор по научной работе Фонда развития и поддержки Международного дискуссионного клуба «Валдай»; главный редактор журнала «Россия в глобальной политике» Федор Лукьянов, предворяя дискуссию, отметил, что сегодня Россия испытывает небывалое в истории давление. Как жить и развиваться в этих условиях — это вопрос повестки дня. «Надо не сломаться и не сдаться, а обогнать», — заявил модератор.
Спикеры считают, что полного технологического суверенитета ни у одной страны мира нет. У всех одна и та же проблема: как построить свою технологическую экосистему?
«Россия должна в течение ближайших 10–15 лет выстроить свое технологическое пространство с объемом около одного миллиарда человек. Для этого нужны реальные партнерства с пространством доверия и без диктата. Монополии будут умирать. Многие наши технологии для этого уже готовы, например, в области кибербезопасности и проекты „Росатома“. Кроме того, нужны задачи, которые уходят за горизонт и становятся целью жизни нескольких поколений», — заявил президент Ассоциации экспорта технологического суверенитета; профессор кафедры прикладного анализа международных проблем Московского государственного института международных отношений Министерства иностранных дел Российской Федерации (МГИМО МИД России) Андрей Безруков.
Директор Объединенного института ядерных исследований Григорий Трубников полагает, что «доверие —это ключевой элемент любой системы, а ядерные исследования и эксперименты невозможно провести в одиночку ни в одной стране». Дубна и ЦЕРН (Европейская организация ядерных исследований) — пример альянса вокруг мирного исследования окружающего мира, что свидетельствует о цеховой солидарности, которая сохранилась у ученых, несмотря на политику.
Выступающие также отметили, что Россия по-прежнему достойно несет знамя высокой советской инженерной школы, оставаясь в экосистеме разделения труда и выбирая приоритеты. Поскольку инженеры должны понимать друг друга, то все обучение иностранных студентов проходит на русском языке.
Спикеры также констатировали, что для специалистов и научных работников зарплата вторична. Они едут для самореализации туда, где есть интересные задачи и проекты, а «утечка мозгов» — это и международный опыт, и среда общения. Без мобильности и обмена опытом научная среда невозможна.
Помощник Президента Российской Федерации Андрей Фурсенко считает, что «технологический суверенитет» — это точно не полная самодостаточность, но это безопасность в жизненно важных сферах страны«. Он также заявил, что «цеховая солидарность играет огромную роль, а простые человеческие отношения решают многие вопросы». Кроме того, он отметил, что сегодня «оценка научных результатов скатилась к оценке процессов, а в науке это не работает».
На сессии было заявлено, что в России создана своя технологическая среда, которая интересна для партнеров и сотрудничества, но нужно всегда определять приоритеты, т.к. всем заниматься невозможно. С финансированием проблем нет. Надо создавать то, что конкурентоспособно и чем можно обмениваться. На повестке дня стоит организация научной среды, которая способна на прорывы.
Форум будущих технологий — главная площадка для обсуждения трендов развития новых технологий в России. Мероприятие проводится под эгидой Десятилетия науки и технологий, объявленного с 2022 года Указом Президента Российской Федерации Владимира Путина. Оператором Форума является Фонд Росконгресс при поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации и Российской академии наук. Соорганизаторы: ОАО «РЖД» и Государственная корпорация «Росатом».

Ссыылка: https://www.vedomosti.ru/press_releases/2023/07/13/tehnologicheskii-suverenitet-i-mesto-rossii-v-mezhdunarodnoi-nauke-protivorechie-ili-sinergiya

Последствия жарких, засушливых и смешанных экстремально жарких и засушливых явлений имеют большое значение для общества, экономики и экосистем во всём мире. Поэтому такие события необходимо оценивать в свете антропогенного изменения климата, чтобы правительства и заинтересованные стороны могли принять соответствующие меры по адаптации. Авторы показывают всесторонний анализ жарких, засушливых и смешанных жарких и засушливых экстремальных явлений в регионах суши с использованием 25 моделей проекта CMIP6 и четырёх будущих сценариев выбросов с 1950 по 2100 гг. Прогнозируется, что к концу XXI века их число возрастёт на большей части земного шара. Горячие и смешанные жаркие и засушливые экстремумы демонстрируют наиболее широкое увеличение, а засушливые экстремальные изменения чувствительны к используемому индексу. Многие региональные изменения зависят от силы воздействия парниковых газов, что подчёркивает возможность ограничения изменений с помощью активных мер по смягчению последствий.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022GL102493

Авторитетный, заслуживающий доверия, непрерывный автоматический ежечасный мониторинг качества воздуха является относительно недавним нововведением. Таким образом, задача надёжного определения долгосрочных тенденций качества воздуха является очень сложной. Порты являются основными источниками загрязнения атмосферы, что связано с морским движением и увеличением загруженности дорог. В этом исследовании изучались долгосрочные тенденции и факторы загрязнения атмосферы в портовых городах Хьюстон, Лондон и Саутгемптон в 2000–2019 гг. Достоверные данные о качестве воздуха и метеорологические данные для семи участков в этих трёх местах были тщательно отобраны наряду с имеющимися данными подсчёта трафика. Данные были получены для участков, близких к порту, и участков, расположенных недалеко от центра города, чтобы определить, влияют ли выбросы в порту на различные части города. Программное обеспечение Openair использовалось для построения графиков и статистического анализа. Концентрации загрязняющих веществ в Хьюстоне, Саутгемптоне и Терроке (Лондон) со временем медленно снижались и не превышали национальных ограничений, в отличие от концентраций NO₂ и PM₁₀ на лондонской Мэрилебон-роуд. Факторы загрязнения атмосферы включают метеорологию, географические и временные колебания, а также транспортный поток. Статистически значимые связи (p < 0,001) между концентрацией атмосферных загрязнений и метеорологическими данными были обнаружены на большинстве участков, но не наблюдались для транспортных потоков в Лондоне и Саутгемптоне. Однако портовые выбросы и другие факторы загрязнения атмосферы действуют вместе, регулируя качество воздуха в городе.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/14/7/1135

Климатическое моделирование, проводимое в рамках проекта CMIP6, использует набор данных о выбросах неоднородного аэрозоля от сжигания биомассы, который демонстрирует выраженную межгодовую изменчивость за период с 1997 по 2014 гг. из-за добавления спутниковых данных. Используя большой ансамбль модели системы Земли версии 2 (CESM2-LE) с исходными и сглаженными воздействиями аэрозоля от сжигания биомассы согласно CMIP6, авторы показывают, что неоднородность данных CMIP6 вызывает ложное десятилетнее субарктическое потепление суши. В годы с пониженной концентрацией аэрозоля повышенная солнечная радиация может вызвать резкое оттаивание субарктической многолетней мерзлоты, повышенный дренаж почвенных вод, высыхание верхнего слоя почвы и последующее потепление поверхности. Этот медленный процесс, который дополнительно усиливается нелинейными взаимодействиями облаков и аэрозолей, не может быть полностью компенсирован в годы повышенных потоков аэрозолей, что приводит к «покраснению» спектров приземной температуры в ответ на межгодовое аэрозольное воздействие большой амплитуды. В более общем плане эксперименты CESM2 идентифицируют путь возникновения десятилетней изменчивости в высоких широтах, включая межгодовое коротковолновое воздействие и медленные нелинейные реакции почвы.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-023-00415-1

Глобальное потепление началось в середине 1970-х годов, когда повышение глобальной средней приземной температуры превысило естественную изменчивость. Каждое десятилетие после 1960-х было теплее предыдущего, а 2010-ые были самыми тёплыми за всю историю наблюдений. Но может быть много изменчивости от одного года к другому.
Сейчас, в 2023 году, бьются всевозможные рекорды. Самые высокие дневные температуры, когда-либо зарегистрированные в мире, произошли в начале июля, наряду с самой большой аномалией температуры поверхности моря за всю историю.

Температуры на суше и на поверхности океана в этом году бьют рекорды, как показано на этих графиках ежедневных оценок глобальной температуры поверхности (вверху) и температуры поверхности моря (внизу). Предоставлено автором на основе анализа NOAA, обработанного Университетом штата Мэн.

Согласно предварительному анализу, в июне была самая высокая глобальная средняя приземная температура. Протяжённость морского льда Антарктиды была рекордно низкой. Между тем, концентрация углекислого газа в атмосфере продолжает расти темпами, которые не показывают никаких признаков замедления.
Очевидные последствия включают проливные ливни в некоторых частях мира, контрастирующие с чрезмерной жарой и лесными пожарами в других местах, особенно недавно в Канаде.
Но глобальная средняя приземная температура не продолжает неуклонно повышаться. Наибольшее увеличение и самые тёплые годы, как правило, происходят на последних стадиях явления Эль-Ниньо.
Вызванное деятельностью человека изменение климата безжалостно и во многом предсказуемо. Но в любое время и особенно локально оно может быть замаскировано погодными явлениями и естественной изменчивостью в межгодовых (Эль-Ниньо) или десятилетних временных масштабах.
Сочетание десятилетней изменчивости и тенденции к потеплению из-за увеличения выбросов парниковых газов делает температурный рекорд более похожим на восходящую лестницу, чем на неуклонный подъём.

Глобальные температуры не растут неуклонно, а ступенчато, обычно в конце явления Эль-Ниньо. Предоставлено автором на основании данных NOAA.

Источники изменчивости

Концентрация углекислого газа в атмосфере продолжает неуклонно расти, несмотря на Парижское соглашение и усилия многих стран и организаций (городов, компаний), которые выполнили свои обязательства по сокращению выбросов.
К несчастью для планеты, некоторые страны, включая Китай и Индию, продолжают сжигать уголь и строить угольные электростанции, выбросы которых более чем компенсируют успехи в других местах.
Но повышение температуры следует ступенчатой прогрессии. Самым тёплым годом в ХХ веке был 1998 год, после сильного Эль-Ниньо 1997-98 гг. Затем потепление приостановилось, и так называемый «перерыв» в глобальном потеплении с 2001 по 2014 гг. привёл к тому, что отрицатели изменения климата стали громко заявлять, что глобальное потепление — это миф.
Крупное явление Эль-Ниньо в 2015–2016 гг. изменило ситуацию. 2015 год стал самым тёплым годом за всю историю наблюдений, положив конец перерыву, но его превзошёл только 2016 год, который до сих пор остаётся самым тёплым календарным годом во многих архивах данных.
Большая годовая изменчивость связана с явлениями Эль-Ниньо. Но это нечто большее. Дальнейший анализ показывает, что десятилетняя изменчивость Тихого океана, иногда называемая Тихоокеанским десятилетним колебанием или Междекадным тихоокеанским колебанием, привела к изменениям в количестве тепла, удерживаемого на различных глубинах океана.
Тихоокеанское десятилетнее колебание можно рассматривать как версию Междекадного тихоокеанского колебания для северного полушария.
С Тихоокеанским десятилетним колебанием произошли серьёзные изменения в тихоокеанских пассатах, давлении на уровне моря, уровне моря, осадках и местонахождении штормов во всех странах Тихого океана и Тихоокеанского побережья. Эти изменения распространились на южные океаны и через Арктику в Атлантику.
Эффекты самые большие зимой в каждом полушарии. Имеются убедительные, но неполные доказательства того, что изменения ветров влияют на океанские течения, конвекцию и «опрокидывание» океана, что приводит к изменениям количества тепла, удерживаемого глубоко в океане во время отрицательной фазы Тихоокеанского десятилетнего колебания.
Соответственно, во время положительной фазы Тихоокеанского десятилетнего колебания больше тепла откладывается в верхних 300 м океана, где оно может влиять на глобальные температуры.
Во время отрицательной фазы больше тепла сбрасывается ниже 300 м, что способствует общему потеплению океанов, но теряется на поверхности. Во время Эль-Ниньо тепло, хранящееся на глубине в западной тропической части Тихого океана, перемещается и возвращается в атмосферу, вызывая мини-глобальное потепление.

Повышение температуры

Исследования показывают, что теплосодержание океана увеличивается более неуклонно, чем потепление приземного воздуха, и это лучший индикатор, свидетельствующий, что глобальное потепление продолжается.
Повышение уровня моря происходит как из-за расширения океана по мере его нагревания, так и из-за таяния наземных льдов (ледников и ледовых щитов в Гренландии и Антарктиде). Поступает больше воды в океаны. Колебания происходят из-за того, что осадки по-разному распределяются между сушей и океаном, при этом больше осадков выпадает на сушу во время явлений Ла-Нинья.
Океан покрывает 70% поверхности Земли. Поскольку большая его часть находится в южном полушарии, где зима бывает с июня по август, самые высокие значения температуры поверхности моря приходятся на март, в конце южного лета. Но поскольку колебания температуры суши намного больше, самые высокие глобальные средние температуры поверхности достигаются примерно в июле.
С появлением нового Эль-Ниньо и перспективами того, что это может стать ещё одним крупным событием, произойдёт ли следующий шаг вверх по лестнице? Уже в 2023 году температура поверхности моря в апреле стала самой высокой за всю историю наблюдений, и её значения превышают предыдущие максимумы на 0,2℃.
Это подготовило почву для того, чтобы июнь имел рекордно высокие температуры приземного воздуха во всём мире. В начале июля они достигли самых высоких значений за всю историю наблюдений.
Можно ожидать, что 2023 год станет самым тёплым годом на сегодняшний день. Но температура поверхности моря во время явлений Эль-Ниньо, как правило, достигает пика примерно в декабре и оказывает наибольшее влияние в последующие два месяца. Это готовит почву для того, чтобы к 2024 году подняться по лестнице на следующий уровень, возможно, на 1,4℃ выше доиндустриального уровня, с вероятными ежедневными вторжениями более 1,5℃.

Ссылка: https://theconversation.com/global-temperature-rises-in-steps-heres-why-we-can-expect-a-steep-climb-this-year-and-next-209385

Изменение климата увеличивает интенсивность и частоту явлений экстремальной жары. Экологическая реакция на экстремальную жару будет зависеть от физиологии растительности и термоустойчивости. По оценкам авторов, лиственница сибирская, основной вид в бореальной Евразии, уязвима к экстремальной жаре на южной окраине своего ареала из-за его низкой термоустойчивости (T_crit фотосинтеза: ~ 37–48°C). Прогнозы моделей системы Земли CMIP6 предполагают, что температура листьев может превысить 25-й процентиль T_crit лиственницы сибирской на два-три дня в году в течение следующих двух-трёх десятилетий (к 2050 г.) при сценариях с высоким уровнем выбросов (SSP3-7.0 и SSP5-8.5). Такая степень потепления поставит под угрозу дальнейшую способность биома ассимилировать и связывать углерод. В этой работе подчёркивается, что при высоких выбросах мы можем приблизиться к резкой экологической точке невозврата в южных бореальных лесах Евразии значительно раньше, чем в оценках моделей системы Земли, не учитывающих признаки термоустойчивости растений.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-023-00910-6

Надёжность прогнозов приземной температуры воздуха на основе современных моделей климатической системы, участвовавших в CMIP6, является спорной, особенно в региональном масштабе. Авторы представили метод построения ограниченного мультимодельного ансамбля (ОМА), основанный на отбрасывании моделей, которые не могут воспроизвести наблюдаемые тенденции приземной температуры воздуха. Они используют ОМА для ограничения будущих прогнозов приземной температуры воздуха в соответствии с общими социально-экономическими путями SSP5–8.5 и SSP2–4.5, представляющими сильный и промежуточный сценарии. По сравнению с «сырым» (неограниченным) средним значением мультимодельного ансамбля CMIP6 влияние ограничения, основанного на наблюдениях, составляет менее 0,05°C за 100 лет в глобальном масштабе во второй половине XXI века. Однако региональные результаты показывают более широкий диапазон положительных и отрицательных корректировок, от -1,0°C за 100 лет до 1°C за 100 лет по сценарию SSP5–8,5. Хотя амплитуда при SSP2–4.5 относительно меньше, корректировка ОМА аналогична корректировке при SSP5–8.5, что указывает на независимость сценария воздействия ОМА. Идеальный эксперимент с 1%-ным ростом CO₂ предполагает, что реакция приземной температуры воздуха на воздействие двуокиси углерода (CO₂) в региональном масштабе отвечает за погрешности мультимодельного ансамбля в исторический период, что подразумевает высокую надёжность ОМА в прогнозах XXI века. Преимущество ОМА состоит в том, что он выходит за рамки идеи «образцовой демократии», принятой в мультимодельном ансамбле. Неограниченный мультимодельный ансамбль CMIP6 может переоценивать риски будущего потепления над Северной Америкой, но недооценивать риски над Азией.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-023-00410-6

Атлантическая меридиональная термохалинная циркуляция - важная океаническая циркуляция глобального масштаба, и её изменения могут быть причиной прошлых резких изменений климата. Здесь, используя две версии совместной климатической модели, авторы показывают, что устойчивость этой циркуляции зависит не только от фонового климата, но и от типа основного внешнего воздействия: пресной воды или парниковых газов. При преобладании пресноводного воздействия гистерезис этой циркуляции (резкий обвал/возобновление) становится возможным только в моделируемых ледниковых условиях с закрытым Беринговым проливом. В нынешних и будущих условиях воздействие как пресной воды, так и выбросов парниковых газов может разрушить эту циркуляцию, но только воздействие парниковых газов приводит к бистабильному состоянию равновесия, сравнимому с резким изменением климата. Эти результаты показывают, что статус Берингова пролива (открытый или закрытый) может способствовать или препятствовать существованию гистерезиса этой циркуляции, независимо от фоновых климатических условий, но напрямую связан с первичным форсингом.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-023-00916-0

Сибирь, пережившая катастрофические волны тепла в 2010 и 2012 годах, является одним из регионов, в которых экстремальные климатические явления произошли недавно. Для сравнения многолетних трендов экстремальных климатических явлений в южной части Сибири с таковыми в окружающих регионах по данным наблюдений за 1950–2019 гг. рассчитано 11 экстремальных климатических индексов, а тренды в Сибири и других регионах России проанализированы с использованием статистических методов, включая t-тест Уэлча, критерий Манна – Кендалла, оценку наклона Сена и кластерный анализ. Оказалось, что высокотемпературные явления в марте в Сибири происходят чаще, чем в прилегающих районах. Однако тренды повышения высоких температур здесь были ниже, чем в северо-западном Китае и Центральной Азии. Интенсивность сильных осадков увеличивается в Сибири, как и в прилегающих районах. По сравнению с соседними территориями, проанализированными в предыдущих исследованиях, тенденция сильных осадков в Сибири увеличилась незначительно. В частности, в Сибири наблюдается более заметная тенденция к уменьшению количества сильных осадков в летнее время, чем в других регионах. Однако засушливых трендов летом в целом по Сибири не наблюдается, а в некоторых её районах наблюдается противоположный тренд летних осадков.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/14/7/1131

Исследование с использованием моделей поверхности суши предполагает, что в будущем увеличение выбросов метана в Арктике будет ограничено высыханием ландшафтов многолетней мерзлоты, вызванным оттепелями. Авторы используют модель системы Земли Института Макса Планка, чтобы показать, что это ограничение может быть слабее, чем считалось ранее, из-за компенсаторных атмосферных обратных связей. В двух наборах экстремальных сценариев изменение гидрологии многолетней мерзлоты повлекло расхождение гидроклиматических траекторий, что, однако, привело к сопоставимым потокам метана. В то время как во влажной Арктике площадь водно-болотных угодий почти в два раза больше, чем во всё более засушливой, последняя отличается большей доступностью субстрата из-за более высоких температур в результате уменьшения испарения, сокращения облачности и большего количества солнечного излучения у поверхности. Учитывая ограничения современных моделей и потенциальную модельную зависимость отклика атмосферы, представленные результаты дают лишь качественную оценку этих эффектов, но предполагают, что атмосферные обратные связи играют важную роль в формировании будущих выбросов метана в Арктике.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-023-01715-3