Озоновый слой поглощает значительную часть ультрафиолетового излучения Солнца, защищая от него жизнь на поверхности Земли.

Озоновый слой Земли восстановится в течение четырех десятилетий. К такому выводу пришла Группа экспертов, работу которой поддерживает ООН. Свое заключение ученые представили в понедельник на 103‑й ежегодной встрече Американского метеорологического общества.

В докладе, который выходит раз в четыре года, говорится о том, что поэтапный вывод из обращения почти 99 процентов запрещенных озоноразрушающих веществ позволил обеспечить сохранность озонового слоя и, как следствие, уменьшить воздействие на человека вредных ультрафиолетовых лучей.

При сохранении нынешней политики ожидается, что озоновый слой восстановится до значений 1980 года (примерная дата появления озоновой дыры) примерно к 2066 году над Антарктикой, к 2045 году – над Арктикой и к 2040 году – над остальными регионами мира. Колебания размера Антарктической озоновой дыры, особенно в период с 2019 по 2021 год, были обусловлены в основном метеорологическими явлениями. Тем не менее с 2000 года состояние Антарктической озоновой дыры с точки зрения ее площади и глубины медленно улучшается.

«То, что озоновый слой, согласно последнему четырехлетнему докладу, находится на пути к восстановлению, – поистине фантастическая новость, – говорит Мег Секи, исполнительный секретарь Секретариата по озону Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде. – Влияние Монреальского протокола на смягчение последствий изменения климата трудно переоценить. За последние 35 лет протокол стал подлинным защитником окружающей среды. Оценки и обзоры, проводимые Группой по научной оценке, остаются жизненно важным компонентом работы протокола, который помогает информировать политиков и лиц, принимающих решения».

Воздействие на изменение климата

Десятое дополнение Группы по научной оценке подтверждает положительное влияние, которое договор уже оказал на глобальный климат. Дополнительное соглашение 2016 года, известное как Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу, требует поэтапного сокращения производства и потребления некоторых гидрофторуглеродов. Эти вещества непосредственно не разрушают озон, но являются мощными газами, влияющими на изменение климата. Ученые считают, что эта поправка позволит избежать потепления на 0,3−0,5 °C к 2100 году (без учета вклада выбросов в 2023 году).

«Действия по защите озонового слоя создают прецедент для дальнейших действий по борьбе с изменением климата. Наш успех в поэтапном отказе от использования озоноразрушающих химических веществ показывает, что можно и нужно сделать в срочном порядке для отказа от использования ископаемых видов топлива, сокращения выбросов парниковых газов и ограничения роста температуры», – говорит Генеральный секретарь Всемирной метеорологической организации профессор Петтери Таалас.

Монреальский протокол

Монреальский протокол – это глобальное соглашение о защите озонового слоя Земли путем постепенного вывода из обращения разрушающих его химических веществ. Оно вступило в силу в 1989 году и является одним из наиболее успешных глобальных экологических соглашений. Благодаря совместным усилиям государств всего мира озоновый слой находится на пути к восстановлению. Кроме того, благодаря протоколу были достигнуты и другие успехи в сфере экологии и экономики.

Ссылка: https://news.un.org/ru/story/2023/01/1436487

Изменение характеристик растительности может повлиять на энергетический баланс поверхности, а впоследствии на местный климат. Это биофизическое воздействие было хорошо изучено для случаев лесонасаждений, но его знак и величина при устойчивом озеленении Земли остаются спорными. Основываясь на многолетних наблюдениях с помощью дистанционного зондирования, авторы количественно оценивают однонаправленное влияние озеленения растительности на радиометрическую температуру поверхности за период 2001–2018 гг. Выявлена глобальная отрицательная температурная реакция с большой пространственной и сезонной изменчивостью. Снежный и зелёный растительный покров, а также коротковолновая радиация являются основными движущими факторами температурной чувствительности, регулируя относительное преобладание радиационных и нерадиационных процессов. В сочетании с наблюдаемой тенденцией к озеленению авторы обнаружили глобальное похолодание на −0,018 K/десятилетие, что замедляет глобальное потепление на 4,6 ± 3,2%. На региональном уровне этот выхолаживающий эффект может компенсировать 39,4 ± 13,9% и 19,0 ± 8,2% соответствующего потепления в Индии и Китае. Представленные результаты подчёркивают необходимость учёта этого биофизического обусловленного растительностью воздействия на климат при разработке местных стратегий адаптации к изменению климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-023-35799-4

Описана форма изменчивости атлантической меридиональной термохалинной циркуляции, которая, по мнению авторов, ранее не проявлялась в наблюдениях или модельных исследованиях. По совокупности модельных расчётов Северной Атлантики с разрешением вихрей было обнаружено, что атлантическая меридиональная термохалинная циркуляция часто меняет знак на ~ 35°с.ш. с аномалиями размером в круговорот, проникающими во всю водную толщу. Продолжительность каждого разворота составляет примерно 1 месяц. Инверсии являются частью годового цикла атлантической меридиональной термохалинной циркуляции, происходящего в бореальную зиму, хотя не во все годы наблюдается фактическая инверсия знака. Возникновение инверсий проявляется в среднем по ансамблю, что позволяет предположить, что это вынужденная особенность циркуляции. Частичное объяснение можно найти в реакции переноса Экмана на аномалии напряжения ветра. Исследование с помощью ансамбля моделей, выполненное с различными комбинациями климатологических и реалистичных воздействий, показывает, что именно атмосферное воздействие приводит к инверсиям, несмотря на то, что сигналы распространяются в глубины океана.

Ссылка: https://www.researchgate.net/publication/366277227_Routine_Reversal_of_the_AMOC_in_an_Ocean_Model_Ensemble

Анализируется влияние температуры поверхности моря на вторую моду атмосферной изменчивости в североатлантическом/европейском секторе, а именно на восточно-атлантическую структуру за период 1950-2012 гг. С этой целью были оценены отношения опережения-запаздывания между температурой поверхности моря и восточно-атлантической структурой в диапазоне от нуля до трёх сезонов. В результате оказалось, что аномалии профиля восточно-атлантической структуры в бореальные лето и осень существенно связаны с аномалиями температуры поверхности моря в Индо-Тихоокеанском регионе в предшествующие сезоны. Схема статистического прогнозирования, основанная на множественной линейной регрессии, использовалась для ретроспективного прогноза аномалий восточно-атлантической структуры с заблаговременностью от одного до двух месяцев. Результаты подхода перекрёстной проверки за один год показывают, что фазы восточно-атлантической структуры летом и осенью могут быть правильно рассчитаны ретроспективно.

Ссылка: https://www.researchgate.net/publication/259920277_Seasonal_Predictability_of_the_East_Atlantic_Pattern_from_Sea_Surface_Temperatures

Современные химико-климатические модели показали, что будущее сокращение содержания озоноразрушающих веществ в сочетании с увеличением выбросов парниковых газов приведёт к увеличению содержания озона в столбе в большинстве регионов, кроме тропиков и Антарктики. Однако, начиная с 1990-х годов (1997, 2011 и 2020 гг.), крупные потери озона в Арктике происходили примерно раз в десятилетие, несмотря на пик концентрации озоноразрушающих веществ в середине 1990-х годов. Чтобы понять причины этого, авторы использовали химико-климатические модели для проведения 24 экспериментов с концентрациями озоноразрушающих веществ и парниковых газов, установленными на основе прогнозируемых значений на будущие годы; каждый эксперимент состоял из ансамблей из 500 членов. 50 членов ансамбля с самым низким содержанием озона в средних и высоких широтах Северного полушария продемонстрировали чёткую зависимость от озоноразрушающих веществ, связанную с низкими температурами и сильным западным средним зональным ветром. Даже при высоких концентрациях парниковых газов несколько членов ансамбля показали чрезвычайно низкое весеннее содержание озона в столбе в Арктике, когда концентрация озоноразрушающих веществ оставалась выше уровня 1980–1985 гг. Следовательно, концентрации озоноразрушающих веществ должны быть снижены, чтобы избежать больших потерь озона в присутствии стабильного арктического полярного вихря. Среднее значение 50 самых членов с самым низким содержанием озона указывает на то, что увеличение выбросов парниковых газов к концу XXI века не приведёт к ещё большему истощению арктического озонового слоя.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-023-27635-y

«Переломные» элементы — это компоненты земной системы, которые могут резко и необратимо переходить из одного состояния в другое при определённых пороговых значениях. Не совсем понятно, в какой степени изменение в одной системе может влиять на другие области или элементы. Авторы предлагают подход с использованием климатической сети для анализа глобального воздействия заметного «переломного» элемента, зоны тропических лесов Амазонии. Обнаружено, что зона тропических лесов Амазонии демонстрирует сильную корреляцию с такими регионами, как Тибетское плато и Западно-Антарктический ледяной щит. Модели показывают, что идентифицированный путь распространения дальней корреляционной связи между зоной тропических лесов Амазонии и Тибетским плато устойчив к изменению климата. Кроме того, оказалось, что площадь снежного покрова Тибетского плато теряет стабильность с 2008 года. Также обнаружено, что различные экстремальные климатические явления между зоной тропических лесов Амазонии и Тибетским плато синхронизируются при изменении климата. Исследование подчёркивает, что «переломные» элементы могут быть связаны между собой, а также потенциальную предсказуемость их каскадной динамики.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-022-01558-4

Горные ледники, многолетние ледяные массивы, помимо ледяных щитов Гренландии и Антарктики, являются критически важным водным ресурсом для почти двух миллиардов человек и находятся под угрозой глобального потепления. Раунс и др. (Rounce et al.) спрогнозировали, как на эти ледники повлияет глобальное повышение температуры на 1,5–4°C, обнаружив потерю от одной четверти до почти половины их массы к 2100 году. Их расчёты показывают, что ледники потеряют значительно больше массы и внесут больший вклад в повышение уровня моря, чем показывают современные оценки.

Потеря массы ледников влияет на повышение уровня моря, водные ресурсы и стихийные бедствия. Авторы представляют глобальные прогнозы эволюции ледников, за исключением ледяных щитов, для общих социально-экономических траекторий, откалиброванных с данными для каждого ледника. Прогнозируется, что ледники потеряют от 26 ± 6% (+1,5°C) до 41 ± 11% (+4°C) своей массы к 2100 г. по сравнению с 2015 г. для сценариев глобального изменения температуры. Это соответствует эквиваленту уровня моря от 90 ± 26 до 154 ± 44 миллиметров и приведёт к исчезновению от 49 ± 9 до 83 ± 7% ледников. Потеря массы линейно связана с повышением температуры, и, таким образом, уменьшение роста температуры сокращает потерю массы. На основании климатических обязательств, принятых на Конференции Сторон (COP26), прогнозируется, что средняя глобальная температура повысится на +2,7°C, что приведёт к повышению уровня моря на 115 ± 40 миллиметров и вызовет повсеместное таяние ледников в большинстве регионов средних широт к 2100 году.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo1324

Представлена коллекция экологических, геофизических и других данных, связанных с морской средой, для морских экологических моделей и моделей экологических ниш. Она состоит из 2132 растровых данных для 58 различных параметров в региональном и глобальном масштабах в формате ESRI-GRID ASCII. Большинство данных изначально относились к открытым данным, хранящимся в разнородных репозиториях с разными форматами и разрешениями. Другие данные были созданы специально для этой публикации. Коллекция включает 565 данных с диапазоном глобального масштаба; 154 с разрешением 0,5° и 411 с разрешением 0,1°; 196 данных с годовой временной агрегацией за ~10 ключевых лет между 1950 и 2100 гг.; 369 непрерывных данных с ежемесячной агрегацией с разрешением 0,1° с января 2017 г. по ~ май 2021 г. Также были выделены данные по восьми морским регионам Европы. Коллекция также включает прогнозы для различных будущих сценариев, таких как Репрезентативные пути концентрации 2.6 (63 данных), 4.5 (162 данных) и 8.5 (162 данных), а также сценария A2 Межправительственной группы экспертов по изменению климата (180 данных).

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-022-01904-3

Прибрежные экосистемы могут эффективно удалять углекислый газ CO₂ из атмосферы и, таким образом, способствуют смягчению последствий изменения климата естественным путём. Естественные выбросы метана CH₄ из этих экосистем могут уравновешивать поглощение атмосферного CO₂. Тем не менее, знания о механизмах, поддерживающих такие выбросы CH₄, и их вкладе в суммарное радиационное воздействие остаются недостаточными для глобально распространённых макроводорослей, смешанной растительности и окружающих местообитаний отложений. Авторы показали, что эти местообитания выделяют в атмосферу CH₄ в диапазоне от 0,1 до 2,9 мг CH₄ м^-2 сут^-1, обнаружив выбросы CH₄ in situ от макроводорослей, которые поддерживались рассеивающимися метаногенными бактериями архейской эры в бескислородных микрорайонах. В течение годового цикла выбросы CH4 в эквиваленте CO₂ компенсируют 28 и 35% поглощающей способности углерода, связанной с поглощением CO₂ из атмосферы средами обитания макроводорослей и смешанной растительности, соответственно, и увеличивают суммарное выделение CO₂ из отложений без растительности на 57%. Учёт выбросов CH4 наряду с потоками CO₂ в морском воздухе и определение механизмов, контролирующих эти выбросы, имеют решающее значение для ограничения потенциала прибрежных экосистем как суммарных поглотителей атмосферного углерода и разработки обоснованных стратегий смягчения последствий изменения климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-35673-9

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-27315-3