Многие страны поощряют городскую агломерацию для повышения экономической конкурентоспособности, но влияние этой стратегии на адаптацию к местному климату остается плохо изученным. Авторы рассмотрели изменение зелёных насаждений для проверки эффективности политики адаптации к изменению климата в зависимости от климатических воздействий и аспектов уязвимости. Используя спутниковые снимки и логистическую регрессию, они проанализировали пространственно-временную корреляцию между зелёными насаждениями и уязвимостью к климату в районе Большого залива Гуандун-Гонконг-Макао (Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay), районе, где проживает около 70 миллионов человек и находится 11 городов, что делает его полезным естественным экспериментом для исследования. Обнаружено, что, хотя озеленённая территория увеличивается пропорционально воздействию климата, во многих городах наблюдаются расхождения между изменчивостью площади зелёных насаждений и уязвимостью к климату. Зелёная адаптация распространяется на более богатые, менее уязвимые районы, минуя более уязвимые, повышая незащищённость последних к изменению климата и подрывая преимущества городской агломерации. Результаты показывают, что централизованно планируемая политика адаптации к изменению климата должна учитывать местную неоднородность для повышения устойчивости развития городов. Пренебрегая локальной неоднородностью, политика городской агломерации рискует усугубить пространственное неравенство в адаптации к климату.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-021-87739-1

ООН, 19 апр – РИА Новости. Последние шесть лет были самыми жаркими за всю историю климатических наблюдений в мире, в июне прошлого года в российском городе Верхоянске в Якутии была зафиксирована максимальная температура к северу от Полярного круга - плюс 38 градусов, сообщил генсек ООН Антониу Гутерреш, представляя доклад Всемирной метеорологической организации о состоянии климата в 2020 году.

"Данные в этом докладе должны всех нас насторожить", - сказал Гутерреш, призвав всех мировых лидеров ознакомиться с документом.

По его словам, температура на планете в 2020 году оказалась на 1,2 градуса Цельсия теплее, чем в доиндустриальные времена. "Мы приближаемся к пределу в 1,5 градуса Цельсия, установленному научным сообществом. Мы на грани пропасти. Шесть лет, прошедших с 2015 года, были самыми жаркими за всю историю наблюдений. В июне температура достигла 38 градусов по Цельсию в Верхоянске в России, что является самой высокой зарегистрированной температурой где-либо к северу от Полярного круга", - подчеркнул генсек.

Кроме того, отметил он, в мире продолжает расти концентрация основных парниковых газов. "Концентрация углекислого газа поднялась до нового максимума - 410,5 миллионной доли. Это на 148% выше доиндустриальных уровней", - сказал Гутерреш.

Генсек ООН обратил внимание и на сокращение льдов в Арктике и Антарктиде. В частности, сказал он, с сентября 2019 года по август 2020 года ледяной покров Гренландии потерял 152 миллиарда тонн льда.

Количество тропических циклонов, добавил он, в мире за отчетный период было "выше среднего". Число циклонов, которым метеорологи дали имена, в прошлом году составило 98, сказал генсек ООН. Повсеместная засуха в Соединенных Штатах вызвала крупнейшие лесные пожары, когда-либо зарегистрированные в Калифорнии и Колорадо, в Бразилии засуха также вызвала серьезные лесные пожары, добавил Гутерреш.

"Наша задача ясна. Наука говорит нам, что для предотвращения наихудших последствий изменения климата мы должны ограничить повышение глобальной температуры показателем в 1,5 градуса от доиндустриального исходного уровня. Это означает сокращение к 2030 году глобальных выбросов парниковых газов на 45% по сравнению с уровнями 2010 года и достижение нулевых выбросов к 2050 году" - подчеркнул он, добавив, что нынешний год должен стать годом действий.

Ссылка: https://ria.ru/20210419/klimat-1728994811.html

Поскольку экономическое и социальное развитие общества и адаптация тесно взаимосвязаны, оценка преимуществ адаптации путём сосредоточения внимания только на том, как она снижает воздействие на климат, может привести к ошибочным политическим рекомендациям. В некоторых случаях попытка минимизировать воздействие климата может привести к худшим результатам. Предпочтительно исследовать, как политика влияет на абсолютный уровень представляющих интерес показателей в сценариях с изменением климата, а не сосредотачиваться на том, как они влияют на возрастающие воздействия на климат.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-021-01030-9

Круговорот углерода после бореального лесного пожара

Лесные пожары случаются всё чаще в бореальных лесах Северного полушария, высвобождая углерод в атмосферу из биомассы и почвы, что может сказаться на потеплении климата. В долгосрочном исследовании Мак и др. (Mack et al.) проанализировали влияние лесных пожаров на углеродный баланс бореальных лесов на Аляске, уделяя особое внимание моделям лесовосстановления. После пожара видовой состав на большинстве исследуемых участков изменился с чёрной ели на смесь хвойных и широколиственных пород. Древостои, которые перешли к доминированию лиственных пород, накопили в почве в пять раз больше углерода, чем древостои, вернувшиеся к доминированию чёрной ели. Таким образом, функциональные характеристики лиственных деревьев компенсируют потерю почвенного углерода при сжигании, указывая на возможное смягчение эффекта обратной связи бореальных лесных пожаров на потепление климата.

В бореальных лесах потепление климата приводит к учащению лесных пожаров, более глубоко проникающих в органические почвы, высвобождая секвестрированный углерод в атмосферу. Чтобы понять дестабилизацию накопления углерода, необходимо рассмотреть эти эффекты в контексте долгосрочных экологических изменений. В бореальных лесах Аляски авторы обнаружили, что изменение доминирующих видов растений, вызванное сильными пожарами, компенсировало более интенсивное сжигание углерода в почве в течение десятилетий. В результате сильного выгорания органических почв преобладание деревьев сместилось с медленнорастущей чёрной ели на быстрорастущие широколиственные деревья, что привело к суммарному увеличению накопления углерода в пять раз за цикл. В будущем снижение активности пожаров в бореальных лесах с преобладанием лиственных пород могло бы увеличить удержание этого углерода в ландшафте, тем самым смягчив обратную связь с потеплением климата.

Ссылка: https://science.sciencemag.org/content/372/6539/280

Ученые Университета Оулу в Финляндии определили причину сильных снегопадов на юге Европы в 2018 году, которые привели к катастрофическим потерям урожая винограда. Согласно результатам научной работы, опубликованным в журнале Nature Geoscience, потери арктического морского льда из-за изменения климата способны вызвать суровые и холодные зимы в средних широтах. Кратко об этом рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.

Научная работа объясняет, как исчезновение плавучего льда в Арктике угрожает всему миру, влияя на глобальные климатические процессы. «Снежный парадокс» объясняется тем, что сокращение арктического морского ледяного покрова на 50 процентов привело к увеличению площади свободной ото льда воды и усилению испарения влаги зимой, что привело к более сильным снегопадам на юге Европы. Исследователи выявили геохимические особенности в атмосферном паре, движущемся к югу от Арктики, которые показывают, что его источником стала теплая открытая водная поверхность Баренцева моря.

В 2018 году на Европу обрушился «Зверь с Востока» — мощный циклон, вызвавший в феврале снегопад, который привел к убытку в размере одного миллиарда фунтов стерлингов в день. Оказалось, что 88 процентов выпавшего снега возникло из испарившейся из Баренцева моря воды.

При анализе долгосрочных тенденций, начиная с 1979 года, исследователи обнаружили, что каждый следующий квадратный метр зимнего морского льда, потерянного в Баренцевом море, увеличивал массу выпавшего снега примерно на 70 килограмм. По прогнозам, в течение следующих 60 лет Баренцево море станет полностью свободно ото льда, что приведет к значительному усилению зимних осадков в Европе.

Ссылка: https://lenta.ru/news/2021/04/15/paradox/

Радиационное воздействие (RF) обычно используется для описания изменения суммарного потока излучения, обусловленного внешними факторами. Изменение климата вызвано деятельностью человека во всём мире, и смягчение его последствий требует глобальных совместных усилий. Важно выделить национальные вклады из глобального RF. В настоящее время развитые страны по-прежнему несут большую ответственность за изменение климата. Между тем вклад развивающихся стран увеличился. Стоит отметить, что выбросы развивающихся стран включают большое число отрицательных компонентов RF, таких как аэрозоли, значительно маскирующие RF, обусловленное эмиссией парниковых газов. Однако в будущем число отрицательных составляющих RF в развивающихся странах будет снижено, что повлияет на конечную цель Парижского соглашения.

Знание исторического относительного вклада парниковых газов и короткоживущих климатических факторов в глобальное радиационное воздействие RF на региональном уровне может помочь понять, как будущие сокращения выбросов парниковых газов и связанные или независимые сокращения короткоживущих климатических факторов повлияют на конечный результат - цель Парижского соглашения. В этом исследовании использована компактная модель земной системы для количественной оценки глобального RF и выделения доли в нём отдельных стран и регионов. По авторской оценке, наибольший вклад приходится на США, первые 15 членов Европейского Союза и Китай - их доля в 2014 году составляла 21,9 ± 3,1%, 13,7 ± 1,6% и 8,6 ± 7,0% от мирового RF соответственно. Авторы также находят контраст между развитыми странами, где в RF преобладают выбросы парниковых газов, и развивающимися странами, где больше доминируют короткоживущие климатические факторы, включая аэрозоли и озон. В развивающихся странах отрицательный RF, обусловленный аэрозолями, в значительной степени маскирует положительный RF от парниковых газов. Поскольку развивающиеся страны принимают меры по улучшению качества воздуха, этот отрицательный вклад аэрозолей в будущем, вероятно, будет уменьшен, что, в свою очередь, усилит глобальное потепление. Это подчеркивает важность параллельного сокращения выбросов парниковых газов, чтобы избежать любых пагубных последствий.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/118/15/e2018211118

Инициализированные прогнозы системы Земля делаются путём запуска модели численного прогнозирования с данными, максимально согласованными с наблюдениями, и проведения расчётов с ней на срок до 10 лет. Качественные прогнозы на временных отрезках от субсезонного до сезонного (S2S), от сезонного до межгодового (S2I) и от сезонного до десятилетнего (S2D) предлагают информацию, полезную для различных заинтересованных сторон, от сельского хозяйства и управления водными ресурсами до безопасности человека и инфраструктуры. В этом обзоре исследуются процессы, влияющие на предсказуемость, и обсуждаются оценки качества прогнозов по временным шкалам S2S, S2I и S2D. Есть обнадёживающие признаки того, что хорошие прогнозы могут быть сделаны:
на шкале времени S2S был некоторый успех в предсказании колебания Маддена – Джулиана и Североатлантического колебания;
на шкале S2I - для предсказания Эль-Ниньо – Южного колебания;
и на шкале S2D - для прогнозирования изменчивости океана и атмосферы в Североатлантическом регионе.
Однако проблемы остаются, и в будущей работе необходимо уделять первоочередное внимание уменьшению погрешностей моделей, более эффективной связи с пользователями прогнозов и усовершенствованию понимания процессов и механизмов, способных улучшить качество прогнозов и, в свою очередь, уверенность в них. По мере совершенствования моделей системы Земля, исходные прогнозы расширяются и включают прогнозы морского льда, загрязнения воздуха, биохимии суши и океана, которые могут принести явную пользу обществу и различным заинтересованным сторонам.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-021-00155-x

Глобальные климатические модели постоянно недооценивают реакцию сентябрьской арктической зоны морского льда на потепление. Смоделированные потери в этой зоне сильно коррелируют с повышением средней глобальной температуры, что затрудняет определение того, являются ли улучшения в моделировании морского льда результатом улучшения моделей морского льда или улучшения воздействия, вызванного другими компонентами глобальных климатических моделей. Автор использовал набор из оценок пяти больших ансамблей глобальных климатических моделей CMIP6, чтобы количественно оценить их внутреннюю изменчивость и изменчивость между результатами глобальных климатических моделей за 1979–2014 гг. Показывая, что современные глобальные климатические модели не позволяют достоверно оценить реакцию арктической зоны морского льда на потепление во все месяцы, автор определил долю маргинальной ледяной зоны как показатель, меньше коррелирующий с потеплением, дающий правдоподобный смоделированный отклик с января по сентябрь (но не с октября по декабрь), и имеющий сильно изменчивые прогнозы на будущее по оценкам глобальных климатических моделей. Эти качества делают долю маргинальной ледяной зоны полезной для оценки влияния изменений в модели морского льда на прошлое, настоящее и прогнозируемое состояние морского льда.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-021-22004-7

Исследования в рамках различных климатических сценариев показали, что в будущем экстремальные волны претерпят изменения. Эти изменения оцениваются посредством анализа повторяемости высоты волн (H_S), а также сравниваются с прогнозами среднегодовых значений H_S. Почасовые временные ряды анализируются с помощью ансамбля из семи элементов моделирования волнового климата, и изменения оцениваются в HS для периодов повторяемости от 5 до 100 лет к концу столетия в соответствии со сценариями RCP4.5 и RCP8.5. Несмотря на лежащую в основе неопределённость, характеризующую экстремумы, авторам удалось получить устойчивые изменения экстремальных значений HS более чем примерно на 25% поверхности океана. Из полученных результатов следует, что увеличение охватывает более широкие территории и по величине больше, чем уменьшение в периоды более высокой повторяемости. Южный океан - это регион, где прогнозируется наиболее устойчивый рост экстремальных значений HS: локальные увеличения составляют более чем 2 м, независимо от анализируемого периода повторяемости по сценарию RCP8.5. Напротив, в тропиках северной части Тихого океана наблюдается наибольшее снижение экстремальных значений HS с локальным уменьшением более 1,5 м. Соответствующие расхождения обнаружены в нескольких регионах океана между прогнозируемым поведением средних и экстремальных волновых условий. Например, увеличение возвращаемых значений H_S и уменьшение среднегодовых значений H_S наблюдается в юго-восточной части Индийского океана, на северо-западе Атлантического океана и в северо-восточной части Тихого океана. Поэтому экстраполяцию ожидаемого изменения средних волновых условий к экстремальным значениям в регионах, представляющих такие расхождения, следует проводить с осторожностью, поскольку это может привести к неправильной интерпретации при проектировании морских сооружений или при оценке прибрежных наводнений и эрозии.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-021-86524-4

7 апреля 2021 г. на семинаре ректора МГУ "Время, хаос и математические проблемы" состоялось заседание с докладом "Математическое моделирование динамики Земной системы":

Ссылка: https://expert.msu.ru/stdo15