Холодные пятна широко известны как устойчивые холодные аномалии в верхнем океане субполярной Северной Атлантики, действующие в межгодовых временных масштабах. Хотя их движущие механизмы и связь с циркуляцией океана горячо обсуждались, их климатические эффекты ниже по течению на Евразию получили ограниченное внимание. В этом исследовании изучается возможное влияние событий холодных пятен субполярной Северной Атлантики на внутрисезонные климатические колебания на широтах Евразии в бореальное лето (июнь–август) на основе статистического анализа и численных экспериментов. Результаты показывают, что события холодных пятен могут эффективно модулировать климатические аномалии ниже по течению посредством атмосферных удалённых связей, вызывая внутрисезонный разворот температуры на уровне два метра над средними и высокими широтами Евразии. В частности, аномалии атмосферной циркуляции и осадков, связанные с холодными сгустками, вызывают волновой «поезд», который берёт начало в субполярной Северной Атлантике и Гренландии и распространяется через средние и высокие широты в восточную Евразию, что приводит к трипольной структуре температуры на уровне два метра над северной Евразией в июне. Затем, в августе, аномалии осадков и источники волн Россби меняются местами в Гренландии и Северной Атлантике, возможно, из-за локальной обратной связи холодных сгустков с атмосферой. Следовательно, внутрисезонная инверсия трипольной структуры температуры на уровне два метра также происходит в северной Евразии из-за распространения энергии волн Россби. Эти результаты предоставляют теоретическую основу для всестороннего понимания источников аномальных распределений температуры планетарного масштаба в Евразии.

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/38/12/JCLI-D-24-0433.1.xml

Субсезонное прогнозирование арктического морского льда и связанных с ним атмосферных условий в сезон таяния остаётся сложным из-за ограниченного понимания его начальных условий. Это исследование интегрирует усвоение морского льда в связанную модель FGOALS-f2 с использованием ансамбля с локализованными ошибками подпространственного преобразования фильтра Калмана и проводит субсезонные прогнозы, начиная с 1 августа в течение 2004–2023 гг. Результаты показывают, что одновременная ассимиляция концентрации морского льда и его толщины значительно улучшает прогнозы морского льда на срок до двух месяцев, в то время как ассимиляция только толщины в первую очередь приносит пользу прогнозам опережения на один месяц. Усвоение толщины морского льда обеспечивает дополнительную прогностическую ценность для прогнозов температуры воздуха на поверхности за пределами усвоения только концентрации морского льда, эффективно расширяя атмосферное влияние начальных условий морского льда до двух месяцев. Это улучшение прогнозов температуры воздуха на поверхности в первую очередь объясняется более реалистичным представлением бюджета поверхностной энергии. Эти результаты показывают ключевую роль летней ассимиляции толщины морского льда для улучшения субсезонных прогнозов в Арктике и бросают вызов общепринятому мнению о том, что начальные условия влияют только на краткосрочные прогнозы. Это исследование подчёркивает необходимость лучшего представления взаимодействий льда и атмосферы в моделях и выступает за расширение возможностей наблюдения за летней толщиной морского льда для улучшения субсезонных прогнозов в Арктике и прилегающих регионах.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-025-01050-8

Новая структура направлена ​​на то, чтобы лучше вооружить учёных, сообщества и лиц, принимающих решения, для характеристики данных и быстрого реагирования на пожары на границе лесных и городских территорий и их влияние на общественное здоровье.

Лесные пожары проникают в городскую среду с пугающей частотой, и они связаны с проблемами со здоровьем, начиная от респираторных заболеваний и заканчивая гипертонией и тревожностью. Изучение связей между лесными пожарами в этих районах и здоровьем является сложной задачей, поскольку дым и пепел от лесных пожаров содержат смесь химических веществ, поступивших из зданий, автомобилей и электроники, оставляя исследователей и сообщества со многими нерешёнными вопросами.

Баркоски и др. (Barkoski et al.) недавно опубликовали структуру GeoHealth для лесных пожаров на границе с городом, чтобы помочь исследователям быстро визуализировать связи между городскими лесными пожарами и результатами для здоровья, а также выявить пробелы в данных и будущие приоритеты исследований. Она также направлена ​​на улучшение координации между различными группами, работающими над поддержкой готовности к лесным пожарам, реагированием на них и восстановлением. Исследователи создали структуру на примере пожара Уолбридж 2020 года, в результате которого было уничтожено около 22 258 гектаров в округе Сонома, Калифорния. Этот пример помог им понять типы данных по геологии и здоровью, которые доступны и которые необходимы после лесного пожара на границе с городом.

Чтобы применить структуру, пользователи определяют вопрос, а затем сопоставляют различные факторы лесного пожара и здоровья и способы их связи. Например, они могут выбрать экологические факторы, предшествующие конкретному пожару, такие как землепользование и недавние погодные условия; характеристики пожара, включая его размер и виды сожжённых материалов; и факторы, повлиявшие на его распространение, такие как реакция пожарных, ветер и топография. Команда предлагает извлекать данные из таких источников, как Геологическая служба США, NASA, NOAA, EPA, электронные медицинские записи и общественные опросы.

Эти входные данные и известные и предполагаемые связи между ними помогают пользователям определить, какие загрязняющие вещества может генерировать пожар, как люди могут столкнуться с этими загрязняющими веществами (например, через воздух или питьевую воду), и как эти встречи могут повлиять на вероятность последствий для физического или психического здоровья.

Исследователи также отмечают, что структуру можно расширить и адаптировать для применения к новым исследовательским вопросам. Например, если исследователи хотят лучше понять, как воздействие лесных пожаров влияет на биологические механизмы заболеваний, они могут включить в структуру эпидемиологические, токсикологические и клинические исследования. Эти исследования могут включать более подробную информацию о том, как дым от лесных пожаров вредит здоровью, например, о вариантах генов, предрасполагающих людей к астме.
(GeoHealth, https://doi.org/10.1029/2025GH001380, 2025)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/charting-a-path-from-fire-features-to-health-outcomes

Снежный покров является критическим фактором, контролирующим продуктивность растений, такую ​​как выживание, рост и биомасса, а также растительный покров в регионах с сезонным снегом (например, в регионах высоких широт и высокогорья), из-за его влияния на сроки и продолжительность вегетационного периода, эффект изоляции зимой и биотические и абиотические факторы окружающей среды. Поэтому ожидается, что изменения в снежном покрове, вызванные повышением температуры и сменой характера осадков, повлияют на продуктивность растений и растительный покров. Несмотря на быстрый рост числа работ по этой теме в последние десятилетия, по-прежнему не хватает исследований, которые количественно объясняют, как продуктивность растений и растительный покров реагируют на сдвиг в режиме снежного покрова в снежных регионах. Кроме того, ни одно комплексное исследование пока не оценивало количественно эти реакции в разных регионах, экосистемах и функциональных типах растений. Авторы провели метаанализ, синтезирующий данные 54 исследований, рассматривающих ситуации со снежным покровом, проведённых как в полевых, так и в лабораторных условиях в заснеженных регионах, чтобы определить, как продуктивность растений и растительный покров реагируют на уменьшение или увеличение снежного покрова. Полученные результаты показывают, что выживаемость растений, надземная биомасса и подземная биомасса значительно снижаются в ответ на уменьшение снежного покрова, причём показатели выживаемости снижаются сильнее всего. В ответ на увеличение снежного покрова выживаемость растений, рост, биомасса и растительный покров имеют тенденцию к увеличению, за исключением роста длины подземной части растений и биомассы, которые показали значительное снижение. Кроме того, количественный анализ реакций растений на изменения снежного покрова в разных регионах, экосистемах и функциональных типах растений показал, что холодные регионы с тонким снежным покровом, тундровые и лесные экосистемы, а также древесные виды особенно уязвимы к уменьшению снежного покрова. В целом, это исследование демонстрирует сильный контроль, который снежный покров оказывает на продуктивность растений, предоставляя информацию о динамике покрытых снегом экосистем в изменяющихся зимних климатических условиях.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-025-03955-y

В отличие от глобального потепления, субполярная Северная Атлантика испытывала долгосрочное похолодание на протяжении всего ХХ века. В качестве гипотезы, было высказано предположение, что это похолодание, известное как североатлантический холодный «сгусток», возникает из-за снижения океанического переноса тепла к полюсам, связанного с замедлением атлантической меридиональной термохалинной циркуляции (АМТЦ). Здесь, диагностируя исторические расчёты с помощью нескольких связанных климатических моделей, авторы обнаружили, что перенос тепла океаном — это не единственный путь, по которому АМТЦ модулирует изменчивость температуры поверхности моря. Ослабленная АМТЦ также связана с более холодными и сухими нижними атмосферными условиями, что приводит к снижению поверхностного потепления, ожидаемого от увеличения количества удерживающих тепло газов за счёт снижения нисходящего длинноволнового излучения ясного неба на поверхности. Этот радиационный путь и океанические процессы в равной степени способствуют возникновению североатлантического холодного «сгустка». Эти результаты подчёркивают важность влияния АМТЦ на атмосферные свойства и их радиационные эффекты.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads1624

Оценки потоков метана (CH₄) из высокоширотных водно-болотных угодий Северной Америки остаются крайне неопределёнными по величине, сезонности и пространственному распределению. В этом исследовании авторы оценивают десятилетие (2007–2017 гг.) оценок потоков CH₄, сравнивая результаты 16 моделей, основанных на процессах, с атмосферными наблюдениями CH₄, собранными с башен наблюдения за атмосферой на месте по всей Канаде и США. Они сопоставляют результаты моделей, основанных на процессах Глобального углеродного проекта (Global Carbon Project, GCP), с оценками из модельного сравнения десятилетием ранее под названием The Wetland and Wetland CH₄ Intercomparison of Models Project (WETCHIMP). Анализ показывает, что текущие модели, основанные на процессах, имеют гораздо меньшую межмодельную неопределённость и среднюю величину, которая в 1,5 раза меньше по всей Канаде и Аляске. Более того, различия в величинах потоков между моделями GCP, скорее всего, обусловлены неопределённостями в количестве углерода в почве или пространственной протяжённости затопления, чем температурными отношениями, такими как факторы Q10. Кроме того, модели GCP не согласуются по времени и амплитуде сезонного цикла, и авторы обнаружили, что модели с сезонным пиком в июле и августе показывают наилучшее соответствие атмосферным наблюдениям. Модели, которые демонстрируют наилучшее соответствие атмосферным наблюдениям, также имеют схожее пространственное распределение; эти модели концентрируют потоки вблизи канадской низменности Гудзонова залива. В целом, текущие, самые современные модели, основанные на процессах, гораздо лучше согласуются с атмосферными наблюдениями, чем модели десятилетней давности, но анализ показывает, что всё ещё есть многочисленные возможности для улучшения.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2025/egusphere-2025-2150/

Поскольку морской лёд становится тоньше и более хрупким, это может повлиять на бюджет метана Северного Ледовитого океана зимой. Используя спутниковые, натурные данные и данные реанализов, авторы исследуют океанические эмиссии метана над побережьем Чукотского моря с 2003 по 2023 гг. Всего было зарегистрировано 196 дней вентиляции метана, что способствовало увеличению концентрации атмосферного метана на 15,7 млрд^-1 д⁻¹. Вентиляция метана доминирует за счёт вскрытия морского льда и значительно усиливается перемешиванием, вызванным прибрежным апвеллингом. Концентрация метана увеличивается на 5,5 [3,3, 7,8] млрд^-1 д⁻¹ с каждым 10%-ным уменьшением концентрации льда. Средний вклад апвеллинга составляет 0,84 [−1,1, 2,7] млрд^-1 д⁻¹, причём наибольший вклад вносят тёплые атлантические воды (одно такое событие может привести к увеличению концентрации метана до 10 [−2, 22] млрд^-1). При дальнейшем отступлении льда выбросы метана в океане, вызванные апвеллингом, могут широко распространяться и должны быть полностью учтены.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL113692

Основные инфекционные заболевания, угрожающие здоровью человека, передаются людям от животных или членистоногих переносчиков, таких как насекомые. В последние десятилетия вспышки заболеваний стали более распространёнными, особенно в тропических регионах, включая новые и возникающие инфекции, которые ранее не были обнаружены или неизвестны. Несмотря на растущее понимание того, что изменение естественной среды обитания может привести к вспышкам заболеваний, связь между изменением землепользования и возникающими заболеваниями по-прежнему часто игнорируется и плохо понимается. Изменение землепользования обычно разрушает естественную среду обитания и изменяет состав и конфигурацию ландшафта, тем самым изменяя динамику популяции диких животных, включая хозяев патогенов, одомашненных (часто промежуточных) хозяев, инфекционных агентов и их переносчиков. Более того, изменения в землепользовании создают возможности для человека подвергаться прямому контакту с дикими животными, домашним скотом и переносчиками болезней, тем самым увеличивается передача патогенов от животных к человеку. Здесь авторы исследуют связь между здоровьем человека и изменением землепользования, выделяя множественные пути, связывающие возникающие вспышки заболеваний и вырубку лесов, фрагментацию лесов, урбанизацию, сельскохозяйственную экспансию, интенсификацию систем земледелия и концентрированное животноводство. Они связывают прямые и глубинные факторы изменения землепользования с последствиями для здоровья человека, обусловленными возникновением инфекционных заболеваний. Несмотря на растущие доказательства перетока, вызванного землепользованием, стратегии по снижению рисков возникновения заболеваний часто отсутствуют в обсуждениях устойчивых продовольственных систем и управления земельными ресурсами. Перспектива «Единого здоровья» — объединяющая здоровье человека, животных и окружающей среды — обеспечивает критически важный, но часто упускаемый из виду аспект для понимания воздействия изменения землепользования на здоровье.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022RG000785

Северные экосистемы (≥ 30° с.ш.) накапливали углерод растительной биомассы в последние десятилетия, но учащающиеся засухи и лесные пожары угрожают этому его поглотителю. Авторы анализируют годовые изменения живой растительной биомассы в северных экосистемах с использованием низкочастотных микроволновых спутниковых наблюдений с пространственным разрешением 25 км с 2010 по 2022 гг. Они обнаружили, что запасы углерода живой биомассы претерпели изменение с положительного на отрицательный тренд в течение периода исследования, а 2016 год стал поворотным моментом. В течение 2016–2022 гг. запасы углерода живой биомассы сокращались со скоростью{-0.20}_{\mathrm{-0.26}}^{\mathrm{-0.11}} ПгС год⁻¹ в северных экосистемах, в основном в умеренных биомах ({-0.26}_{\mathrm{-0.33}}^{\mathrm{-0.17}} ПгС год⁻¹). Среднегодовая валовая потеря углерода живой биомассы в размере 4% в этом регионе в период 2016–2022 гг. отражает высокую межгодовую изменчивость, при этом значительные потери связаны с засухами, а дальнейшее падение на{-0.60}_{\mathrm{-0.75}}^{\mathrm{-0.47}} ПгС в очень засушливый 2022 год. Подчёркивается уязвимость запасов углерода живой биомассы к возникающим климатическим нарушениям в северных экосистемах, что ставит под угрозу устойчивость текущего крупного наземного поглотителя в этом ключевом регионе для глобального баланса углерода.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-59999-2

Внезапные засухи, характеризующиеся быстрым началом, могут нанести разрушительный социально-экономический и сельскохозяйственный ущерб. Во время таких событий истощение почвенной влаги обусловлено не только нехваткой осадков, но и повышенным спросом на влагу в атмосфере, возникающим из-за экстремальной жары. Однако роль экстремальной жары в формировании эволюции внезапных засух и их экологических последствий остаётся неопределённой. Авторы исследуют вовлечённые процессы, анализируя данные глобального реанализа с 1950 по 2022 гг. Было обнаружено, что когда внезапные засухи сопровождаются экстремальной жарой, они демонстрируют на 6,7–90,8% более высокую интенсивность и требуют на 8,3–114,3% более длительное время восстановления, чем внезапные засухи без экстремальной жары. Наличие экстремальной жары во время внезапных засух ускоряет истощение почвенной влаги в высоких широтах, где влажные почвы и повышенная радиация способствуют эвапотранспирации. Напротив, это замедляет абсолютную скорость наступления в субтропических переходных климатических зонах из-за дросселирования эвапотранспирации. Представленный подход с использованием машинного обучения далее показывает, что засухи с горячими вспышками приводят к более резкому снижению продуктивности экосистем, особенно на пахотных землях, тем самым угрожая глобальной продовольственной безопасности. Эти результаты подчёркивают настоятельную необходимость в улучшении инфраструктуры и устойчивости экосистем к засухам с горячими вспышками в потеплении будущего.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41561-025-01719-y