По мере того как волны тепла в Европе становятся более сильными, лето в Великобритании также становится теплее. Британский рекорд температуры 38,7°C, установленный в Кембридже в июле 2019 года, ставит вопрос о том, достижимо ли сейчас превышение 40°C. Авторы показали, как человеческое влияние увеличивает вероятность превышения температурных уровней 30, 35 и 40°C в локальных местах наблюдений. Они использовали наблюдения, чтобы связать локальные британские средние значения экстремумов и применили полученные отношения к модельным данным по методологии атрибуции на основе рисков. Авторы обнаружили, что температуры выше 35°C становятся всё более распространёнными на юго-востоке, а к 2100 году во многих районах на севере, вероятно, будут превышать 30°C, по крайней мере, один раз в десятилетие. Летние сезоны, когда где-то в Великобритании наблюдаются дни с температурой выше 40°C, встречаются в настоящее время раз в 100-300 лет, но без снижения выбросов парниковых газов они могут повторяться раз в 3,5 года к концу 21-ого века.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-020-16834-0.pdf

Представленные в данном Обзоре обобщенные характеристики и оценки состояния абиотической составляющей окружающей среды (атмосферного воздуха, поверхностных вод и почв), а также радиационной обстановки получены по данным государственной системы наблюдений за состоянием окружающей среды, являющейся основой осуществления государственного мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации, а также локальных систем наблюдений за состоянием окружающей среды.Обзор предназначен для широкой общественности, ученых и практиков природоохранной сферы деятельности.

Обзор доступен по ссылке: /images/dokumenty/2020/review2019.pdf

Новая обширная мультипроксимированная база данных палеотемпературных временных рядов «Temperature 12k» позволяет проводить более надёжный, чем ранее, анализ глобальной средней температуры поверхности и сопутствующих неопределённостей. Авторы применили пять различных статистических методов для реконструкции глобальной средней температуры поверхности за последние 12 000 лет (голоцен). В каждом методе использовались разные подходы к усреднению глобально распределённых временных рядов и к характеристике различных источников неопределённости, включая определённую косвенным образом температуру, хронологию и методологический выбор. Результаты были объединены для создания мультиметодного ансамбля правдоподобных глобальной средней температуры поверхности и её реконструкций в широтной зоне с реалистичным диапазоном неопределённостей. Самый тёплый 200-летний интервал имел место около 6500 лет назад, когда глобальная средняя температура поверхности была на 0,7°C (0,3; 1,8) теплее, чем в 19-ом веке (медиана, 5-ый, 95-ый процентили). После глобального температурного максимума голоцена глобальная средняя температура поверхности снижается со средней скоростью -0,08°C за 1000 лет (-0,24; -0,05). Многофункциональные ансамбли и код, используемый для их генерации, подчёркивают полезность базы данных «Temperature 12k», и теперь они доступны для будущего использования в исследованиях, направленных на понимание эволюции системы Земли в голоцене.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-020-0530-7.pdf

За последние 30 лет на Южном полюсе наблюдалось рекордно высокое статистически значимое потепление 0,61 ± 0,34°C за десятилетие, что более чем в три раза превышает среднемировой показатель. Авторы использовали ансамбль модельных экспериментов, чтобы показать, что это недавнее потепление лежит на верхней границе моделируемого диапазона естественной изменчивости. Потепление произошло в результате сильной циклонической аномалии в море Уэдделла, вызванной повышением температуры поверхности моря в западной части тропического Тихого океана. Эта циркуляция в сочетании с положительной полярностью Южной Кольцевой Моды (Антарктической Осцилляции) обусловила приток тёплого и влажного воздуха из Южной Атлантики вглубь Антарктики. Полученные результаты подчёркивают тесную связь внутреннего антарктического климата с тропической изменчивостью. Кроме того, исследование показывает, что внутренняя изменчивость атмосферы, маскирующая любой сигнал антропогенного потепления в XXI веке, может вызывать экстремальные региональные изменения климата в глубине Антарктического континента.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-020-0815-z

Зима 2019-2020 в Европе оказалась самой теплой за всю историю, весна стала более горячей и сухой, чем обычно, из-за майской волны тепла, и лето также началось с жары. Согласно спутниковым данным NASA, в этом году Европа и юго-западная часть России столкнутся с сильной засухой.

Как пояснили специалисты в Copernicus Climate Change Service, способствующие этому условия начали распространяться по всему континенту из Восточной Европы. «Уровень воды в притоках и основных руслах некоторых рек, таких как Эльба, Варта и Дунай, упал ниже нормального сезонного значения», – цитирует экспертов газета Express.

По словам ученых, в южной и восточной Европе в течение всего лета ожидается очень низкое количество осадков. В результате эксперты сосредоточили особое внимание на большей части континента и юго-западной России из-за потенциального влияния засухи на урожай пшеницы.

Специалисты предупредили, что это может иметь последствия для остальной части планеты. «Постоянный дефицит осадков в сочетании с температурой выше средней, начиная с зимы, отрицательно сказался на обширных территориях по всей Европе, что привело к снижению прогнозируемой урожайности в ряде стран», – рассказали ученые.

По мнению экспертов, причиной этого феномена является глобальное потепление и нагревание планеты. «Тот факт, что некоторые регионы испытывали засуху в течение нескольких лет подряд, уже нанес значительный ущерб лесам (из-за заражения короедами) и привел к снижению уровня подземных вод», – заключили специалисты.

Ранее сообщалось, что в Сибири сегодня отмечаются высокие температуры, провоцирующие таяние вечной мерзлоты. В ее толще скрывают огромные скопления метана, выбросы которого могут повлиять на усиление парникового эффекта.

Ссылка: https://profile.ru/news/society/v-nasa-predupredili-o-priblizhenii-silnejshej-zasuxi-v-evrope-i-rossii-352769/

Для нынешнего поколения моделей земной системы, участвующих в проекте взаимного сравнения моделей CMIP6, диапазон равновесной чувствительности климата (гипотетического равновесного значения глобального потепления при удвоении концентрации CO2) составляет от 1,8°C до 5,6°C - самый большой для любого из предыдущих поколений моделей. В то же время диапазон неравновесного климатического отклика (повышения температуры поверхности во время удвоения концентрации CO2 при моделировании увеличения CO2 на 1% в год) для моделей CMIP6 составляет 1,7°C (от 1,3°C до 3,0°C) только немного больше, чем для моделей CMIP3 и CMIP5. Авторы рассматривают и обобщают последние разработки в значениях равновесной чувствительности климата и неравновесного климатического отклика в CMIP, выявляют возможные причины текущих значений, представленных группами моделирования, и намечают будущие направления. Облачные обратные связи и облачно-аэрозольные взаимодействия являются наиболее вероятными причинами высоких значений и увеличения диапазона равновесной чувствительности климата в CMIP6.

Ссылка: https://advances.sciencemag.org/content/6/26/eaba1981

По измерениям в обсерватории Мауна-Лоа сезонный пик достиг 417 частей на миллион.

Измеренные в обсерватории Мауна-Лоа атмосферные концентрации углекислого газа в мае 2020 года достигли сезонного пика 417,1 частей на миллион, что является самым высоким показателем за месяц, сообщили сегодня ученые из NOAA и Scripps Institution of Oceanography at the University of California San Diego.

Пиковое значение в этом году было на 2,4 части на миллион (ppm) выше, чем майский пик 2019 года, равный 414,7 ppm. Учёные NOAA сообщили, что среднее за май значение составляло 417,1 ppm. Учёные Scripps информировали, что майское среднее значение составляет 417,2 ppm. Ежемесячные значения содержания углекислого газа (CO2) в Мауна-Лоа впервые превысили порог в 400 ppm в 2014 году и в настоящее время находятся на уровнях, которых не было в атмосфере в течение нескольких миллионов лет.

«Прогресс в сокращении выбросов не виден по мониторингу содержания CO2», - сказал Питер Танс (Pieter Tans), старший научный сотрудник лаборатории глобального мониторинга NOAA. «Мы продолжаем подвергать ежегодно нашу планету - на протяжении веков или дольше - глобальному нагреву, повышению уровня моря и экстремальным погодным явлениям». Если бы люди внезапно прекратили выбрасывать в атмосферу CO2, потребовались бы тысячи лет, чтобы уже сделанные антропогенные выбросы CO2 были поглощены глубинным океаном и атмосферный CO2 вернулся к доиндустриальному уровню.

Темпы роста в течение 2020 года, по-видимому, не отражают сокращение выбросов загрязняющих веществ из-за резкого глобального экономического спада в ответ на пандемию коронавируса. Причина в том, что падение выбросов должно быть достаточно большим, чтобы стать заметным на фоне естественной изменчивости CO2, вызванной тем, как растения и почвы реагируют на сезонные и годовые колебания температуры, атмосферной влажности, влажности почвы и т.д. Эти естественные колебания велики, и до сих пор сокращения выбросов, связанные с COVID19, не выделимы. Если сокращение выбросов от 20 до 30 процентов будет поддерживаться в течение полугода - года, тогда измеренная в Мауна-Лоа скорость увеличения концентрации CO2 будет замедлена.

«Люди могут быть удивлены, узнав, что реакция на вспышку коронавируса не оказала большего влияния на уровень CO2», - сказал геохимик Ральф Килинг (Ralph Keeling), руководящий программой океанографии Scripps в Мауна-Лоа. «Но накопление CO2 немного похоже на скопление мусора на свалке. Поскольку мы продолжаем выбрасывать углекислый газ, он продолжает накапливаться. Кризис замедлил выбросы, но не настолько, чтобы ощутимо проявиться. Гораздо важнее будет выбор плана, по которому мы станем выходить из этой ситуации».

Даже несмотря на то, что наземные растения и мировой океан поглощают количество CO2, эквивалентное примерно половине из 40 миллиардов тонн CO2, выбрасываемого людьми каждый год, скорость увеличения концентрации CO2 в атмосфере неуклонно растёт. В 1960-х годах ежегодный рост составлял в среднем около 0,8 ppm в год. Он удвоился до 1,6 ppm в год в 1980-х годах и оставался стабильным на уровне 1,5 ppm в год в 1990-х годах. Средний темп роста вырос до 2,0 ppm в год в 2000-х годах и увеличился до 2,4 ppm в год в течение последнего десятилетия. «Существует множество убедительных доказательств того, что ускорение вызвано увеличением эмиссии», - сказал Танс.

Чарльз Дэвид Килинг (Charles David Keeling) из Scripps начал измерения CO2 на месте у метеорологического здания NOAA на Мауна-Лоа в 1958 году, положив начало тому, что стало самым длинным непрерывным рядом измерений CO2 в мире. Измерения NOAA начались в 1974 году, и с тех пор два исследовательских института провели дополнительные независимые измерения.

Обсерватория Мауна-Лоа является эталонным местом отбора проб СО2. Находящаяся на потухшем вулкане посреди Тихого океана, обсерватория идеально расположена для отбора проб хорошо перемешанного воздуха, не подверженного влиянию местных источников загрязнения или растительности, который представляет собой глобальный фон для северного полушария. Данные с Мауна-Лоа вместе с измерениями на станциях отбора проб по всему миру включены в Глобальную эталонную сеть парниковых газов NOAA, основную базу данных исследований для международных ученых-климатологов.

Килинг был первым, кто заметил, что, несмотря на то, что уровни СО2 неуклонно росли из года в год, измерения также показали сезонные колебания, достигающие максимума в мае, незадолго до того, как растения в северном полушарии начали удалять большие количества СО2 из атмосферы во время вегетационного периода. В северные осень, зиму и раннюю весну растения и почвы выделяют CO2, вызывая повышение его уровня в течение мая. Продолжающееся увеличение CO2 и сезонный цикл являются основными характеристиками так называемой кривой Килинга.

Измерения CO2 в двух исследовательских институтах часто варьируются в незначительной степени. «Мы используем независимые контрольно-измерительные приборы, калибровочные газы и алгоритмы для вычисления среднего значения, поэтому следует ожидать небольших различий», - сказал Килинг.

Однако два набора данных рассказывают одну и ту же историю.

«Хорошо изученные физические механизмы говорят нам, что растущие уровни парниковых газов вызывают нагрев поверхности Земли, таяние льда и ускорение повышения уровня моря», - сказал Танс. «Если мы не остановим дальнейший рост выбросов парниковых газов, особенно CO2, большие регионы планеты станут непригодными для жизни».

Ссылка: https://research.noaa.gov/article/ArtMID/587/ArticleID/2636/Rise-of-carbon-dioxide-unabated

Получены расширенные данные о среднеглобальных стерическом (обусловленном изменением плотности морской воды) и баристатическом (в результате изменения массы океана) уровнях моря, демонстрирующие хорошее согласие с наблюдаемым средствами спутниковой альтиметрии среднеглобальным уровнем моря. Полученные из этих наборов данных оценки показывают наличие корреляции между вкладами стерического и баристатического среднеглобальных уровней моря. Эти вариации тесно связаны с Эль-Ниньо-Южным Колебанием (ЭНЮК) и подтверждают прошлые исследования, указывающие на значительный вклад стерического и баристатического среднеглобальных уровней моря, связанный с ЭНЮК. Достигнутый здесь прогресс в понимании происхождения межгодовой изменчивости в среднеглобальном уровне моря имеет важные последствия для понимания долгосрочных тенденций изменений уровня моря, гидрологического цикла и радиационного дисбаланса планеты.

Двумя доминирующими факторами изменчивости среднеглобального уровня моря в межгодовом масштабе являются изменения: стерические (вследствие изменений теплосодержания океана) и баристатические (вследствие обмена водной массой между сушей и океаном). Благодаря спутникам Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) и поплавкам сети Argo стало возможным измерять относительный стерический и баристатический вклады в среднеглобальный уровень моря с 2004 года. Хотя предпринятые попытки «закрыть бюджет среднеглобального уровня моря» с помощью спутниковой альтиметрии и других систем наблюдений в значительной степени были успешны в отношении тенденций, короткий период времени, охватываемый этими наблюдениями, препятствует полному пониманию факторов межгодовой и десятилетней изменчивости в среднеглобальном уровне моря. Одной из конкретных областей внимания является связь между вариациями Эль-Ниньо-Южного колебания (ЭНЮК) и среднеглобального уровня моря. В недавних публикациях не разделяется идея относительной важности стерического и баристатического вклада в межгодовую и десятилетнюю изменчивость среднеглобального уровня моря. Авторы используют метод анализа многомерных данных для оценки изменчивости баристатического и стерического вклада в среднеглобальный уровень моря вплоть до 1982 года. Эти независимые оценки объясняют большую часть наблюдаемой межгодовой изменчивости в измеренном спутниковым альтиметром среднеглобальном уровне моря. Оба процесса, которые тесно связаны с вариациями ЭНЮК, в равной степени способствуют наблюдаемой межгодовой изменчивости среднеглобального уровня моря. Теоретический масштабный анализ подтверждает результаты наблюдений. Улучшение понимания происхождения межгодовой изменчивости в среднеглобальном уровне моря имеет важные последствия для понимания долгосрочных тенденций изменений уровня моря, гидрологического цикла и радиационного дисбаланса планеты.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/117/25/13983

Модели системы Земли - современный инструмент для прогнозирования последствий изменения климата. Однако давние недостатки в их способности воспроизводить региональные и локальные экстремальные осадки и связанные с ними процессы препятствуют принятию решений. Существующие современные подходы к количественному определению неопределённости используют байесовские методы для оценки качества таких моделей, основанные на балансе исторических сведений и будущего консенсуса. Авторы предлагают эмпирическую байесовскую модель, расширяющую существующие представления и консенсус, основанные на структуре весов, и исследуют гипотезу о том, что нетривиальные, физически ориентированные измерения для проверки качества модели системы Земли могут помочь получить надёжную вероятностную характеристику экстремальных климатических явлений. В частности, модель использует знания о физических соотношениях между температурой, влагоёмкостью атмосферы и интенсивностью экстремальных осадков, чтобы итеративно «взвешивать» и комбинировать модели системы Земли и оценивать распределения вероятностей уровней возврата. Проверка вне выборки позволяет предположить, что предлагаемый байесовский метод, включающий в себя физические сведения, потенциально может получить надёжные прогнозы осадков, хотя остаются оговорки, и улучшение не является одинаковым во всех случаях.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-020-67088-1.pdf

Вырубка деревьев, безусловно, влияет на климат и общее экологическое состояние нашей планеты. Теперь, когда человечество задумывается, как же исправить ошибки прошлого, многие страны решаются на глобальные кампании по высадке деревьев. Новый анализ в журнале Nature Sustainability показал, что это может быть не самой хорошей идеей.

Нет никаких сомнений в том, что леса играют огромную роль в естественном поглощении углерода, а также в поддержании биоразнообразия. И, конечно же, это вполне логично, что высадка новых деревьев может стать решением многих климатических проблем. В рамках Bonn Challenge (программа озеленения деградированных земель в мире) к 2030 году власти Калифорнии хотят высадить в регионе около триллиона деревьев.

Однако более глубокий анализ этой проблемы показал определенные недостатки в этом плане. Почти 80% обязательств Bonn Challenge, связаны с посадкой монокультурных древесных плантаций или ограниченного набора деревьев, которые производят коммерчески выгодные продукты, а не восстанавливают естественные леса. Как показывают расчеты, плантации имеют значительно меньший потенциал для поглощения углерода и создания среды обитания для разных видов, чем леса. Польза от такой высадки еще больше снижается, когда новые посаженные деревья и кустарники заменяют естественные леса, луга или саванны — экосистемы, которые эволюционировали для поддержания уникального местного биоразнообразия.

В новой работе ученые выразили свое опасение не только по этим пунктам. Они также указали на неправильные программы субсидий, которые государства разных стран предоставляют частным фермерам. В своей работе они рассмотрели эту проблему на примере стратегии субсидирования В Чили. Закон № 701, действовавший с 1974 по 2012 год и в настоящее время рассматриваемый для повторного введения, субсидировал 75% расходов на лесоразведение.

Однако ограниченный бюджет и нестрогое соблюдение правил привело к тому, что власти ослабили запрет на использование субсидий на территориях с естественным лесом. Таким образом, люди начали вырубать естественные зеленые зоны и засаживать их более «выгодными» деревьями и кустарниками. Таким образом, государственные субсидии могут спровоцировать сокращение лесного покрова и создание плантаций там, где лес мог бы сам восстановиться. Так, проведя анализ территорий с субсидированием в Чили, ученые пришли к выводу, что такая политика только ухудшила состояние естественного «полезного» покрова.

«Когда мы говорим о глобальном энтузиазме посадить триллион деревьев важно задуматься о влиянии прошлой политики. Опыт Чили может помочь нам понять климатические, экологические и экономические последствия, которые могут возникнуть, когда правительства платят землевладельцам за создание массивных древесных плантаций», — сказал ведущий автор исследования Роберт Хейлмайр.

Ссылка: https://www.popmech.ru/science/news-591823-vysadka-novyh-derevev-mozhet-ne-spasti-klimat-a-tolko-navredit-emu/