Протяжённость арктического морского льда сократилась более чем на 40% в конце лета с 1979 года, а её ежедневные изменения сместились в сторону более отрицательных значений. Факторы арктической погоды, вызывающие большие краткосрочные изменения, редко прогнозируются более чем за неделю. Здесь исследуется изменчивость изменений в протяжённости морского льда в течение периодов менее 18 дней и их связь с арктическими циклонами и полярными вихрями на тропопаузе. Авторы обнаружили, что эти очень быстрые события потери морского льда существенны круглый год и усилились за последние 30 лет в июне-августе из-за истончения морского льда, который более восприимчив к воздействию океанских волн и атмосферного ветра на низком уровне. Эти события происходят в регионах с повышенными градиентами давления на уровне поверхности между системами высокого и низкого давления синоптического масштаба над регионами относительно тонкого морского льда, и им предшествуют полярные вихри на тропопаузе.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02022-9

Таяние многолетней мерзлоты несёт разнообразные риски для окружающей среды и средств к существованию в Арктике. Понимание последствий таяния многолетней мерзлоты имеет жизненно важное значение для обоснованной разработки политики и усилий по адаптации. Авторы представляют обобщённые результаты анализа рисков, охватывающие четыре исследуемых региона: Лонгйир (Шпицберген, Норвегия), муниципалитет Аваннаата (Гренландия), регион моря Бофорта и дельту реки Маккензи (Канада) и Булунский район Республики Саха (Россия). Восприятие местных заинтересованных сторон и учёных сформировало понимание рисков как динамических, социоприродных явлений, включающих физические процессы, основные опасности и социальные последствия. С помощью междисциплинарного и трансдисциплинарного анализа рисков, основанного на многонаправленном обмене знаниями и тематическом сетевом анализе, авторы определили пять основных опасностей таяния многолетней мерзлоты. К ним относятся сбой инфраструктуры, нарушение мобильности и поставок, снижение качества воды, проблемы продовольственной безопасности, а также подверженность болезням и загрязняющим веществам. Новизна исследования заключается в сравнительном подходе, охватывающем различные дисциплины, экологические и общественные контексты, а также в трансдисциплинарном синтезе, учитывающем различные восприятия риска.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01883-w

Реакции метана водно-болотных угодий на температуру и осадки изучаются в богатом бореальными водно-болотными угодьями регионе Северной Европы с использованием моделей процессов экосистемы. Результаты шести моделей экосистемы (JSBACH-HIMMELI, LPX-Bern, LPJ-GUESS, JULES, CLM4.5 и CLM5) сравниваются с мультимодельными средними значениями моделей экосистемы и атмосферными инверсиями из Глобального углеродного проекта и масштабированными результатами вихревой ковариации потоков для их температурных и осадковых реакций и сезонных циклов региональных потоков. Две модели с контрастными структурами реакций, LPX-Bern и JSBACH- HIMMELI, используются в качестве априорных значений в атмосферных инверсиях с Carbon Tracker Europe–CH4 (CTE-CH4), чтобы выяснить, как усвоение данных об атмосферной концентрации изменяет оценки потоков и как это меняет интерпретацию реакций потоков на температуру и осадки. Инверсия перемещает выбросы водно-болотных угодий обеих моделей в сторону совместного ограничения температурой и осадками. В 2000 - 2018 гг. периоды высокой температуры и/или большого количества осадков часто приводили к увеличению выбросов. Однако засушливое лето 2018 года не привело к увеличению выбросов, несмотря на высокие температуры. Модели процессов показывают сильную реакцию температуры и осадков для региона (51%–91% дисперсии). Месяц с самыми высокими выбросами варьируется от мая до сентября среди моделей. Однако мультимодельные средние значения, инверсии и масштабированные наблюдения вихревого ковариационного потока согласуются с месяцем максимальных выбросов и совместно ограничиваются температурой и осадками. Настройка различных компонентов выбросов (выбросы торфяников, потоки минеральных земель) играет важную роль в построении моделей реагирования. Учитывая значительные различия между моделями, важно уделять больше внимания региональному представительству влажных и сухих минеральных почв и периодическим наводнениям, которые вносят вклад в сезонность и величину потоков метана. Реалистичное представление температурной зависимости потоков торфяной почвы также важно. Кроме того, важно использовать описания на основе процессов для потоков как минеральных, так и торфяных почв, чтобы моделировать реакции потоков на климатические факторы.

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/22/323/2025/

Изменчивость Эль-Ниньо/Южного колебания оказывает заметное влияние на экосистемы и суровую погоду. Авторы исследуют влияние антропогенных аэрозолей и парниковых газов на изменчивость Эль- Ниньо/Южного колебания в течение исторического периода, используя широкий набор климатических моделей. Увеличение концентрации аэрозолей значительно усиливает изменчивость Эль-Ниньо/Южного колебания, в первую очередь, за счёт ослабления обратной связи средней адвекции и усиления обратной связи зональной адвекции и термоклина, что связано с более слабым годовым циклом температуры поверхности моря в восточной экваториальной части Тихого океана. Они предотвращают экстремальные явления Эль-Ниньо, уменьшают межгодовую асимметрию температуры поверхности моря в тропической части Тихого океана, влияют на вероятность явлений Эль-Ниньо/Южного колебания в апреле и июне и допускают больше переходов Эль-Ниньо в явления центральной части Тихого океана. В то время как рост содержания парниковых газов значительно снижает изменчивость Эль-Ниньо/Южного колебания посредством более сильного годового цикла температуры поверхности моря и ослабленной обратной связи термоклина. Они способствуют экстремальным событиям Эль-Ниньо, увеличивают асимметрию температуры поверхности моря и увеличивают вероятность пика Эль-Ниньо/Южного колебания в ноябре, одновременно подавляя события Эль-Ниньо/Южного колебания в центральной части Тихого океана.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-01996-w

Неопределённости в процессах на поверхности суши в значительной степени ограничивают прогнозы наступления субсезонных волн тепла. Лучшее представление неопределённостей в процессах на поверхности суши с использованием методов ансамблевого прогнозирования может быть важным способом улучшения прогнозов наступления волн тепла. Однако генерация членов ансамбля, адекватно представляющих неопределённости процессов на поверхности суши, особенно те, которые связаны с её параметрами, остаётся сложной задачей. В этом исследовании был использован подход условного нелинейного оптимального возмущения, связанного с параметрами (conditional nonlinear optimal perturbation related to parameters, CNOP-P), для генерации членов ансамбля с целью представления неопределённостей в процессах на поверхности суши, возникающих из-за параметров. На основе шести сильных и продолжительных событий волн тепла в среднем и нижнем течении реки Янцзы были проведены эксперименты по ансамблевому прогнозированию наступления волн тепла с моделью Weather Research and Forecasting (WRF). Была оценена производительность подхода CNOP-P и традиционного метода ансамблевого прогнозирования случайных возмущений параметров. Результаты показывают, что детерминированные и вероятностные навыки прогнозирования начала волн тепла показывают большее превосходство при использовании подхода CNOP-P, что приводит к гораздо лучшим прогнозам экстремальных температур воздуха, чем при использовании традиционного метода. Это произошло потому, что члены ансамбля, сгенерированные методом CNOP-P, лучше представляли неопределённости в важных физических процессах на суше, определяющих начало волн тепла в среднем и нижнем течении реки Янцзы, в частности неопределённости процессов растительности, тогда как члены ансамбля, сгенерированные методом случайного возмущения параметров, не могли этого сделать. Это открытие предполагает, что метод CNOP-P подходит для создания членов ансамбля, которые адекватнее представляют неопределённости модели посредством более разумной характеристики ошибок параметров.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-024-00876-y

В значительной степени экономические показатели и механизмы лежат в основе разработки политики адаптации. Такой акцент имеет нежелательные последствия для эффективности мер адаптации, а также для способности предотвращать несоизмеримые потери. В статье предлагаются четыре стратегических изменения в политике адаптации, которые смещают фокус с рынков на видение на уровне сообщества того, что влечёт за собой пригодное для жизни будущее. Эти изменения включают в себя а) учёт различных этических позиций посредством процессов принятия решений, богатых информацией, включающих различные точки зрения и являющихся прозрачными в отношении компромиссов ценностей, которые они влекут за собой; б) отражение социальных норм в адаптации с помощью инициатив, возглавляемых сообществом, посредством которых местные приоритеты и культурные выражения ставятся в центр внимания при разработке мер адаптации; в) ограничение зависимости от пути посредством лидеров в ключевых институтах, готовых влиять на изменения во времена разрушительных климатических катастроф; и г) предоставление избирательных прав маргинализированным группам, в частности, путём включения множественных знаний и мировоззрений в политику адаптации, поощрения обсуждений и переговоров, а также подрыва практик исключения.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-024-03838-8

Неожиданное рекордно холодное событие обрушилось на восточный Китай в декабре 2023 года, вызвав массовые остановки транспорта, дефицит электроэнергии и ущерб сельскохозяйственным культурам. То, каким образом такое необычное холодное событие сформировалось в условиях глобального потепления, неясно, как и то, каким образом антропогенное изменение климата может повлиять на настоящую и будущую частоту и интенсивность подобных холодных событий. Авторы показывают, что крупномасштабная циркуляция атмосферы, связанная с тёплой Арктикой, была основным фактором, объясняющим 83 ± 2% интенсивности холодного события 2023 года, тогда как термодинамический эффект изменения климата подавил интенсивность события на −6 ± 3% в ERA5 и −22 ± 2% в HadGEM3- A-N216. Анализ атрибуции, основанный на сопряжённых модельных расчётах, показывает, что из-за антропогенного изменения климата частота и интенсивность событий, подобных случившемуся в 2023 году, уменьшаются на 92,5 ± 2,5% и 1,9 ± 0,2°C соответственно при климатическом состоянии 2023 года. Термодинамический эффект антропогенного изменения климата перевешивает его динамический эффект. Будущие прогнозы показывают, что частота и интенсивность этих событий, подобных случившемуся в 2023 году, ещё больше уменьшатся на 95 ± 3% и 2,05 ± 0,25°C к концу этого столетия при сценарии промежуточных выбросов по сравнению с оценками, сделанными при нынешнем климате. Напротив, события, подобные случившемуся в 2023 году, станут аналогичны нынешним событиям, когда будет достигнут целевой показатель Парижского соглашения в 1,5°C. Эти результаты подчёркивают сдерживающее влияние антропогенного изменения климата на похолодание, однако к концу столетия потребуются меры по адаптации к будущим рискам похолодания, подобного случившемуся в 2023 году, если будет достигнута углеродная нейтральность.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-024-00886-w

Авторы оценивают региональные и межгодовые изменения содержания тропосферного озона в пяти химических реанализах: реанализе Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMSRA), реанализе Tropospheric Chemistry второго поколения (TCR-2), реанализе GEOS-Chem, региональном анализе Community Multiscale Air Quality (CMAQ) и реанализе качества воздуха в Китае (CAQRA). Обнаружено, что существуют большие региональные различия (около 10–15 нмоль моль^-1) в средней поверхностной концентрации озона между реанализами. GEOS-Chem имеет высокий уровень концентрации озона относительно ансамблевого среднего в большинстве континентальных регионов, тогда как CAMSRA имеет низкий уровень. Сравнение с наблюдениями за поверхностным озоном показывает, что реанализы имеют высокие смещения относительно наблюдений, при этом смещения концентрации поверхностного озона превышают 10 нмоль моль^-1 в GEOS-Chem. Оказалось, что CAMSRA имеет наименьшее смещение по отношению к наблюдениям, с отрицательными смещениями в Европе, а также в центральной и западной части США и положительными смещениями во всех остальных местах. В свободной тропосфере реанализы хорошо согласуются, а среднее смещение между реанализами и наблюдениями озонозонда невелико, менее 4 нмоль моль^-1 на уровне 500 гПа. Кроме того, корреляции между данными озонозондов и реанализов достигают 0,8 и 0,9 в южных и северных средних широтах соответственно. Результаты показывают, что химические реанализы должны предоставлять ценную информацию для количественной оценки изменений содержания озона в свободной тропосфере. Однако для повышения полезности анализов содержания поверхностного озона необходимы улучшения в реанализах, чтобы лучше использовать ассимилированные наблюдения для смягчения влияния расхождений в модельной химии и выбросах предшественников озона.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2025/egusphere-2024-3759/

Стратегии снижения температуры на основе зелёной инфраструктуры могут помочь облегчить бремя перегрева для городских жителей. Хотя охлаждающий эффект парков изучался в отдельных спутниковых исследованиях, глобального многолетнего исследования не было. Это исследование даёт всестороннюю глобальную оценку климатологии дневного острова прохлады парка (surface park cool island , SPCI) с использованием температур поверхности земли из 2083 систематически отобранных парков по всему миру (2013–2022 гг.). Благодаря детальному выбору парков и стратификации данных выделяются ключевые факторы, влияющие на наблюдаемую интенсивность SPCI. Анализ показывает, что охлаждение тесно связано с типом парка, при этом в парках с обильными деревьями в среднем на 3,4°C прохладнее, чем в окружающей городской местности летом. Далее изучается, как на SPCI влияют сезонные колебания, засухи и городская морфология в различных фоновых климатах. Эти результаты, наряду с разработанным глобальным набором данных SPCI, предлагают критически важную информацию для проектирования устойчивых к изменению климата зелёных насаждений.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GL112887

Глобальный параметр климатической обратной связи температуры поверхности λ значительно варьируется в зависимости от выбора климатических моделей, и его реальное значение остаётся неопределённым. Исследования показали, что структура реакции температуры поверхности моря (ТПМ) и физика атмосферной модели могут влиять на параметр климатической обратной связи в исторических и идеализированных расчётах потепления. В этом исследовании авторы разработали и проанализировали серию целевых экспериментов с атмосферными глобальными климатическими моделями, чтобы количественно определить, насколько ТПМ (как структура потепления, так и базовая климатология) и физика атмосферной модели вносят вклад в межмодельный разброс параметра климатической обратной связи и обратной связи облаков в проекте CMIP6. Были использованы три атмосферные глобальные климатические модели, HiRAM, AM2.5 и AM4, разработанные в Лаборатории геофизической гидродинамики (Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, GFDL), которые охватывают широкий спектр обратных связей в ответ на равномерное потепление поверхности. Три модели GFDL указывают на то, что исторические закономерности изменения ТПМ систематически изменяют λ, что подтверждает предполагаемую роль «эффекта закономерности» в исторической чувствительности климата. Однако также обнаружено, что использование одной атмосферной глобальной климатической модели с различными закономерностями потепления ТПМ, вызванного CO₂, или модельной климатологией ТПМ из набора климатических моделей из CMIP6 может воспроизвести только ∼10% межмодельного разброса λ, вызванного CO₂, в то время как используемая атмосферная модель определяет величину λ (∼45%). Это подчёркивает роль физики атмосферной модели в изменении λ, особенно схем, связанных с облаками. Кроме того, продемонстрировано, что нелинейное взаимодействие между ТПМ и атмосферной глобальной климатической моделью играет немалую роль в воздействии на λ.

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/38/3/JCLI-D-23-0528.1.xml