Сосредоточив внимание на изменении климата и индустриализации на сибирском полуострове Ямал, исследователи разработали научные вопросы, которые выходят далеко за рамки какой-либо отдельной дисциплины.

Арктика претерпевает быстрые изменения, влияющие на её природную среду, население и её роль в природных процессах глобального масштаба. Взаимодействие изменения климата, индустриализации и других факторов стресса делает Арктику интригующим предметом для конвергентной науки – подхода, характеризующегося общением и интеграцией представителей различных дисциплин для решения конкретных определённых проблем.

Цель конвергентной науки — создать новые парадигмы и способы рассмотрения проблем, выходящие за рамки какой-либо отдельной дисциплины. Несмотря на растущую популярность этой концепции за последнее десятилетие, лишь немногие публикации затрагивали практические особенности её реализации на практике, и ни одна из них не фокусировалась на Арктике.

Новая статья Иванова и др. стремится сделать именно это. В 2020 году группа учёных, экологов, антропологов и инженеров, представляющих различные страны и культурные самобытности, организовала серию семинаров, чтобы изучить, как применить науку конвергенции к меняющейся Арктике. В частности, они сосредоточили внимание на том, как изменение климата и индустриализация способствуют переменам на полуострове Ямал.

Расположенный на северо-западе Сибири, полуостров Ямал простирается более чем на 700 километров на север до Северного Ледовитого океана. Здесь коренные жители-ненцы проживают в небольших деревнях или ведут кочевой образ жизни в качестве рыбаков и оленеводов. Он также обладает огромными запасами природного газа, что привело к развитию промышленной инфраструктуры и новых городов за последние 50 лет.

Участники семинаров начинали в своих дисциплинарных зонах комфорта, а затем постепенно интегрировали дисциплины, выявляя связи между различными природными, социальными и промышленными элементами полуострова Ямал.

Такой подход позволил участникам выработать общий язык общения, что в конечном итоге привело к формулировке нескольких научных вопросов высшего уровня, таких как «Как более тёплые зимы и сезонные изменения меняют жизнь людей и оленей в тундре?». Дополнительные вопросы возникли из каждого вопроса высшего уровня, например: «Как человеческая деятельность изменяет нисходящий контроль трофических взаимодействий в пищевых цепочках тундры?».

Помимо постановки новых исследовательских вопросов, эта статья может послужить примером того, как применять науку конвергенции к изучению изменений в Арктике. (Earth’s Future, https://doi.org/10.1029/2023EF004157, 2024)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/convergence-science-in-the-arctic

Открытые поверхностные воды по всему миру необходимы для многих форм жизни и являются важным источником для населённых пунктов, сельского хозяйства и промышленности. На их присутствие и изменение во времени и пространстве влияют различные природные условия (например, климат, топография, геология) и использование человеком (например, орошение, защита от наводнений). Информация о пространственном и временном распределении открытых поверхностных вод имеет фундаментальное значение для многих дисциплин, а также необходима в качестве важного параметра для гидрологического и климатического моделирования. Здесь представлен набор данных, полученный в результате спутникового наблюдения Земли, основанный на более чем 6,3 миллионах отдельных продуктов MODIS объёмом около 300 ТБ. Этот набор данных отражает ситуацию с открытыми поверхностными водами в глобальном масштабе за каждый день за период с 2003 по 2022 гг. с пространственным разрешением 250 м. Набор данных позволяет анализировать развитие площади поверхности озёр и водохранилищ, циклы замерзания и площади затопления.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-024-03328-7

Ожидается, что изменение климата приведёт к более частым и сильным засухам, за которыми, в свою очередь, последует растрескивание почвы, выброс большего количества углекислого газа и дальнейшее потепление планеты.

Пожалуй, нет более универсального образа засухи, чем перекрещивание трещин в пересохшей почве. Почвы сжимаются по мере высыхания, образуя трещины в земле, что может привести к утечке углекислого газа и других парниковых газов. 

Теперь исследователи предположили, что более глубокие и частые засухи, прогнозируемые в связи с изменением климата, приведут к увеличению выбросов парниковых газов через трещины в почве. 

Исследователи уже знали, что засуха может усилить растрескивание почвы, что трещины в почве могут увеличить выбросы парниковых газов и что, по прогнозам, изменение климата сделает засуху более интенсивной и частой во многих засушливых частях мира. 

«В этой статье всё это собрано воедино», — сказал почвовед Келли Кейлор (Kelly Caylor) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, не участвовавший в новом исследовании. Это показывает, как вызванные засухой изменения в физической структуре почв (в данном случае растрескивание) также могут способствовать изменению климата, добавил он. 

Почвы являются крупнейшим хранилищем земного углерода на планете. Когда растения растут, они захватывают углекислый газ из воздуха и превращают его в биомассу. Когда животные или другие организмы потребляют эту биомассу, они расщепляют её на углекислый газ для получения энергии и выпускают обратно в атмосферу — точно так же, как мы делаем каждый раз, когда выдыхаем. Но биомасса, захороненная в почве, имеет тенденцию оставаться там, не позволяя органическим веществам возвращаться в воздух в виде углекислого газа. Органический материал, захороненный в почве, всё ещё разлагается, просто это происходит медленнее, чем на поверхности. Микробы и грибки в почвах поедают захороненную биомассу, чтобы расщепить её, высвобождая часть захваченного углерода в виде углекислого газа и связывая часть остатков в виде тёмного, богатого углеродом вещества, называемого гумусом, который остаётся в почве. 

Баланс между захоронением углерода и пережёвыванием микробов в конечном итоге определяет, сколько углерода могут хранить почвы. Таким образом, всё, что даёт импульс микробам, может ускорить разложение углерода в почве. Как правило, микробы поедают органический углерод быстрее, когда температура выше. 

Исторически сложилось так, что почвоведы, интересующиеся тем, как изменение климата влияет на углерод в почве, в основном сосредотачивались на влиянии температуры, сказал Кейлор. Но растёт понимание того, что засуха тоже имеет значение, как и физическая структура почв. Сюда входят трещины в почве, которые, по словам Кейлора, исследователи часто рассматривают скорее как неприятность, которую следует избегать при полевых измерениях, чем заслуживающие отдельного изучения. 

Бесконечный цикл? 

Когда почва высыхает и сжимается, в зависимости от типа почвы образуются трещины глубиной до нескольких метров. (Они легче всего образуются в мелкозернистых, богатых глиной почвах). Трещины подвергают более глубокие слои почвы воздействию свежего, богатого кислородом воздуха и воды — двух веществ, которые подобны керосину для микробного метаболизма. Поскольку вокруг много органического материала, который почвенные микробы могут разлагать, недостаток воды или кислорода зачастую является единственным, что удерживает их от пережёвывания и выделения почвенного углерода. 

Инженер-геотехник Фаршид Вахедифард (Farshid Vahedifard) из Университета Тафтса и его коллеги установили связь между изменением климата, засухой, трещинами в почве и выбросами парниковых газов, изучая, как засуха меняет структуру почвы таким образом, что может поставить под угрозу земляную архитектуру, такую ​​​​как плотины и дамбы. 

«Трещины от высыхания из-за засухи не являются чем-то новым», — сказал он. Ни окисление углерода в почве, ни изменение климата не являются проблемой, добавил он. «Но одна вещь, которая привлекла мое внимание, — это динамика между ними. Мы начали изучать это, и я понял, что, похоже, существует петля обратной связи». 

По мере повышения средней температуры на планете исследователи ожидают, что засуха усилится и станет более частым явлением во многих засушливых регионах. Увеличение числа засух приведёт к увеличению трещин в почве, за которым последует выделение большего количества углекислого газа из почвы. Этот дополнительный углекислый газ, в свою очередь, способствует изменению климата — цепочка, которая проходит полный круг в самоускоряющейся петле обратной связи. 

Вахедифард и его коллеги опубликовали свое исследование в журнале Environmental Research Letters. 

По словам Кейлора, антропогенные выбросы парниковых газов существенно превышают увеличение выбросов углекислого газа из почвы. Но, добавил он, небольшие изменения в процессах, которые происходят на больших участках поверхности Земли, включая многие засушливые регионы, на самом деле могут привести к большим сдвигам. 

В петле обратной связи может быть нечто большее, чем просто углекислый газ, отметил Вахедифард. «Есть несколько оставшихся без ответа вопросов о динамике высыхания почвы, растрескивания, засух и выбросов парниковых газов». Вполне возможно, что эта обратная связь может включать и другие парниковые газы, такие как метан и закись азота. А вода, просачивающаяся по трещинам в глубокие почвы, также может растворять запасы неорганического минерального углерода — до сих пор неясно, какой эффект это будет иметь. 

Даже учитывая эти открытые вопросы, следующий шаг очевиден, сказал Вахедифард: количественная оценка силы обратной связи. Если исследователи смогут выяснить, насколько каждый шаг влияет на следующий, у них будет больше возможностей смягчить его последствия. «Я считаю, что это имеет несколько последствий с разных точек зрения — от моделирования изменения климата до сельского хозяйства, управления земельными ресурсами, а также инфраструктуры», — сказал Вахедифард. «Эта петля обратной связи была упущена из виду».

Ссылка: https://eos.org/articles/cracking-soils-could-accelerate-climate-change

О явлении сезонного гистерезиса между городскими островами тепла (urban heat islands, UHI) и фоновой температурой поверхности сообщалось во многих исследованиях, но объединяющее объяснение причин его величины, формы и направления петли оставалось менее ясным, а влияние городских ландшафтов и фонового климата на такой гистерезис также остаётся предметом исследования. Авторы провели систематическое исследование, основанное на долгосрочном автономном моделировании баланса поверхностной энергии, приземного воздуха и температуры кожи в городской биосферной системе Восточного Китая. Оно было выполнено с использованием современной модели земной поверхности — CLM5-LCZ (модель общественных земель версии 5 (CLM5) в сочетании с недавно разработанной моделью городского купола, представляющей разнообразные городские ландшафты со схемой классификации местных климатических зон). Чтобы изолировать причины гистерезиса UHI, была построена упрощённая структура путём объединения математического представления результатов модели сетки/подсетки, метода механизма двух сопротивлений и анализа взаимной корреляции с задержкой по времени. Результаты показали отчётливые структуры гистерезиса UHI, такие как скрученная, вогнутая вниз, вогнутая вверх и выпуклая вверх кривая в различных фоновых климатических условиях и городских ландшафтах. Основные формы гистерезиса отражают постепенный переход от вогнутости/выпуклости вверх к вогнутости/выпуклости вниз, характеризующийся более крупными зимними UHI от более влажного и тёплого климата к более сухому и холодному. На величину и сезонность приземных UHI отдельно влияет контраст между городским и сельским испарением и накоплением тепла в дневное и ночное время, тогда как межклиматические вариации дневного и ночного гистерезиса приземных UHI регулируются фазовым сдвигом эффективности конвекции и антропогенного тепла. Городские ландшафты влияют на гистерезис главным образом путём изменения амплитуды, а не формы петлевых кривых. Эта работа могла бы дать более полную картину того, как смягчить последствия потепления в городах с учётом межсезонных компромиссов в более широком регионе.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2023JD040446

Атмосферная сажа и органические частицы, образующиеся в результате сжигания ископаемого топлива и биомассы, изменяют климат Земли посредством взаимодействия с солнечной радиацией и изменения свойств облаков, действуя как ядра конденсации облаков и зародышеобразующие частицы льда. Недавние достижения в понимании их индивидуальных свойств и микроскопического состава привели к повышенному интересу к их микрофизическим свойствам. В этой статье представлен обзор современных передовых микроскопических измерений и предложено понимание будущих направлений изучения микрофизических свойств этих частиц. Для количественной оценки морфологии и старения сажи фрактальная размерность (D_f) является широко используемой количественной метрикой, позволяющей охарактеризовать морфологию агрегатов сажи и их модификации в зависимости от факторов старения, таких как состояние внутреннего смешивания, структуры «ядро-оболочка», неоднородность фазы и состава. Были разработаны модели, включающие показатели D_f и разнообразия смешения старых частиц сажи, что позволяет количественно оценить их оптическое поглощение и эффекты радиационного воздействия. Микрофизические свойства сажи и органических частиц сложны, и на них влияют источники частиц, процесс старения и метеорологические условия. Кроме того, растворимые органические частицы имеют разнообразную форму и могут участвовать в фазовом разделении «жидкость-жидкость» с сульфатными и нитратными компонентами. Первичные углеродистые частицы, такие как шарики смолы и сажа, требуют дальнейшего внимания из-за их сильных светопоглощающих свойств, присутствия токсичных органических компонентов и небольшого размера, которые могут повлиять на здоровье человека. Будущие исследовательские потребности включают как атмосферные измерения, так и подходы к моделированию, уделяя особое внимание изменениям в структурах смешивания ансамблей сажи и органических частиц, их влиянию на динамику климата и здоровье человека.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-024-00610-8

Автор обеспокоен тем, что учёные-климатологи становятся климатическими активистами, поскольку у учёных не должно быть априорной заинтересованности в результатах своих исследований. Точно так же его беспокоят активисты, выдающие себя за учёных, поскольку это может быть вводящей в заблуждение формой инструментализации.

Предыстория и мотивация

Неудивительно, что медленное получение научных знаний постоянно растущим международным и междисциплинарным сообществом исследователей изменения климата невозможно отследить при ускоряющихся темпах культурных, политических и экономических восприятий и действий в отношении многих угроз антропогенного глобального потепления, которое, вероятно, отразится на природных и социальных системах в различных пространственно-временных масштабах. Признание разделения между «нормальной» и «постнормальной» наукой не является чем-то новым¹, причём последняя часто описывается как легитимация плюрализма знаний в политических дебатах, что стало для многих освобождающим фактором². Характерная черта пока ещё разворачивающегося явления - смешение науки и политики³, при котором политические решения считаются безальтернативными (поскольку они предопределены с научной точки зрения), а значительная часть научного сообщества признаёт подчинённую роль по отношению к обществу (поскольку существует очевидное моральное обязательство)⁴.

Руководствуясь постоянной неспособностью международного соглашения по сокращению выбросов парниковых газов решить проблему глобального потепления, несмотря на тревожное недавнее повышение приземных температур и связанные с этим экстремальные гидроклиматические явления⁵, автор утверждает, что квазирелигиозная вера, а не понимание сложных причин и последствий изменений климата и окружающей среды подрывает академические принципы. Он рекомендует разделить науку о климате и климатический активизм концептуально и практически, и последний не следует путать с научными коммуникациями и участием общественности.

Наука о климате и климатический активизм 

Хотя этот комментарий не является критикой климатического активизма как такового, автора больше всего беспокоит растущее число учёных-климатологов, становящихся климатическими активистами, поскольку у учёных не должно быть априорной заинтересованности в результатах своих исследований. Как и в любом академическом случае, стремление к объективности должно также учитывать все аспекты исследований глобального изменения климата. Хотя у автора нет проблем с учёными, занимающими публичную позицию по вопросам климата, он видит потенциальные конфликты, когда учёные избирательно используют информацию или чрезмерно приписывают проблемы антропогенному потеплению и, таким образом, политизируют изменение климата и окружающей среды. Без самокритики и разнообразия точек зрения учёные в конечном итоге подорвут доверие к своим исследованиям и, возможно, вызовут более широкую общественную, политическую и экономическую реакцию. 

Точно так же автора беспокоят активисты, которые выдают себя за учёных, поскольку это может быть вводящей в заблуждение формой инструментализации. На самом деле, существует лишь тонкая грань между использованием и неправильным использованием научных достоверности и неопределённости, и есть свидетельства стратегической и избирательной передачи научной информации для действий по борьбе с изменением климата⁶. (Не)специализированные активисты часто принимают научные аргументы в качестве источника моральной легитимации своих движений6, которые могут быть скорее радикальными и деструктивными, чем рациональными и конструктивными. Однако неограниченная вера в научные знания проблематична, поскольку наука не имеет права ни на абсолютную истину, ни на этический авторитет⁷. Представление о том, что наука должна быть скорее объяснительной, чем исследовательской, является наивной переоценкой, которая может способствовать превращению сложной области глобального изменения климата в догматическую эрзац-религию для широкой общественности. Совершенно иррационально также, если активисты просят «следовать за наукой», когда не существует единого направления. Опять же, даже такой очевидный случай, как глобальное изменение климата, вызванное антропогенной деятельностью, не оправдывает отклонения от давних научных стандартов, которые отличают академический мир от социально-экономической и политической сфер. 

Роль недавнего глобального потепления 

Более того, автор считает, что это вводит в заблуждение, когда известные организации, такие как Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) в своём последнем резюме для политиков⁵, склонны преувеличивать научное понимание скорости недавнего антропогенного потепления по сравнению с диапазоном прошлой естественной изменчивости температуры в течение 2000 и даже 125 000 лет^8,9,10,11. Качество и количество доступных косвенных климатических записей слишком низки, чтобы можно было провести надёжное сравнение наблюдаемых годовых экстремальных температур в XXI веке с реконструированными долгосрочными климатическими средними значениями голоцена и ранее. Как и всякая наука, наука о климате носит неуверенный характер и подвержена ошибкам⁷. Это универсальное предостережение подчёркивает необходимость дополнительных исследований для надёжной контекстуализации антропогенного потепления и лучшего понимания чувствительности климатической системы Земли в различных пространственно-временных масштабах¹². В этом плане автор согласен, что МГЭИК выиграет от более активного участия в экономических исследованиях^13,14, и что её нейтральные отчёты должны информировать, а не предписывать климатическую политику^3,15. 

Более того, автор не может исключить, что продолжающаяся псевдонаучная погоня за рекордными волнами тепла и связанными с ними гидроклиматическими экстремальными явлениями отвлекает от научно обоснованных международных достижений важных долгосрочных целей по сокращению выбросов парниковых газов и смягчению последствий глобального потепления¹⁶. Поэтому лишь горькая ирония заключается в том, что частичный провал COP28 совпал с самым тёплым годом за всю историю наблюдений^17,18,19. Временное превышение уровня 2023 года теперь бросает вызов Парижскому соглашению по удержанию глобального потепления значительно ниже 2 °C²⁰. Специальный доклад МГЭИК-21 именно об этой сомнительной с научной точки зрения климатической цели²⁰ можно рассматривать как полезный пример научной коммуникации, которая способствовала широкому спектру климатических действий²². Беспрецедентное недавнее повышение температуры, которое последовало за увеличением концентрации парниковых газов²³ и которое было усилено продолжающимся явлением Эль-Ниньо²⁴, вероятно, продолжится в 2024 году, случилось один раз, почему бы ему не случиться дважды? 

Путь вперёд 

По сути, автор предполагает, что постоянно растущее смешение климатической науки, климатического активизма, климатической коммуникации и климатической политики, посредством которого научные идеи принимаются для продвижения заранее определённых позиций, не только создает путаницу среди политиков, заинтересованных сторон и широкой общественности, но также снижает академический авторитет. Размытие границ между наукой и активизмом может нанести вред движениям за защиту окружающей среды и защиты климата, а также столь необходимому международному согласию для устойчивого роста и глобального энергетического перехода. Если несвязанный климатический активизм приведёт к массовой панике или безразличию, люди могут подумать, что либо уже слишком поздно действовать, либо что действия не имеют значения. Этот аргумент не противоречит идее о том, что массовая мобилизация как эффективный социальный ответ на изменение климата возможна только в том случае, если общество испытывает устойчивый уровень риска²⁵. Тем не менее, по мнению автора, мотивация более полезна, чем ограничения, по крайней мере, в долгосрочной перспективе. Авторскую критику неконтролируемого объединения учёных-климатологов и климатических активистов не следует понимать как общую критику климатического активизма, для которого существует множество конструктивных способов²⁶, особенно если признать, что смягчение последствий изменения климата и адаптация являются желательными вариантами, и что бездействие может быть важной частью активизма. 

В заключение и в качестве пути вперёд автор рекомендует, чтобы нейтральная наука оставалась беспристрастной и избегала любых форм отбора, чрезмерной атрибуции и редукционизма, которые отражали бы тип активизма. Политики должны продолжать искать и учитывать нюансы информации из всё более сложного медиа-ландшафта, в котором пересекаются академические, экономические и общественные интересы. Рекомендации различных исследователей и учреждений, помимо МГЭИК и других крупных организаций, оценивающих состояние знаний в конкретных научных областях, должны включать критические исследования таких очевидных случаев, как антропогенное изменение климата. Успешная международная климатическая программа, включающая как смягчение последствий изменения климата, так и адаптацию, требует надёжных отчётов о подробных и заслуживающих доверия фактах и ​​неопределённостях, тогда как любая форма научного подхода и преувеличений будет контрпродуктивной. 

Литература

1. Funtowicz, S. O. & Ravetz, J. R. Three types of risk assessment: a methodological analysis. In Risk Analysis in the Private Sector (eds. Whipple, C. & Covello, V. T.) 831–848 (Plenum Press, New York, 1885).
2. Ravetz, J. & Funtowicz, S. Post-normal science—an insight now maturing. Futures 31, 641–646 (1999).
3. Storch, H.von & Krauß, W. Die Klimafalle. Die gefährliche Nähe von Politik und Klimaforschung. Hanser: Munich. Raumforsch. Raumord. https://doi.org/10.1007/s13147-014-0273-z (2013).
4. von Storch, H. COVID-19 und menschgemachter Klimawandel als postnormale wissenschaftliche Objekte. Naturwiss. Rundsch. 74, 132–136 (2021).
5. IPCC. Summary for policymakers. In Climate Change 2021: the Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (eds. Masson-Delmotte, V. P. et al.) 3–32 (Cambridge University Press, Cambridge, 2021).
6. Sofdorf, A. & Burgi, V. Listen to the science!”—the role of scientific knowledge for the Fridays for Future movement. Front. Comm. 7, 983929 (2022).
7. Popper, K. Natural selection and the emergence of mind. Dialectica 32, 339–355 (1978).
8. Esper, J. & Büntgen, U. The future of paleoclimate. Clim. Res. 83, 57–59 (2021).
9. Anchukaitis, K. J. & Smerdon, J. E. Progress and uncertainties in global and hemispheric temperature reconstructions of the common era. Quat. Sci. Rev. 286, 107537 (2022).
10. Essell, H. et al. A frequency-optimised temperature record for the Holocene. Environ. Res. Lett. 18, 114022 (2023).
11. Esper, J., Schulz, P. & Büntgen, U. Is recent warming exceeding the range of natural variability of the past 125,000 years. Atmosphere 15, 405 (2024).
12. Sherwood, S. C. et al. An assessment of Earth’s climate sensitivity using multiple lines of evidence. Rev. Geophys. 58, e2019RG000678 (2020).
13. Noy, I. Economists are not engaged enough with the IPCC. Clim. Action 2, 23 (2023).
14. William D. Nordhaus, W. D. (eds) The Climate Casino: Risk, Uncertainty, and Economics for a Warming World (Yale University Press, 2013).
15. Pryck, De, K & Hulme, M. (eds) A Critical Assessment of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Cambridge University Press, 2023).
16. Hansen, J. E. et al. Global warming in the pipeline. Oxford Open Clim. Change 3, kgad008 (2023).
17. Editorial Hoping for better. Nat. Clim. Change 14, 1 (2024).
18. Voosen, P. The hottest year was even hotter than expected. Science 383, 134 (2024).
19. Copernicus. 2023 Global Climate highlights. https://climate.copernicus.eu/ (2024).
20. Knutti, R., Rogelj, J., Sedláček, J. & Fischer, E. M. A scientific critique of the two-degree climate change target. Nat. Geosci. 9, 13–18 (2016).
21. IPCC. Summary for policymakers. In Global Warming of 1.5 °C. An IPCC Special Report on the Impacts of Global Warming of 1.5 °C Above Pre-industrial Levels and Related Global Greenhouse Gas Emission Pathways, in the Context of Strengthening the Global Response to the Threat of Climate Change, Sustainable Development, and Efforts to Eradicate Poverty (eds. Masson-Delmotte, V. et al.) 3–24 (Cambridge University Press, Cambridge, 2018).
22. Doran, R., Ogunbode, C. A., Böhm, G. & Gregersen, T. Exposure to and learning from the IPCC special report on 1.5 °C global warming, and public support for climate protests and mitigation policies. npj Clim. Action 2, 11 (2024).
23. Friedlingstein, P. et al. Global carbon budget 2023. Earth Syst. Sci. Data 15, 5301–5369 (2023).
24. van Oldenborgh, G. J. et al. Defining El Niño indices in a warming climate. Environ. Res. Lett. 16, 044003 (2021).
25. Fisher, D. R. AnthroShift in a warming world. npj Clim. Action 1, 9 (2022).
26. Joshi, N., Agrawal, S., Ambury, H. & Parida, D. Advancing neighbourhood climate action: opportunities, challenges and way ahead. npj Clim. Action 3, 7 (2024).

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s44168-024-00126-0

За последние десятилетия возросло воздействие наводнений в глобальном масштабе. Хотя усиление воздействия было доминирующим фактором, одновременно было обнаружено противодействующее снижение уязвимости, но оно было слишком слабым, чтобы обратить вспять эту тенденцию. С целью оценить текущий прогресс в снижении уязвимости, авторы объединили ставший недавно доступным набор данных о затопленных территориях, полученных на основе спутниковых снимков 913 событий, с четырьмя глобальными базами данных о стихийных бедствиях и социально-экономическими данными. Уязвимость связанных с конкретными событиями активов, погибших и перемещённых лиц в результате наводнений, свидетельствует об отсутствии прогресса в снижении глобальной уязвимости к наводнениям в период 2000–2018 гг. Изучалась взаимосвязь между уязвимостями и человеческим развитием, неравенством, подверженностью наводнениям и местными структурными характеристиками. Обнаружено, что уровни уязвимости значительно ниже в районах с хорошими структурными характеристиками и значительно выше в слаборазвитых регионах. Однако социально-экономическое развитие было недостаточным для снижения уязвимости за исследуемый период. Тем не менее, сильная корреляция между уязвимостью и структурными характеристиками предполагает дальнейший потенциал адаптации за счёт снижения уязвимости.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01401-y

Арктический регион с 1979 года нагревался почти в четыре раза быстрее, чем в среднем по земному шару, что имело далеко идущие глобальные последствия. Однако модельные прогнозы темпов потепления в Арктике неопределённы, и одним из ключевых компонентов является перенос тепла океаном в Северный Ледовитый океан. Авторы использовали историческое и будущее климатическое моделирование с высоким разрешением, чтобы показать, что перенос тепла океаном через Берингов пролив оказывает более существенное влияние на потепление в Арктике, чем считалось ранее. Ансамбль с высоким разрешением демонстрирует на 20% большую скорость потепления за 2006–2100 гг. по сравнению с результатами стандартных моделей с низким разрешением. Усиленное потепление в Арктике при моделировании с высоким разрешением в первую очередь связано с увеличением переноса тепла океаном через узкий и мелководный Берингов пролив, который почти в четыре раза больше, чем при моделировании с низким разрешением. Следовательно, прогнозируемая скорость потепления Арктики с помощью климатических моделей с низким разрешением, вероятно, будет недооценена из-за того, что разрешение модели недостаточно для отражения будущих изменений в переносе тепла в Беринговом проливе. 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-024-02008-z

Яркой повторяющейся особенностью зимней изменчивости климата является структура «тёплая Арктика-холодная Евразия» (ТАХЕ) аномалий приземной температуры воздуха противоположного знака в регионах Баренцева моря и средних широт Евразии. Её происхождение и механизмы горячо обсуждаются, а её предсказуемость остаётся недостижимой. В этом исследовании изучаются статистические связи зимнего диполя ТАХЕ с сопутствующими аномалиями атмосферной циркуляции и океаническими предшественниками в эпоху спутниковых наблюдений. Результаты показывают высокий потенциал сезонной предсказуемости не только диполя ТАХЕ, но и некоторых связанных с ним индикаторов зимней изменчивости климата, включая аномалии приземной температуры воздуха в Арктике и Евразии. В периоды крайней ковариативности между арктическими и евразийскими приземными температурами воздуха примерно в начале 1980-х и конце 2000-х годов большая часть изменчивости ТАХЕ объясняется аномалиями температуры океана и приземного турбулентного теплового потока в регионе Баренцева моря в предыдущие месяцы. Аномалии летней атлантической температуры воды и осенней температуры поверхности моря в этом регионе объясняют около 70–80% дисперсии последующей зимней изменчивости ТАХЕ во время всех событий сильной арктически-евразийской ковариативности приземной температуры воздуха. Анализ изменчивости температуры поверхности моря в арктическом и североатлантическом регионах позволяет предположить, что зимняя связь ТАХЕ с летними аномалиями атлантической температуры воды отражает реакцию атмосферы на крупномасштабное повторное появление на поверхности аномалий температуры океана. Однако эта связь сохранялась лишь до начала 2000-х годов. С тех пор зимняя изменчивость ТАХЕ тесно связана с осенними аномалиями температуры поверхности моря в регионе Баренцева моря и северной части Тихого океана.

 Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-023-07091-0 

Сильные осадки, часто связанные с погодными явлениями, такими как тропические и внетропические циклоны, атмосферные реки и мезомасштабные конвективные системы, могут привести к значительным социально-экономическим потерям. В этом исследовании авторы применили средства отслеживания таких атмосферных особенностей для количественной оценки вклада типов штормов в наборы данных наблюдений и краткосрочные ретроспективные климатические модельные прогнозы. Они сгенерировали глобальный ежечасный набор данных о штормах с пространственным разрешением 0,25°, охватывающий период 2006–2020 гг., на основе результатов отслеживания с помощью TempestExtremes и Python FLEXible object TRacKeR. Проведённый анализ показывает, что на рассмотренные четыре типа штормов приходится 67% среднегодового количества осадков в мире и 82% из 1% самых экстремальных значений осадков, при этом мезомасштабные конвективные системы находятся в основном над тропиками, а атмосферные реки и внетропические циклоны — в средних широтах. Процент осадков от этих ураганов также демонстрирует сильную сезонность во многих географических точках. Далее результаты отслеживания были применены к ретроспективным прогнозам энергетической экзамасштабной модели земной системы (E3SM) для оценки, насколько хорошо моделируются эти штормы. Оценка показывает, что E3SM с разрешением ~1° значительно недооценивает общее количество и экстремальные количества осадков, связанных с штормами, особенно для мезомасштабных конвективных систем в тропиках. Этот анализ также показывает, что модель не может правильно отразить средние суточные фазы и амплитуду осадков мезомасштабных конвективных систем. Использованный подход, основанный на явлениях, обеспечивает лучшее понимание характеристик осадков и может привести к более качественной оценке модели за счёт выявления основных проблем в физике модели, обусловленных процессами выпадения осадков, связанными с сильными ураганами.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2023JD039697