Непрерывное изменение климата вынуждает города предпринимать действия по предотвращению рисков и адаптации городских пространств к новым условиям. Опыт многих европейских городов последних лет показывает, что действия по адаптации городского пространства к изменению климата стали важной частью местной политики. Предметом статьи являются планируемые и реализуемые мероприятия по адаптации к изменению климата в городских пространствах. Её целью является классификация и выявление адаптационных мероприятий, проводимых в крупных городах. Авторы проанализировали данные из 44 польских городов и поместили их в контекст ведущих мероприятий по адаптации, проводимых в отдельных европейских городах. Целью детального исследования является сравнение числа и типов мероприятий, запланированных и реализованных в масштабе отдельных польских городов, с указанием доминирующих и менее значимых видов деятельности. Авторы приходят к выводу, что с течением времени мероприятия по адаптации к изменению климата будут оказывать всё большее влияние на формирование ландшафта европейских городов, в том числе и польских. Их число будет постепенно увеличиваться, как и информированность городских властей и активность местных сообществ. Изменятся и виды деятельности, а вместе с ними качество городских пространств и жизни жителей. Авторы также приходят к выводу, что дальнейшие исследования потребуют проведения количественных и качественных исследований в контексте эффективности процесса адаптации в городских пространствах в результате оценки и мониторинга как систематически обновляемых планировочных и стратегических документов, так и реализуемых программ и мероприятий.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-023-03581-6

Модификация солнечной радиации (МСР) всё чаще обсуждается как инструмент для уменьшения или предотвращения глобального потепления и связанного с этим риска обрушения ледяного щита, что считается возможным для Западно-Антарктического ледяного щита (ЗАЛЩ). Авторы анализируют влияние инъекций стратосферного аэрозоля на изменение уровня моря в Антарктике в период от столетия до тысячелетия с использованием модели ледникового щита. Обнаружено, что крупномасштабная МСР в середине XXI века может отсрочить, но в конечном счёте не предотвратить крах ЗАЛЩ в сценарии с высокими выбросами. Для сценариев промежуточных выбросов МСР может быть эффективным инструментом для задержки или даже предотвращения нестабильности ЗАЛЩ, если она будет развёрнута к середине века. Однако вмешательства МСР могут быть связаны со значительными рисками, обязательствами и непреднамеренными побочными эффектами; поэтому сокращение выбросов для предотвращения коллапса ЗАЛЩ кажется более практичным и разумным подходом на текущем этапе.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-023-01738-w

Существующие данные о выбросах CO₂, о которых сообщает городская инвентаризация, обычно отстают в реальном времени на год или более и подвержены большим неопределённостям. Это исследование отвечает растущей потребности в своевременной и точной оценке городских выбросов CO₂ для поддержки текущих и будущих мер и политики по смягчению последствий. Авторы сосредоточились на Париже, крупнейшем городском районе в Европейском союзе и городе с самой плотной сетью наблюдений за атмосферным CO₂ в Европе. Они выполнили долгосрочные атмосферные инверсии для количественной оценки общегородских выбросов CO₂, т.е. ископаемого топлива, а также биогенных источников и стоков, за шесть лет (2016–2021 гг.) с использованием байесовской системы обратного моделирования. В основе инверсионной схемы лежит новая ежечасная инвентаризация выбросов CO₂ от ископаемого топлива (Origins.earth) в реальном времени с пространственным разрешением один км. В дополнение к полуденным наблюдениям авторы попытались ассимилировать утренние концентрации CO₂, основываясь на способности модели переноса Weather Research and Forecasting with Chemistry (WRF-Chem) описывать динамику пограничного слоя атмосферы, ограниченную высотой наблюдаемого слоя. Полученные результаты показывают долгосрочную тенденцию к снижению примерно на 2% ± 0,6% в год годовых выбросов CO₂ в районе Парижа. Воздействие пандемии COVID-19 привело к сокращению ежегодных выбросов CO₂ от ископаемого топлива на 13% ± 1% в 2020 году по сравнению с 2019 годом. Впоследствии ежегодные выбросы увеличились на 5,2% ± 14,2% с 32,6 ± 2,2 Мт CO₂ в 2020 году до 34,3 ± 2,3 Мт CO₂ в 2021 году. Основываясь на сочетании современных кадастров, моделирования атмосферы с высоким разрешением и высокоточных наблюдений, нынешние возможности могут предоставить оценки выбросов CO₂ в масштабе города в режиме, близком к реальному времени, меньшем чем за месяц, и результаты согласуются в пределах 10% с независимыми оценками, полученными на основе нескольких инвентаризаций городского масштаба.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/23/8823/2023/

Важная роль, которую пограничный слой атмосферы (ПСА) играет в климатической системе Центральной Арктики, была признана, но его высота, определяемая как слой непрерывной турбулентности, прилегающий к поверхности, редко исследовалась. Используя круглогодичный набор данных радиозондирования во время экспедиции Многопрофильной дрейфующей обсерватории для изучения арктического климата (MOSAiC), авторы улучшили алгоритм, основанный на числах Ричардсона, учитывающий влияние облачности, а затем проанализировали характеристики и изменчивость высоты ПСА над Северным Ледовитым океаном. Результаты показывают, что годовой ход характеризуется отчётливым пиком в мае и двумя соответствующими минимумами в январе и июле. Это годовое изменение высоты ПСА в основном контролируется эволюцией тепловой структуры ПСА. Температурные инверсии зимой и летом усиливаются за счёт сезонного радиационного выхолаживания и адвекции тёплого воздуха, при этом температура поверхности сдерживается таянием соответственно, что приводит к низкой высоте ПСА в это время. Метеорологические и турбулентные переменные также играют значительную роль в изменении высоты ПСА, включая приповерхностный градиент потенциальной температуры, скорость трения и скорость диссипации турбулентной кинетической энергии. Кроме того, ПСА при MOSAiC более подавлен, чем ПСА, во время эксперимента по балансу поверхностного тепла Северного Ледовитого океана (SHEBA) летом, что указывает на большую изменчивость структуры арктического ПСА в течение летнего сезона таяния.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/23/8683/2023/

В работе анализируется вклад атмосферных рек, циклонов и фронтов в общее количество осадков в Арктике. Авторы фокусируются на двух разных периодах различных погодных условий из двух авиационных кампаний: ACLOUD (Наблюдения за арктическими облаками с использованием бортовых измерений в полярный день; май/июнь 2017 г.) и AFLUX (Авиационная кампания «Потоки пограничного слоя Арктики»; март/апрель 2019 г.). Обе кампании охватили северный сектор Северной Атлантики, район Арктики, подверженный наибольшему количеству осадков. Используя реанализ ERA5, авторы выявили ярко выраженные региональные аномалии с повышенным уровнем осадков по сравнению с климатологией во время ACLOUD, тогда как во время AFLUX повышенные нормы осадков наблюдаются на большей части территории.
Разработана новая методология, позволяющая анализировать вклад атмосферных рек, циклонов и фронтов в интенсивность осадков на основе реанализа ERA5 и различных алгоритмов обнаружения. При этом различается, встречаются ли эти системы совместно или по отдельности. Вклады различаются между двумя периодами. Во время ACLOUD (начало лета) нормы осадков в основном связаны с атмосферными реками (40%) и фронтовой (55%) компонентой, в то время как циклонические компоненты (22%) играют второстепенную роль. Однако во время AFLUX (ранняя весна) осадки в основном связаны с компонентами, связанными с циклонами (62%). В течение обоих периодов кампании снег является преобладающей формой осадков, а небольшие дожди почти всегда связаны с атмосферными реками. Около трети осадков нельзя отнести ни к одной из погодных систем, так называемая остаточная. В то время как остаток чаще можно обнаружить в виде конвективных осадков, чем в виде крупномасштабных, редкий случай конвективных осадков (примерно 20%) не может полностью объяснить этот остаток. Доля осадков, классифицируемая как остаточная, значительно снижается, если применяется пороговое значение осадков, часто используемое для устранения «искусственных» осадков. Однако пороговое значение 0,1 мм ч⁻¹ уменьшает общее накопленное количество осадков в 2 (ACLOUD) и в 3 раза (AFLUX), особенно влияя на лёгкие осадки над Северным Ледовитым океаном. Также показана зависимость результатов от выбора алгоритма обнаружения, служащего первой оценкой неопределённости.
В будущем авторы намерены применить методологию к полному архиву ERA5, чтобы выяснить, являются ли различия, обнаруженные между периодами кампаний, типичными для разных сезонов, в которые они проводились, и можно ли выявить какие-либо тенденции в осадках, связанные с этими погодными системами.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/23/8705/2023/

По мере развития области климатического обслуживания растёт признание необходимости его оценки. Существующие исследования в основном включают подробные оценки и обсуждения одной или небольшого числа услуг или широкомасштабные выборочные мероприятия, в ходе которых регистрируется основная информация об очень большом числе услуг. В этой работе авторы предлагают промежуточный подход к оценке существующего климатического обслуживания, включающий показатели оценки с определениями высокой, средней и низкой эффективности на основе ранее предложенной структуры. Показатели оценки характеризуют тип информации, предоставляемой климатической службой, способ её передачи и степень прозрачного представления истории разработки инструмента. Использованы предложенные показатели для оценки выборки из 20 онлайн-инструментов поддержки принятия решений в США, направленных на реализацию адаптации к изменению климата. По мнению авторов, большинство инструментов достаточно тщательно представляют детальную информацию о климате и включают пояснительный материал. Однако лишь немногие инструменты содержат подробное обсуждение конкретных решений, на поддержку которых призван инструмент, или той роли, которую климатическая информация может играть в этих решениях. Эта работа вносит свой вклад в подход к оценке климатического обслуживания среднего масштаба, который обеспечивает золотую середину между подробными ситуационными исследованиями и широкомасштабной выборкой. Это может дополнить существующие исследования по оценке, а также выявить потенциальные проблемы и пробелы в исследованиях и оценке климатического обслуживания.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-023-03595-0

Многопрофильная дрейфующая обсерватория для изучения арктического климата (Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate, MOSAiC) представляла собой годовую экспедицию, проводившуюся при поддержке ледокола «Polarstern» после трансполярного дрейфа с октября 2019 года по октябрь 2020 года. Кампания задокументировала годовой цикл физических, биологических и химических процессов, воздействующих на систему атмосфера-лёд-океан. Центральное значение имели измерения термодинамической и динамической эволюции морского льда. Межведомственная международная группа под руководством Университета Колорадо / CIRES и NOAA-PSL наблюдала за метеорологией и обменом энергией между поверхностью и атмосферой, включая радиацию, турбулентный поток импульса, турбулентный поток скрытого и явного тепла и снежный кондуктивный поток. На льду располагались четыре станции: 10-метровая микрометеорологическая вышка в паре с мачтой 23/30 м и радиолокационная станция, а также три автономные станции для отслеживания атмосферных поверхностных потоков. В совокупности четыре станции получили данные примерно за 928 дней. Эта статья документирует получение и постобработку этих измерений и предоставляет исследователям руководство по доступу и использованию продуктов данных.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-023-02415-5

Озон, важный компонент атмосферы, влияющий на различные процессы в тропосфере и стратосфере и вносящий значительный вклад в изменение климата и окружающей среды. Развитие метеорологических спутниковых технологий позволило разместить в космосе приборы для обнаружения озона, обеспечивающие точные и глобальные спутниковые данные об озоне при любых погодных условиях. В этом исследовании используются наукометрические методы, такие как анализ сотрудничества, анализ совместного цитирования и анализ совпадения ключевых слов, для изучения текущего состояния, тенденций и будущих направлений спутниковых исследований озона с более широким охватом поиска и более объективными результатами по сравнению с обзором исследований ручным способом. Анализ набора данных из 5320 библиографических записей базы данных основной коллекции WoS позволяет выявить ключевые интеллектуальные рамки, формировавшие эту область в период с 2005 по 2023 гг. Результаты показывают, что ведущие страны, такие как США, Германия, Франция и Китай, наряду с их соответствующими учреждениями и авторами возглавляют спутниковые исследования озона. Партнёрские отношения между Соединёнными Штатами и европейскими странами играют решающую роль в продвижении научных исследований. Более того, 20 различных кластеров совместного цитирования определяют структуру знаний в данной области, демонстрируя последовательное развитие во времени. Фокус расширился от спутниковых инструментов наблюдения за озоном до более широких областей, таких как загрязнение атмосферы и условия окружающей среды, при этом «качество воздуха» становится важной областью исследований и будущей тенденцией. На основе этих выводов предлагаются четыре основных направления исследований: понимание механизмов загрязнения атмосферы, совершенствование технологий обнаружения озона, использование спутниковых данных об озоне для определения погодных и климатических явлений. Это исследование призвано помочь учёным, сообщая всестороннее представление о траектории развития спутниковых исследований озона. Его результаты могут служить ценным ориентиром для исследователей, позволяющим эффективно находить соответствующие публикации и журналы. Разработчики политики также могут использовать этот систематический обзор в качестве структурированного ориентира.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/14/8/1245

Изменения атлантической меридиональной термохалинной циркуляции представляют собой важнейший компонент изменчивости климата северного полушария. В модельных исследованиях её десятилетняя изменчивость приписывалась интенсивности глубокой зимней конвекции в Лабрадорском море. Эта связь подвергается сомнению наблюдениями переноса на участках субполярного круговорота. Авторы использовали модель океана с большим количеством вихрей, фиксирующую наблюдаемую концентрацию нисходящих потоков в северо-восточной Атлантике и незначительное влияние межгодовых изменений конвекции Лабрадорского моря в течение последнего десятилетия. Однако исключительно холодные зимы в Лабрадорском море в первой половине 1990-х гг. вызвали положительную аномалию атлантической меридиональной термохалинной циркуляции более чем на 20%, в основном за счёт усиления нисходящего потока в северо-восточной части Северной Атлантики. Отдалённый эффект чрезмерной плавучести в Лабрадорском море связан с быстрым распространением среднеглубинных аномалий плотности в море Ирмингера и их вовлечением в глубинное пограничное течение у Гренландии.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-023-40323-9

Методы ведения лесного хозяйства и интенсивность лесозаготовок влияют на производство древесины, поглощение углерода и биоразнообразие. Авторы разработали различные сценарии управления с помощью анализа заинтересованных сторон и включили их в симулятор роста леса PREBAS. Чтобы проанализировать влияние интенсивности сбора урожая, они использовали ограничения на общий урожай: обычный бизнес, низкий урожай, интенсивный сбор урожая и отсутствие урожая. Проведено моделирование на сетке, покрывающей всю территорию Финляндии, до 2050 года. Цели авторов состояли в том, чтобы (1) проверить, насколько сценарии управления различаются в своих прогнозах, (2) проанализировать потенциальное производство древесины, поглощение углерода и биоразнообразие при различной урожайности и (3) сравнить различные варианты распределения сценариев и охраняемых территорий. Уровень лесозаготовок имел ключевое значение для запасов и потоков углерода, независимо от управленческих действий и умеренных изменений доли строго охраняемых лесов. Напротив, биоразнообразие в большей степени зависело от других переменных управления, чем от уровня лесозаготовок, и относительно не зависело от запасов и потоков углерода.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s13280-023-01899-0