Научное сообщество использует эффективные стратегии и инновационные подходы для информирования лиц, принимающих решения, и влияния на научные круги.
Научная политика не ограничивается спорным политическим диалогом или административным протоколом. Речь идёт не только об этих аспектах коммуникации, но также включает в себя информационно-разъяснительную работу на местах, свежий взгляд на знакомые проблемы и оперативную адаптацию существующих политик.
Учёные, изучающие атмосферу, успешно используют все вышеперечисленные подходы в «Подготовке почвы для действий по борьбе с изменением климата в соответствии с Монреальским протоколом». Стивен О. Андерсен, Марко Гонсалес и Нэнси Дж. Шерман (Stephen O. Andersen, Marco Gonzalez, and Nancy J. Sherman) описывают, как дюжина академических статей легла в основу Кигалийской поправки, расширившей Монреальский протокол от договора, направленного на защиту озонового слоя Земли, до договора, адаптированного для решения проблемы истощения гидрофторуглеродов и поощрения большей энергоэффективности.
За свою 150-летнюю историю Всемирная метеорологическая организация (ВМО) также адаптировалась — к сдвигам в геополитическом балансе, войнам, как горячим, так и холодным, и новым технологиям с воздуха, суши и моря. Однако самая заметная современная проблема ВМО не является ни цифровой, ни дипломатической: это частный сектор. «ВМО пережила холодную войну, но сможет ли она пережить капитализм?» — спрашивает Билл Моррис (Bill Morris).
Чтобы более эффективно реагировать на такие дискурсы, связанные с наукой о данных, открытиях и решениях, научному сообществу необходима политика, позволяющая лучше набирать и удерживать широкую сеть членов. Эта политика может заложить основу для высшего образования, как отмечают Мелисса А. Берт, Ребекка Т. Барнс, Сара Шанц, Сандра Клинтон и Эмили В. Фишер (Melissa A. Burt, Rebecca T. Barnes, Sarah Schanz, Sandra Clinton, and Emily V. Fischer) в материале «Наставничество создаёт инклюзивность и принадлежность к наукам о Земле».
Выражается надежда, что этот срез историй о научной политике — как международных, так и интерсекциональных — иллюстрирует, как учёные информируют окружающий мир и влияют на него.

Ссылка: https://eos.org/agu-news/the-policy-of-science

Морские волны тепла наносят ущерб морским экосистемам и услугам, при этом последствия в основном обнаруживаются ниже поверхности океана. Чтобы создать по-настоящему удобную для пользователя систему обнаружения, необходимо предоставлять подповерхностные прогнозы. Авторы демонстрируют осуществимость сезонного прогнозирования подповерхностных морских волн тепла с использованием теплосодержания верхних слоёв океана. Они проверяют прогнозы поверхностных и подповерхностных явлений с помощью оперативной системы динамического сезонного прогнозирования на основе спутниковых наблюдений и реанализа океана соответственно. Продемонстрировано, что показатели летних явлений (числа дней, наибольшей интенсивности и числа явлений) предсказываются с большей точностью, чем их поверхностные эквиваленты на большей части Мирового океана. Определены регионы, не демонстрирующие значительных откликов на поверхности, но всё же способные извлечь выгоду из показаний точных инструментов раннего предупреждения о недрах (например, в средних широтах). Динамическая система, используемая здесь, превосходит стационарную модель и не подвергается значительному влиянию тенденций потепления, демонстрируя способность фиксировать соответствующую субсезонную изменчивость.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-023-00892-5

Эль-Ниньо - Южное колебание (ЭНЮК) оказывает глубокое влияние на погодные условия во всём мире, однако единого мнения относительно его реакции на глобальное потепление нет. Несколько модельных исследований обнаруживают усиление ЭНЮК в сценариях глобального потепления, в то время как другие предполагают его ослабление. Используя широкий спектр моделей из CMIP6 и четыре типа экспериментов по потеплению, авторы показывают, что большинство моделей предсказывают усиление ЭНЮК к концу века в экспериментах Shared Social Pathway (SSP). и в идеализированных 1pctCO₂ и 4xCO₂ экспериментах. Однако несколько моделей предсказывают отсутствие изменений или ослабление ЭНЮК, особенно в идеализированных экспериментах. Важно отметить, что самое сильное воздействие (внезапное — 4xCO₂) не вызывает самой сильной реакции ЭНЮК, в то время как различия между моделями намного больше, чем между сценариями потепления. Для долговременного отклика (более 1000 лет) модели расходятся даже по знаку изменения. Кроме того, изменения изменчивости температуры поверхности моря (ТПМ) при ЭНЮК лишь незначительно коррелируют с изменением среднего состояния тропической части Тихого океана. Наивысшая корреляция для амплитуды ТПМ ЭНЮК обнаружена со средним зональным градиентом ТПМ в эксперименте SSP5-8.5 (R = − 0,58). Напротив, изменения в изменчивости осадков ЭНЮК хорошо коррелируют с изменениями в среднем состоянии, а также с изменениями в изменчивости ТПМ ЭНЮК. При оценке индекса стабильности Бьёркнеса для подмножества моделей обнаружено, что он не является надёжным предиктором усиления ЭНЮК, поскольку этот индекс имеет тенденцию предсказывать большую стабильность при потеплении. Авторы утверждают, что повышенная стабильность ЭНЮК компенсируется увеличением атмосферного шума и/или потенциальными нелинейными эффектами. Однако надёжный межмодельный механизм, который мог бы объяснить более сильное ЭНЮК, смоделированное с глобальным потеплением, всё ещё отсутствует. Поэтому следует проявлять осторожность при рассмотрении изменений ЭНЮК на основе единичной модели или сценария потепления.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-023-06856-x

Опубликован совместный доклад Международного бюро мер и весов и ВМО «Метрология для действий в области климата»: 

Смешанные жаркие и засушливые явления могут нанести значительный ущерб и подтолкнуть социально-экономические системы к переломным моментам, подавляя способность природных и антропогенных систем справляться с комбинированными факторами стресса. По мере того, как изменение климата продолжает изменять характер угроз, последствия этих событий будут ещё больше усугубляться изменениями в подверженности и уязвимости. Однако будущий риск этих событий и роль этих компонентов остаются плохо изученными. Используя мультимодельный ансамбль, авторы обнаружили, что к концу XXI века дополнительные 0,7–1,7 миллиарда человек во всём мире будут подвергаться усиленным сложным явлениям, в зависимости от сценариев. Кроме того, по прогнозам, воздействие этих явлений на пахотные земли увеличится на 2–5,7 млн км². Эти результаты также показывают, что в странах со слабым управлением риск сложных событий возрастёт в два раза больше, чем в странах с хорошим управлением. Тем самым подчёркивается важность эффективного управления для смягчения и управления растущими рисками сложных явлений.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-023-00401-7

Влияние ассимиляции толщины арктического морского льда (ТАМЛ), полученной со спутников, на климатологию моделирования сплочённости морского льда (СМЛ) в CICE5 (Community Ice CodE version 5.1.2) исследуется с использованием системы усвоения данных, основанной на оптимальной интерполяции ансамбля. Система усвоения спутниковых данных SIT CryoSat-2 and SMOS за 2011–2019 гг. значительно снижает климатологическую погрешность ТАМЛ и СМЛ как в периоды таяния морского льда, так и в вегетационные периоды. Кроме того, реакция СМЛ на изменение ТАМЛ сильно зависит от времени года и географического положения. Увеличение ТАМЛ во внутренней ледовой зоне связано с системой усвоения данных во время бореальной зимы, когда возможно наблюдение с помощью ТАМЛ; таяние льда в течение последующих сезонов ослабляется, увеличивая СМЛ в течение бореального лета, уменьшая одновременно её погрешность. В краевых ледовых зонах положительное смещение ТАМЛ, показанное в контрольном моделировании, значительно снижается с помощью системы усвоения данных, что уменьшает положительное смещение СМЛ. Идеализированные эксперименты по снижению ТАМЛ показывают, что усиленный процесс таяния донного льда играет решающую роль в снижении СМЛ; предписанное сокращение ТАМЛ увеличивает солёность ледяной массы из-за слабого гравитационного дренирования рассола и повышает температуру ледяной массы вследствие уменьшения альбедо морского льда. Увеличение солёности и температуры льда способствует уменьшению энтальпии льда, ускоряя процесс придонного таяния, что приводит к уменьшению СМЛ.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-023-00402-6

Снег играет важную роль в Арктике как граница между морским льдом и атмосферой. Оптические свойства, теплопроводность и распределение массы имеют решающее значение для понимания энергетического баланса и распределения массы сложной системы арктического морского льда. Проводя измерения с октября 2019 г. по сентябрь 2020 г. в рамках экспедиции Многопрофильной дрейфующей обсерватории для изучения арктического климата (MOSAiC), авторы получили набор данных, отражающий годовую эволюцию физических свойств снежного покрова и поверхностного рассеивающего слоя, пористого поверхностного слоя арктического морского льда, формирующегося за счёт преимущественного таяния на границах ледяных зёрен. Набор данных включает измерения снега во время MOSAiC: профили глубины, плотности, температуры, водного эквивалента снега, сопротивления проникновению, стабильного изотопа воды, солёности и образцов микрокомпьютерной томографии. Большинство снежных ям еженедельно посещались и измерялись, чтобы зафиксировать временную эволюцию физических свойств снега. Скомпилированный набор данных включает 576 снежных ям и описывает состояние снега во время экспедиции MOSAiC.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-023-02273-1

Известно, что экстремальные конвективные явления Эль-Ниньо (ЭКЯЭ), характеризующиеся сильными конвективными проявлениями в восточной части Тихого океана, имеют прямую связь с аномальными климатическими условиями во всём мире, и сообщалось, что они будут происходить чаще при парниковом потеплении. Здесь, используя набор ансамблевых экспериментов с увеличением и уменьшением концентрации CO₂, авторы показывают, что частота и максимальная интенсивность ЭКЯЭ ещё больше увеличиваются в период замедления по сравнению с периодом нарастания. Эти изменения ЭКЯЭ связаны со смещением к югу зоны внутритропической конвергенции и усилением нелинейной реакции осадков на изменение температуры поверхности моря в период спада. Возрастающая частота ЭКЯЭ оказывает существенное влияние на региональные аномальные явления и вносит значительный вклад в среднерегиональные климатические изменения воздействия CO₂.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh2412

Стабильности антарктического шельфового ледника угрожает таяние поверхности, которое было причастно к нескольким событиям его обрушения за последние десятилетия. Авторы сначала анализируют кумулятивное число дней состояния мокрого снега/льда («дни таяния») для сезонов таяния с 1980 по 2021 гг. над шельфовыми ледниками Антарктиды с использованием пассивных и активных микроволновых спутниковых наблюдений. Поскольку эти наблюдения не показывают объёмы талой воды напрямую, авторы рассчитывают их, используя основанную на физике модель многослойного снега SNOWPACK, управляемую глобальной моделью реанализа климата Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications Version 2. Обнаружена сильная нелинейная зависимость между днями таяния и объёмом производства талой воды. Расчёт дней таяния моделью SNOWPACK согласуется с наблюдениями как за совокупным числом дней, так и за пространственной и межгодовой изменчивостью. Самая высокая скорость таяния наблюдается на шельфовых ледниках полуострова, особенно в южное лето 1992/1993 и 1994/1995 гг. Для всех шельфовых ледников SNOWPACK вычисляет небольшую, но значительную тенденцию к уменьшению числа дней таяния в год и объёма производства талой воды за 41 год.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL102744

На орошение приходится около 70% глобального забора пресной воды и около 90% её безвозвратного использования, что приводит к бесчисленным воздействиям на систему Земля. В этом обзоре авторы обобщают, как ирригация в настоящее время влияет на ключевые компоненты системы Земля. Оценки показывают, что имеется более 3,6 миллионов км² в настоящее время орошаемых земель с горячими точками в интенсивно возделываемых Высоких равнинах США, Центральной долине Калифорнии, Индо-Гангском бассейне и северном Китае. Согласно моделям, каждый год во всём мире забирается примерно 2 700 ± 540 км³ воды для орошения, что в целом соответствует значениям, сообщаемым странами, несмотря на то, что эти оценки содержат существенные неопределённости. Экспансивное орошение изменило поверхностный энергетический баланс и биогеохимический цикл. Переход от потоков явного тепла к потокам скрытого тепла и возникающие в результате обратные связи между сушей и атмосферой обычно снижают температуру поверхности в региональном вегетационном периоде на ~ 1–3°C. Орошение может смягчить экстремальные температуры в некоторых регионах, но, наоборот, усугубляет влажностный тепловой стресс. Смоделированные реакции на осадки более разнообразны: в некоторых регионах с интенсивным земледелием наблюдается подавление местных осадков, но увеличение осадков вниз по течению из-за взаимодействия атмосферной циркуляции. Кроме того, орошение может увеличить поглощение углерода пахотными землями; однако оно также может способствовать увеличению потоков метана в рисовых системах и усилению азотной нагрузки на грунтовые воды. Междисциплинарные комплексные исследования могут способствовать лучшему пониманию этих взаимодействий ирригации и системы Земля, а также выявлению и уменьшению неопределённостей, предубеждений и ограничений.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-023-00438-5