Метод мультимодельного ансамбля полезен для получения надёжной климатической информации. Климатический центр Азиатско-Тихоокеанского экономического сотрудничества (АТЭС) предоставил хорошо построенный ансамбль данных и данные отдельных моделей, включённых в этот ансамбль. В этом исследовании изучается способность прогнозирования с помощью такого ансамбля, уделяется особое внимание температуре на уровне два метра, осадкам и температуре поверхности моря. Для общей проверки качества оценивалась способность ретроспективного прогнозирования за период 1991– 2010 гг. для четырёх составленных таким метолом наборов, представляющих операционные наборы моделей с 2019 по 2022 гг. Также оценивалась способность прогнозирования, чтобы продемонстрировать фактическую предсказуемость с 2019 по 2022 гг. Проверка ретроспективного прогнозирования показала скромное улучшение, что указывает на непрерывное улучшение. Кроме того, было продемонстрировано, что способность прогнозирования постоянно сохранялась. Эти данные сезонного прогнозирования могут предоставить ценную информацию для принятия решений в различных секторах, помогая снизить риски и оптимизировать управление ресурсами.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-04643-3

Новый набор данных предоставляет эффективный метод для простого отслеживания изменений в управлении многолетней мерзлотой.

По мере того, как изменение климата согревает Арктику, многолетняя мерзлота тает, и углерод, запертый в почве, перемещается в атмосферу. Многолетняя мерзлота хранит в два раза больше углерода, чем атмосфера, но степень, в какой этот замороженный углерод будет высвобождаться и ускорять изменение климата, остаётся предметом научного исследования. Проведение широкомасштабных наземных измерений многолетней мерзлоты нецелесообразно с точки зрения логистики в отдалённых районах Крайнего Севера.

Документируя озёра и пруды Аляски с беспрецедентной детализацией, Левенсон и др. (Levenson et al.) показывают, где и как водоёмы могут сигнализировать о таянии подстилающей многолетней мерзлоты, обеспечивая шаг к простому, легко применимому методу отслеживания того, как меняется Арктика.

Таяние многолетней мерзлоты способно изменить скорость эрозии, рост растительности и проницаемость почвы, что может привести к образованию, росту и осушению озёр. Чтобы изучить, как взаимосвязь между площадью озёр и протяжённостью нетронутой многолетней мерзлоты меняется по всей Аляске, исследователи использовали снимки, сделанные почти ежедневно с разрешением 10 метров спутником Sentinel-2, чтобы выявить и отследить изменения в более чем 800 000 водоёмов по всему штату.

Они сообщают, что таяние многолетней мерзлоты, по-видимому, уменьшает размер озёр в ландшафтах, нетронутых ледниками, где коренная порода не выходит на поверхность. И наоборот, в районах, которые недавно были вырезаны движущимися ледниками, площадь озёр иногда увеличивается по мере таяния многолетней мерзлоты. В некоторых случаях чёткой связи между ними не существует.

Отступающие ледники обычно оставляют после себя новые озёра; однако образование этих озёр может быть отложено до таяния многолетней мерзлоты и образования новых впадин. Исследователи говорят, что неровный рельеф и менее проницаемые отложения в ледниковых ландшафтах также могут объяснить, почему озёра в ледниковых и неледниковых регионах по-разному реагируют на таяние многолетней мерзлоты.

Авторы не первые, кто рассматривает связь между площадью озера и таянием многолетней мерзлоты, но они одни из первых, кто описывает, как реакция озера на продолжающееся таяние зависит от его геологической истории. Исследователи говорят, что созданный ими набор данных, который они называют Alaska Lake and Pond Occurrence Dataset, может значительно упростить исследования, направленные на изучение того, как многолетняя мерзлота меняется по мере потепления Арктики. (Geophysical Research Letters, https://doi.org/10.1029/2024GL112771, 2025)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/alaskas-lakes-and-ponds-reveal-effects-of-permafrost-thaw

Мультимодельные оценки проекта CMIP6 предсказывают будущее потепление в Антарктике при пяти различных сценариях, но их неопределённости остаются высокими и не были хорошо ограничены. Авторы обнаружили, что прогнозируемое потепление в Антарктике надёжно коррелирует с моделируемыми усреднёнными тенденциями температуры в период 1958–2012 гг. в мультимодельном наборе CMIP6 при каждом сценарии, что, таким образом, пригодно для уточнения будущих прогнозов температуры воздуха с использованием реконструкции температуры на основе наблюдений. Медиана будущих прогнозов потепления при пяти сценариях уменьшается на 24%, 19%, 18%, 21% и 21% соответственно. Ограниченные диапазоны неопределённости сужаются, при этом вероятный диапазон к концу столетия относительно базового уровня 1850–1900 гг. снижается с 4,2°C–6,8°C до 3,2°C–6,1°C при сценарии с максимальным уровнем выбросов. Применение ERA5 для того же ограничения показывает увеличение будущего потепления и ограниченных диапазонов неопределённости. Это предполагает ключевую роль неопределённостей набора данных наблюдений в эффективности возникающих ограничений.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GL112662

Засухи являются природной опасностью, вызывающей растущую обеспокоенность, поскольку, по прогнозам, их частота и интенсивность будут увеличиваться во многих регионах мира. Определение засух и их будущих характеристик имеет важное значение для формирования понимания географии и масштабов потенциальных траекторий изменения засухи, что, в свою очередь, является критически важной информацией для управления устойчивостью к засухе в различных секторах и дисциплинах. В дополнение к этим усилиям авторы разработали набор данных глобальных исторических и прогнозируемых будущих индексов засухи за период 1980–2100 гг. на основе даунскейлинга моделей CMIP6 по нескольким общим социально-экономическим путям (SSP). Набор данных состоит из двух индексов: стандартизированного индекса осадков (Standardized Precipitation Index, SPI) и стандартизированного индекса осадков и испарения (Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI) по расчётам 23 подверженных даунскейлингу глобальных климатических моделей (разрешение 0,25 градуса), включая исторические данные (1980–2014 гг.) и будущие прогнозы (2015–2100 гг.) по четырём климатическим сценариям: SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 и SSP5-8.5. Индексы засухи были рассчитаны для 3-, 6- и 12-месячных временных шкал накопления и доступны в виде сеточных пространственных наборов данных в обычном формате «широта-долгота» с ежемесячным временным разрешением.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-04612-w

Известно, что вертикальная диффузия сильно различается по всему Мировому океану, и понимание этого изменения необходимо для моделирования трансформации водных масс и глобальной циркуляции океана. Авторы предлагают подход, объединяющий глобальную модель циркуляции океана с моделью стационарного трассера для оценки глобального распределения вертикальной диффузии, в том числе в глубоком океане. Этот метод выявляет очень малые значения в большинстве регионов верхнего океана и неоднородные высокие значения в локализованных областях, а также более высокие значения в более глубоком океане. Полученные результаты подчёркивают необходимость больших коэффициентов перемешивания, чем те, которые предлагаются наблюдениям в глубоком океане, для реалистичного воспроизведения наблюдаемых распределений температуры и солёности моделями. Это несоответствие относительно глубоководного перемешивания требует дальнейшего изучения как с помощью модельных, так и наблюдательных исследований.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02027-4

Чтобы города могли извлечь пользу от деревьев, городские управляющие должны дать зелени то, что ей нужно для процветания, говорится в новом исследовании.

Поскольку деревья могут способствовать охлаждению города, обеспечивая тень и испаряя воду в атмосферу, озеленение городских улиц является часто рекламируемой стратегией адаптации к изменению климата. Но деревья приносят пользу, только если они здоровы, а физические изменения в городской среде означают, что не все деревья имеют одинаковые шансы на процветание.

Уилкенинг и Фэн (Wilkening and Feng) определили особенности городского пейзажа в Миннеаполисе и Сент-Поле, которые способствуют комфортным условиям для деревьев и которые могут заставить их выживать. Исследователи использовали данные датчика ECOSTRESS на борту Международной космической станции для составления карты температур летнего дневного полога. Затем они применили машинное обучение для оценки связи между этими температурами и различными факторами окружающей среды, включая близость к воде, урбанизацию, воздействие дорожного движения и окружающий растительный покров. Они обнаружили, что близость к синим и зелёным зонам (областям с водой или растительностью) улучшает здоровье деревьев, тогда как деревья в областях с большим количеством построенных сооружений и непроницаемых поверхностей чувствуют себя хуже.

Используя этот анализ, исследователи создали и рассчитали комбинированный индекс городских деревьев (combined urban tree index, CUTI) — показатель, учитывающий долю земли, покрытой древесным пологом, а также температуру и здоровье полога — чтобы определить, насколько район выигрывает от своих деревьев. Шкала CUTI варьируется от 0 до 1, где «0» означает отсутствие выгоды, а «1» — максимальную выгоду.

В городских районах, где окружающая среда, вероятно, будет способствовать плохому самочувствию деревьев, городским менеджерам необходимо будет сажать больше деревьев и ухаживать за ними более тщательно, чем в районах, где деревья процветают естественным образом, заключили авторы. Такой подход может быть особенно актуален для исторически неблагополучных сообществ, где часто мало деревьев. Посадка деревьев в этих районах — это шаг к исправлению экологической несправедливости, говорят авторы, но эти деревья также необходимо лелеять, чтобы сообщества могли получать от них пользу. (AGU Advances, https://doi.org/10.1029/2024AV001438, 2025)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/trees-can-cool-cities-but-only-with-a-little-help

Промышленные земли, как ключевой компонент экономического развития, представляют собой серьёзные экологические проблемы, что подчёркивает необходимость тщательного глобального мониторинга для поддержки устойчивого развития городов. Несмотря на эту важность, глобальные карты использования промышленных земель на уровне городов, особенно за несколько лет, отсутствуют. Авторы представляют глобальный набор данных с разрешением 10 м, отслеживающий использование промышленных земель в 1093 крупных городах (площадью 100 км² или более) с 2017 по 2023 гг. С использованием многоисточниковых геопространственных данных и машинного обучения набор данных достигает высокой общей точности от 91,87% до 92,21% за семилетний период, что хорошо согласуется с официальными городскими картами. Авторы дополнительно подтвердили его надёжность, вычислив площадь промышленных земель на душу населения для 1093 городов, которая сильно коррелировала с выбросами CO₂ на душу населения (r = 0,72). Эти карты предлагают ценный инструмент для отслеживания изменений в использовании промышленных земель и оценки их воздействия на городские экосистемы. Набор данных является критически важным ресурсом для изучения связей между индустриализацией, урбанизацией и экологической устойчивостью, а также предоставляет политикам информацию о балансе экономических и экологических приоритетов.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-04604-w

Точное глобальное распределение содержания углекислого газа (CO₂) с высоким пространственным и временным разрешением имеет важное значение для понимания его динамики и воздействия на изменение климата. Это исследование решает проблему пробелов в данных спутниковых наблюдений парниковых газов, вызванных орбитальными и наблюдательными ограничениями. Авторы реконструировали полный набор данных о концентрациях CO₂ (XCO₂) в столбе, проинтегрировав повторно проанализированные данные из Службы мониторинга атмосферы Copernicus (CAMS) с наблюдениями со спутников GOSAT и OCO-3. Используя два передовых метода реконструкции данных — интерполяцию эмпирических ортогональных функций данных (DINEOF) и свёрточный автокодировщик (DINCAE), — авторы восполнили недостающие данные, сохранив пространственную и временную согласованность. Комбинированный подход достиг высокой точности, значения коэффициента корреляции Пирсона составили от 0,94 до 0,95 по сравнению с измерениями TCCON, также сообщается о среднеквадратической ошибке для дальнейшей оценки производительности модели. Представленные результаты показывают, что эти методы генерируют ежедневный, свободный от пробелов набор данных XCO₂ с высоким разрешением, что позволяет улучшить мониторинг CO₂, моделирование климата и разработку политики.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-024-04135-w

Учитывая важную роль поверхности суши для климата, это исследование направлено на (1) оценку качества моделирования климата на поверхности компонентом «суша-поверхность» модели EC-Earth3 ESM и (2) оценку роли сопряжения поверхности суши с атмосферой для моделирования климата на поверхности в модели EC-Earth3. Оно основано на трёх расчётах с различными конфигурациями модели: автономное моделирование с компонентом «суша-поверхность», частично связанное моделирование с атмосферным компонентом и полностью связанное моделирование с атмосферным компонентом модели EC-Earth3. Компонент «суша-поверхность» модели EC-Earth3 показывает характерное географическое распределение смещений для различных переменных, описывающих климат на поверхности. Что касается температуры поверхности суши, модель характеризуется тёплыми смещениями в тропиках, средних и высоких широтах Северного полушария и холодными в субтропиках. С другой стороны, для поверхностной влажности почвы модель показывает влажные смещения в тропиках, средних и высоких широтах Северного полушария и сухие в субтропиках. Что касается потоков поверхностной энергии, суммарная радиация и явный поток тепла недооценены в тропиках, средних и высоких широтах Северного полушария и переоценены в субтропиках, а противоположное поведение обнаружено для скрытого потока тепла. Компонент поверхности суши EC- Earth3 характеризуется общим холодным смещением и общей недооценкой суммарной радиации и явного потока тепла. Ни связь с атмосферой, ни обратная связь между поверхностью суши и атмосферой не влияют на географическое распределение смещений в климате на поверхности, характеризующих офлайн-расчёт с компонентом поверхности суши EC-Earth3, но оказывают влияние на величину локальных смещений и региональные детали. Связь с атмосферой снижает температуру поверхности суши в тропиках и средних и высоких широтах Северного полушария и увеличивает её в субтропиках, что приводит к более холодной температуре поверхности суши и, таким образом, усиливает общее смещение холода, обнаруженное в офлайн-расчёте. Обратная связь между поверхностью суши и атмосферой, с другой стороны, обуславливает повышение температуры поверхности суши в тропиках и средних широтах Северного полушария и снижение её в субтропиках и высоких широтах Северного полушария. Общий эффект обратной связи между поверхностью суши и атмосферой заметно меньше, чем эффект связи с атмосферой для температуры поверхности суши и суммарной радиации, аналогичен для потоков явного и скрытого тепла и сильнее для поверхностной влажности почвы. Результаты этого исследования подчёркивают необходимость улучшения качества компонента поверхности суши EC-Earth3 параллельно с другими компонентами ESM.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-025-07602-1

Исследования последствий изменения климата часто опираются на эмпирические статистические методы для выделения последствий изменения факторов окружающей среды на интересующие человека результаты. Однако эти исследования не всегда могут учитывать способы, которыми базовая структура климата может влиять на оценки из таких моделей. Здесь показано, как различные характерные пространственные масштабы температуры и осадков, а также физическая связь между ними приводят к смещённым историческим и прогнозируемым оценкам последствий в стандартных статистических подходах. Кроме того, продемонстрировано, как современные статистические исследовательские проекты, использующие локальные колебания, могут непреднамеренно неверно характеризовать влияние сдвигов среднего климата на интересующие результаты. Опираясь на данные опубликованных исследований, авторы показывают эти три проблемы, в первую очередь фокусируясь на литературе по экономическому росту, хотя полученные результаты применимы и к другим контекстам. Также предлагается несколько путей исправления и ограничения величины выявленных смещений.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-025-03868-w