Водоносные горизонты содержат самые большие запасы незамёрзшей пресной воды, что делает грунтовые воды критически важными для жизни на Земле. На удивление мало известно о том, как подземные воды реагируют на потепление поверхности в пространственных и временных масштабах. Сосредоточив внимание на диффузионном переносе тепла, авторы моделируют текущие и прогнозируемые температуры грунтовых вод в глобальном масштабе. Показано, что грунтовые воды на глубине зеркала грунтовых вод (исключая районы многолетней мерзлоты), по консервативным прогнозам, потеплеют в среднем на 2,1°C в период с 2000 по 2100 гг. при сценариях средних выбросов. Однако региональные модели потепления грунтовых вод на мелководье существенно различаются из-за пространственной изменчивости изменения климата и глубины зеркала грунтовых вод. Самые низкие показатели прогнозируются в горных регионах, таких как Анды или Скалистые горы. Показано, что повышение температуры подземных вод влияет на тепловой режим ручьев, экосистемы, зависящие от подземных вод, водные биогеохимические процессы, качество подземных вод и геотермальный потенциал. Результаты свидетельствуют, что к 2100 году, следуя сценариям средних выбросов, от 77 до 188 миллионов человек, по прогнозам, будут жить в районах, где температура грунтовых вод превышает самый высокий порог температуры питьевой воды, установленный любой страной.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41561-024-01453-x

Экстремальные условия ветра и осадков (ЭУВО) могут серьёзно повлиять на природные и социально-экономические системы. Однако понимание будущих изменений, движущих сил и неопределённостей ЭУВО в условиях более тёплого климата ограничено. Здесь, анализируя это событие как в океанах, так и на суше с помощью современных климатических моделей, авторы обнаружили сдвиг к полюсам случаев возникновения ЭУВО к концу XXI века с заметным увеличением в широтах, превышающих 50° в обоих полушариях, и уменьшением в субтропиках около 25°. Интенсификация ЭУВО происходит примерно на 90% суши по всему миру и наиболее выражена при сценарии высоких выбросов. Большинство изменений частоты и интенсивности ЭУВО (около 70% и 80% соответственно) обусловлены изменениями экстремальных осадков. Также выявлены большие неопределённости в изменениях ЭУВО, которые можно понять на региональном уровне, рассматривая различия климатических моделей в тенденциях движущих сил ЭУВО. Эти результаты дают представление о понимании изменений ЭУВО в условиях более тёплого климата, способствуя разработке надёжной региональной стратегии адаптации.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GL110135

Знания о практике адаптации к изменению климата постепенно смещаются от акцента на барьерах и ограничениях к пониманию факторов, способствующих этим изменениям. Авторы подводят итоги знаний о факторах адаптации посредством систематического обзора литературы. Это обзор эмпирических статей, объясняющих, как возможна адаптация, показывает, что в литературе существует тенденция сосредотачиваться на тематических исследованиях местного масштаба. Во всех исследованиях некоторые факторы кажутся более важными, чем другие, включая ресурсы (особенно деньги), осведомленность о климатических рисках и мерах реагирования, лидерство, объединение социального капитала, а также поддержку институтов более высокого уровня. Этот анализ также выявляет значительные пробелы в знаниях о факторах влияния, включая те, которые влияют на изменения в региональных/провинциальных и национальных правительствах, в частном секторе, а также в неместных некоммерческих и неправительственных организациях.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s44168-024-00128-y

Ключевые долгоживущие парниковые газы (CO₂, CH₄ и N₂O), пожалуй, являются сегодня одними из наиболее изученных компонентов атмосферы Земли; однако попытки предсказать или объяснить тенденции или даже краткосрочные изменения содержания этих газовых примесей не всегда успешны. Инфракрасная спектроскопия — признанный метод наземного долговременного мониторинга газового состава атмосферы. Настоящая статья посвящена анализу новых данных о содержании в столбе CO₂, CH₄ и N₂O, полученных из ИК-спектров Солнца высокого разрешения в течение 2009–2022 гг. на станции атмосферного мониторинга NDACC СПбГУ (59,88° с.ш., 29,83° в.д., 20 м над уровнем моря). В статье представлены ​​информация о системе FTIR (инфракрасном преобразовании Фурье), установленной на станции СПбГУ, а также обзор методов, используемых для извлечения CO₂, CH₄ и N₂O. Тенденции содержания основных парниковых газов и уровни их достоверности оценивались с использованием оригинального подхода, сочетающего метод Ломб-Скаргла с методами перекрёстной проверки и начальной загрузки. В результате выявлены следующие четырнадцатилетние (2009–2022 гг.) тренды содержаний в столбе: (0,56 ± 0,01)% год^-1 для CO₂; (0,46 ± 0,02)% год^-1 для CH₄; (0,28 ± 0,01)% год^-1 для N₂O. Проведено сравнение с тенденциями на основе данных численного моделирования EMAC. Тенденции выбросов парниковых газов, наблюдаемые на площадке СПбГУ, согласуются с результатами мониторинга in situ, выполненного в том же географическом месте, а также с независимыми оценками темпов роста глобальных объёмных отношений смеси, полученными сетью ГСА и Лаборатории глобального мониторинга NOAA. Существует разумное согласие между тенденциями содержаний в столбе CH₄ и N₂O за 2009–2019 гг., которые были получены на основе измерений FTIR в трёх местах: на площадке СПбГУ, обсерватории Исаньи и Атмосферной обсерватории Университета Торонто.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2072-4292/16/11/1996

Главные темы номера:

• Подходы государств ЕАЭС к решению вопросов климатической повестки
• 26-я сессия Северо-Евразийского климатического форума,организованная Северо-Евразийским климатическим центром

Также в выпуске:

• • Председатель Правительства РФ Михаил Мишустин принял участие в заседании коллегии Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
  • Россия представила свои инициативы по климату коллегам из стран-БРИКС
  • 19 апреля 2024 г. в Российском совете по международным делам состоялся круглый стол на тему «Климатическая политика стран БРИКС: соотношение позиций стран и перспективы развития зеленой повестки»
  • Проведено заседание Комиссии по научно-технологическому развитию России
  • Минэкономразвития продолжает совершенствовать архитектуру климатического регулирования
  • Планы по адаптации к изменениям климата утвердили 75 регионов
  • Паспорт климатической безопасности разработают в Карачаево-Черкесии
  • Новые публикации в российских и зарубежных научных изданиях
  • Комиссия ВМО по обслуживанию расширяет свой портфель услуг
  • Оценен ущерб для здоровья людей от грязного воздуха
  • ЕАБР финансирует проекты по борьбе с изменениями климата

Ссылка: выпуск бюллетеня №108 за апрель - май 2024 г.

Появление в последние годы реанализов аэрозолей облегчило комплексную и систематическую оценку тенденций аэрозольной оптической толщины (АОТ) и их объяснение в течение нескольких десятилетий. В настоящее время доступны известные многолетние реанализы аэрозолей, включая NAAPS-RA от Исследовательской лаборатории ВМС США, NASA MERRA-2, JRAero от Японского метеорологического агентства (JMA) и CAMSRA от Copernicus/ECMWF. Эти реанализы аэрозолей основаны на различных базовых метеорологических моделях, представлениях аэрозольных процессов, а также методах ассимиляции данных и обработки наблюдений АОТ. В этом исследовании представлены основные характеристики проверки этих четырёх реанализов по сравнению с данными AERONET и MODIS в ежемесячных свойствах АОТ, а также определяются сильные стороны каждого реанализа и областей, в которых расхождения и проблемы являются заметными. Регионы с высоким уровнем загрязнения и часто смешанной аэрозольной средой с мелкой и грубой модой, такие как Южная Азия, Восточная Азия, Юго-Восточная Азия и Морской континент*, создают серьёзные проблемы, о чём свидетельствует более высокая ежемесячная среднеквадратическая ошибка АОТ. Более того, в регионах, удалённых от основных источников аэрозолей, включая полярные регионы и отдалённые океаны, наблюдаются большие относительные различия в конкретных АОТ и тонкомодовых и грубых АОТ среди четырёх реанализов. Чтобы обеспечить согласованность во всём мире, был разработан подход, основанный на множественном реанализе (т.е. среднем по ансамблю), аналогично многомодельному ансамблю Международного кооператива по прогнозированию аэрозолей (ICAP-MME). Как и ICAP-MME, хотя множественный реанализ не всегда занимает первое место среди реанализов для отдельных регионов, он показывает хорошие результаты, занимая первое или второе место в мире по корреляции АОТ и среднеквадратической ошибке, что делает его подходящим кандидатом для климатических исследований, требующих надёжных и последовательных оценок.

*Морской континент — это название, которое дано прежде всего региону Юго-Восточной Азии, включающему множество островов, полуостровов и мелководных морей.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/24/6385/2024/

Арктика нагревается в четыре раза быстрее, чем в среднем по миру, что приводит к значительным изменениям в окружающей среде. Учитывая чувствительность природных источников метана (CH₄) к условиям окружающей среды, ожидается, что повышение температуры в Арктике приведёт к увеличению выбросов CH₄, особенно из-за таяния многолетней мерзлоты и воздействия органических веществ. Поэтому некоторые оценки предполагают существование арктической метановой бомбы, из которой в течение нескольких лет внезапно и быстро выбрасываются огромные количества CH₄. В этом исследовании изучается способность сети наблюдений на месте обнаруживать подобные события в Арктике, как правило, в плохо обеспеченном мониторингом регионе. Используя модель атмосферного переноса FLEXPART (FLEXible PARTicle) и различные сценарии выбросов CH₄, авторы обнаружили, что районы с плотной сетью наблюдения могут обнаружить метановую бомбу, возникшую в течение 2–10 лет. Напротив, регионам с редким охватом потребуется от 10 до 30 лет с возможными ложными срабатываниями в других областях.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/24/6359/2024/

Потепление климата и связанное с ним ускоренное таяние многолетней мерзлоты в Арктике приводят к изменению ландшафтных особенностей, гидрологических условий и выбросам углерода. В этом контексте латеральный транспорт углерода и его сдвиги после оттаивания остаются малоизученными. Важнейшими гидрологическими факторами, влияющими на латеральное распределение углерода, являются глубина зоны насыщения над поверхностью многолетней мерзлоты с учётом изменений уровня грунтовых вод и глубины протаивания, а также связанность водонасыщенных зон. Ожидается, что ландшафтные условия изменятся в будущем из-за повышения температуры и появления полигональных или плоских пойменных арктических тундровых зон, находящихся в различной степени деградации; гидрологические условия также изменятся. Это исследование сосредоточено на экспериментальной площадке недалеко от Черского на северо-востоке Сибири, где в 2004 году была построена дренажная канава для моделирования особенностей деградации ландшафта, которые приводят к более сухим условиям почвы и направленному потоку воды. Авторы сравнили уровень воды и глубину протаивания на осушенной территории (сухая почва) с соседним контрольным участком (влажная почва). Они также определили источники воды на объекте с помощью анализа стабильных изотопов воды. Обнаружены существенные пространственно-временные изменения в водных условиях на осушаемом участке: (i) более низкий уровень грунтовых вод, что приводит к более сухим условиям почвы, (ii) более быстрый поток воды через более засушливые районы, (iii) большие зоны насыщения в более влажных районах и (iv) более высокая доля талой воды многолетней мерзлоты в жидкой фазе к концу вегетационного периода. Эти данные свидетельствуют о снижении латеральной связи по всей дренируемой территории. Изменения в гидравлических связях в сочетании с изменением обилия растительности и источников воды могут повлиять на источники и стоки углерода, а также на пути транспортировки. Поэтому выявление моделей латерального переноса в районах с деградацией многолетней мерзлоты имеет решающее значение.

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/21/2571/2024/

Чтобы лучше понять возможные причины разнообразных результатов моделирования и больших расхождений в обнаруженных откликах на солнечные сигралы, авторы сделали один шаг назад и оценили «начальные» солнечные сигналы в средней атмосфере на основе большого ансамблевого моделирования с несколькими климатическими моделями — FOCI, EMAC, и MPI-ESM-HR. В соответствии с предыдущей работой они обнаружили, что сигналы 11-летнего солнечного цикла по скорости коротковолнового нагрева и аномалиям озона являются устойчивыми и статистически значимыми во всех трёх моделях. Эти «начальные» сигналы солнечного цикла в виде скорости коротковолнового нагрева, озона и температурных аномалий чувствительны к силе солнечного воздействия. Коэффициенты корреляции солнечного цикла со скоростью коротковолнового нагрева, озоном и аномалиями температуры линейно возрастают по мере увеличения амплитуды солнечного цикла, и эта зависимость усложняется, когда амплитуда солнечного цикла превышает определённый порог. Кроме того, холодный наклон в тропической стратопаузе EMAC ослабляет последующие результаты «начального» солнечного сигнала. Смещение тёплого полюса в MPI-ESM-HR приводит к появлению слабой струи полярной ночи, которая может ограничивать распространение исходного солнечного сигнала сверху вниз. Хотя FOCI имитировала так называемый нисходящий ответ, как было показано в предыдущих исследованиях в период с большими амплитудами солнечного цикла, её тёплый сдвиг в тропической верхней стратосфере приводит к положительному смещению в струе полярной ночи и может привести к «обратному» ответу в тропической верхней стратосфере в некоторых экстремальных случаях. Предлагаются тщательная интерпретация результатов одной модели и дальнейшее повторное исследование солнечного сигнала на основе большего числа климатических моделей.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2024/egusphere-2024-1288/

Десятилетние прогнозы регулярно фокусируются на предсказуемости отдельных значений, таких как средние или крайние. Авторы изучают возможность прогнозирования полного распределения температуры подстилающей поверхности в глобальном и европейском масштабах. Исследуется инициализированное ретроспективное воспроизведение системы десятилетнего прогнозирования модели системы Земли Института Макса Планка и сравнивается распределение сезонных дневных температур с оценками климатологии и неинициализированными историческими модельными оценками. В ходе анализа показано, что инициализированная система прогнозирования имеет преимущества, особенно в районе Северной Атлантики, и позволяет делать надёжные прогнозы для всего температурного спектра на период от двух до 10 лет вперёд. Также показано, что способность инициализированных прогнозов климата предсказывать распределение температуры зависит от сезона.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL107838