Индексы глобальной климатической циркуляции играют важную роль в определении региональных и глобальных климатических условий. Эти структуры атмосферной циркуляции демонстрируют значительную изменчивость, охватывая обширную географическую территорию и влияя на явления, связанные с погодой. Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы изучить и охарактеризовать различные индексы глобальной климатической изменчивости в период с 1950 по 2020 гг. (Эль-Ниньо, Южное колебание, ENSO; Индекс южного колебания, SOI; Североатлантическое колебание, NAO; Атлантическая меридиональная мода, AMM и Индийский океанский диполь, IOD). Кроме того, в этой статье предпринята попытка исследовать связь между этими глобальными климатическими индексами. Анализ тенденций показал, что индекс ENSO демонстрирует самую высокую частоту повторяемости корреляционных связей с другими годовыми глобальными индексами со значимостью на уровне 95% и 99%, тогда как индекс NAO - самую низкую частоту повторяемости. В сезонном отношении большинство индексов демонстрируют более резкие изменения в зимний период, чем в летний. За последние два десятилетия (2000-2020 гг.), особенно ежегодно и летом, произошло увеличение числа случаев резких изменений этих показателей. SOI демонстрирует наибольшее число резких изменений за весь период исследования, охватывая как положительные, так и отрицательные значимые тенденции, тогда как IOD не демонстрировал резких изменений ежегодно. Тенденции увеличения и уменьшения индексов глобальной климатической циркуляции могут быть связаны с естественными и антропогенными причинами изменения климата. Что касается как коэффициента корреляции, так и результатов частичной корреляции, существовала сильная отрицательная связь между ENSO и SOI в годовом, зимнем и летнем временных рядах. С другой стороны, между ENSO и NAO нет никакой связи. Кроме того, в годовом исчислении существовала сильная отрицательная связь между NAO и АММ и меньшая отрицательная, но всё же статистически значимая связь между этими индексами в зимний и летний сезоны соответственно. Таким образом, через Азорский максимум NAO могло бы «продвигать» AMM. Более того, когда NAO, AMM и SOI остаются постоянными, между ENSO и IOD в зимний сезон достигается положительная и устойчивая корреляция. Таким образом, развивающийся IOD усиливается и поддерживается во время начала явления Эль-Ниньо в зимний сезон.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/14/12/1741

Холодные зимы над Евразией часто совпадают с тёплыми зимами в Арктике, что известно как структура «тёплая Арктика – холодная Евразия». Обсуждается вопрос, в какой степени эта наблюдаемая корреляция указывает на причинную реакцию - потерю морского льда. Авторы, используя большие мультимодельные ансамбли скоординированных экспериментов, обнаружили, что реакция температуры в Евразии на потерю арктического морского льда слаба по сравнению с внутренней изменчивостью и не является устойчивой для всех климатических моделей. Показано, что евразийское похолодание вызвано изменениями тропосферной и стратосферной циркуляции в ответ на таяние морского льда, но ему противодействует тропосферное термодинамическое потепление, поскольку локальное потепление, вызванное таянием морского льда, распространяется в средние широты за счёт вихревой адвекции. Хотя противоположные эффекты термодинамического потепления и динамического охлаждения чётко обнаруживаются в разных моделях или различных возмущениях морского льда, их суммарный эффект различается по знаку и величине в разных моделях, что приводит к различным температурным реакциям моделей над Евразией. Вклады как динамики тропосферы, так и термодинамики демонстрируют существенный межмодельный разброс. Хотя отчасти этот разброс в реакции евразийской зимней температуры на исчезновение морского льда может быть обусловлен неопределённостью модели, даже при наличии нескольких сотен членов ансамбля, сложно изолировать модельные различия в вынужденной реакции от внутренней изменчивости.

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/36/24/JCLI-D-22-0937.1.xml

Авторы показывают, что право на адаптацию к изменению климата присутствует в комплексе ранее существовавших норм в области прав человека. Это существующее право обеспечивает чёткие принципы, позволяющие осуществлять адаптацию к изменению климата справедливыми и эффективными способами, обязывающими государства, среди прочего, отдавать приоритет тем, чьи права подвергаются наибольшему риску в результате изменения климата; максимизировать адаптационные способности людей; сохранять территорию для защиты суверенных прав народов; и обеспечить, чтобы сама практика адаптации не наносила ущерба правам человека. Закон о правах человека требует, чтобы эти обязательства выполнялись без дискриминации по каким-либо признакам, включая экономические суждения о экономической эффективности адаптации в небольших или отдалённых странах или сообществах.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s44168-023-00079-w

Засухи из океана на сушу (ЗОС), т.е. засухи, возникающие над океанами и мигрирующие на сушу, представляют собой недавно обнаруженное явление, имеющее серьёзные последствия для природы и человека. Однако влияние антропогенных выбросов на прошлые и будущие изменения в ЗОС и лежащие в их основе механизмы остаются неясными. Используя дефицит осадков минус испарение для определения глобальных ЗОС, авторы обнаружили, что ЗОС усилились из-за антропогенного изменения климата за последние 60 лет. Согласно будущему сценарию с высокими уровнями выбросов, ЗОС станут более частыми (+39,68%), постоянными (+54,25%), широко распространёнными (+448,92%) и серьёзными (+612,78%) во всём мире. Усиление ЗОС связано с уменьшением переноса влаги, вызванным субтропическими антициклонами в северном полушарии и сложными структурами циркуляции в южном полушарии. Снижение переноса влаги во время ЗОС в основном вызвано термодинамической реакцией атмосферы на глобальное потепление, обусловленное деятельностью человека. Эти результаты подчёркивают важность улучшения понимания этого типа засухи и принятия мер по смягчению последствий изменения климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-023-00523-y

Адаптация к изменению климата имеет первостепенное значение, но всё больше данных свидетельствует о том, что действия по адаптации сопряжены с рядом ограничений. Для реалистичной оценки будущих перспектив адаптации крайне важно понимать временные рамки, необходимые для преодоления этих ограничений. Авторы объединили данные о документально подтверждённой адаптации Глобальной инициативы по картированию адаптации с национальными макроиндикаторами и оценили будущие изменения в адаптационных ограничениях наряду с «Общими социально-экономическими путями», охватывающими широкий спектр будущих сценариев социально-экономического развития. По мнению авторов, даже при самом оптимистичном сценарии преодоление ключевых ограничений, которые будут ограничивать адаптацию на десятилетия вперёд, займёт намного больше времени после 2050 года, особенно в уязвимых странах. Сохранение адаптационных ограничений требует принятия жёстких мер по смягчению последствий, улучшения адаптации наряду с выделением целевого финансирования и активизацией усилий по решению проблем потерь и ущерба. Предложенный подход позволяет обосновать достоверные индикаторы, которые в дальнейшем можно использовать в усилиях по моделированию климата, улучшая представление об адаптации и её потенциале снижения риска.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-023-46931-1

Проведён климатологический анализ структуры летних арктических циклонов по данным реанализа с использованием подхода фазового пространства. Предложена схема классификации арктических циклонов в зависимости от того, является ли структура завихрённости в процессе развития преобладающей на нижнем (СЗНУ) или на верхнем уровне (СЗВУ). Во время роста циклоны СЗНУ (65,5%) демонстрируют асимметричные структуры с тёплым ядром, тогда как циклоны СЗВУ (34,5%) имеют асимметричные структуры с холодным ядром. Циклоны СЗНУ обычно имеют большую тепловую асимметрию во время роста. Однако переход к устойчивой осесимметричной структуре холодного ядра после зрелости характерен для летних арктических циклонов независимо от структуры в процессе роста. Циклоны СЗНУ обычно более сильны и преимущественно отслеживаются на российском побережье, где наблюдается высокая бароклинность, тогда как циклоны СЗВУ, как правило, более долговечны и преимущественно отслеживаются в тихоокеанском секторе, где они могут взаимодействовать с полярными вихрями тропопаузы. Это исследование обеспечивает платформу для дальнейших исследований различных классов арктических циклонов и связанных с ними опасных погодных условий и, в конечном итоге, для разработки концептуальных моделей.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL105993

Наблюдаемые тенденции содержания тропосферного озона, важного загрязнителя воздуха и короткоживущего фактора изменения климата (SLCF), оцениваются посредством последовательной методологии с использованием имеющихся данных о профилях с наземных станций и озонозондов за 1993–2019 гг. и сравниваются со смоделированными трендами (1995–2015 гг.) из Программы оценки арктического мониторинга SLCF 2021. Увеличение наблюдаемой приземной концентрации озона на арктических прибрежных участках, особенно зимой, и сопутствующие тенденции к снижению приземной концентрации окиси углерода обычно фиксируются мультимодельными медианными тенденциями. Зимнее увеличение также оценивается в свободной тропосфере на большинстве арктических участков, с уменьшением в весенние месяцы. Зимние тенденции, как правило, переоцениваются мультимодельными медианами. Весеннее увеличение содержания приземного озона на северном побережье Аляски не моделируется, а отрицательные весенние тенденции в северной Скандинавии не всегда воспроизводятся. Обсуждаются возможные причины наблюдаемых изменений и эффективности модели, включая уменьшение выбросов предтеч (precursors), изменение сухих осаждений озона и изменчивость в крупномасштабной метеорологии.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL103096

За последние три года (2020–2022 гг.) над Антарктидой вновь появились крупные долгоживущие озоновые дыры. Понимание изменчивости озона по-прежнему имеет большое значение в связи с той важной ролью, которую стратосферный озон Антарктики играет в изменчивости климата в Южном полушарии. Изменение климата уже привело к появлению новых источников разрушения озонового слоя, а содержание в атмосфере некоторых хлорфторуглеродов в последнее время растёт. Авторы всесторонне рассматривают ежемесячные и ежедневные изменения концентрации озона на разных высотах и широтах внутри антарктической озоновой дыры. После признаков восстановления ранней весной в октябре в средней стратосфере преобладает продолжающееся значительное сокращение содержания озона с 2004 года, составившее 26%-ную потерю в ядре озоновой дыры. Авторы связывают снижение содержания озона в Антарктике в середине весны с динамическими изменениями в мезосферном опускании внутри полярного вихря, подчёркивая важность постоянного мониторинга состояния озонового слоя.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-023-42637-0

Изменение климата бросает вызов усилиям по поддержанию и улучшению производства сельскохозяйственных культур во многих регионах. В этом обзоре изучается реакция урожайности на более высокие температуры, повышенное содержание углекислого газа и изменения в доступности воды для основных зерновых культур, имеющих глобальное значение (пшеница, кукуруза, просо, сорго и рис). Повышенный уровень CO₂ может оказывать компенсаторное воздействие на урожайность культур C3 (пшеница и рис), но его противовесом могут оказаться жара и засуха. Напротив, повышенный уровень CO₂ приносит пользу только растениям C4 (кукуруза, просо и сорго), испытывающим стресс от засухи. При наиболее суровом сценарии изменения климата и без адаптации смоделированные потери урожайности варьируются от 7% до 23%. Негативные последствия в более высоких широтах потенциально можно компенсировать или обратить вспять с помощью удобрений CO₂ и вариантов адаптации, но в более низких широтах, где культуры C4 являются основными, выгоды от удобрений CO₂ меньшие. Орошение и управление питательными веществами, вероятно, будут наиболее эффективными вариантами адаптации (до 40% урожайности пшеницы в высоких широтах по сравнению с исходным уровнем), но требуют значительных инвестиций и не могут быть универсальными, например, там, где существуют ограничения на водные ресурсы. Проведение многофакторных экспериментов (включая многоцелевые панели сортов), разработка процедур моделирования биотического стресса, объединение моделей, основанных на процессах и данных, а также использование комплексных оценок воздействия — всё это имеет важное значение для лучшего выявления и оценки реакции урожайности на изменение климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-023-00491-0

Климатические модели предсказывают замедление термохалинной циркуляции атмосферы с потеплением. В моделях это замедление проявляется прежде всего как ослабление циркуляции Уокера. Однако наблюдательные исследования указывают на усиление Тихоокеанской циркуляции Уокера за последние несколько десятилетий, что поднимает вопросы о способности моделей отражать критические энергетические и гидрологические ограничения, ответственные за прогнозируемое ослабление. Это несоответствие тесно связано с различиями в характере потепления над Тихим океаном в этот период. Авторы показывают, что моделирование с наблюдаемыми или прогнозируемыми структурами потепления предсказывает сильное ослабление атмосферной термохалинной циркуляции, несмотря на противоположные изменения в силе Тихоокеанской циркуляции Уокера. Это ослабление происходит в зонально-асимметричной циркуляции, а не в среднезональной ячейке Хэдли. Ослабление, полученное на основе спутниковых наблюдений, воспроизводится в связанных моделях только при включении антропогенного воздействия, что позволяет предположить, что антропогенное ослабление глобальной атмосферной циркуляции уже обнаруживается в наблюдениях.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL104784