В первой половине 2020 года в Сибири наблюдалась интенсивная и продолжительная волна тепла. Она привела к более раннему и более интенсивному поглощению CO₂ в начале вегетационного периода по сравнению с предыдущими годами, за которым последовало снижение поглощения CO₂ в конце вегетационного периода, отчасти из-за высыхания почвы, то есть к сезонным последствиям. Используя модель поверхности суши ORCHIDEE-MICT, авторы исследовали, повлияло ли глобальное потепление 2020 года на экосистемные процессы в следующем 2021 году (эффекты наследия) по разнице между результатами моделирования с наблюдаемым воздействием на климат в 2020 году и контрфактическим моделированием без заметного глобального потепления в 2020 году. Глобальное потепление 2020 года в сочетании с увеличением снегопадов в конце 2020 года привело к повышению температуры почвы на 1,2 °C, увеличению содержания влаги в почве на 20 кг м⁻² (в верхнем слое 1 м) и увеличению гетеротрофного дыхания (выбросов CO₂) на 0,04 гС м⁻² день⁻¹ в начале 2021 года в Центральной Сибири. В начале лета 2021 года воздействие высоких температур также повлияло на фотосинтез (поглощение CO₂), причём реакция биомов была разной: в лесах поглощение CO₂ увеличилось (т.е. наблюдался положительный эффект наследия), а в лугах – снизилось (т.е. наблюдался небольшой отрицательный эффект наследия). В результате волны тепла 2020 года леса увеличили запас углерода на суше на 6 гС·м⁻² (совокупный растительный и почвенный углерод), в то время как луга теряли 10,9 гС·м⁻². Эти результаты показывают, что воздействие волн тепла может сохраняться как надземно (растительность), так и подземно (температура и влажность почвы), и значительно влиять на запасы углерода и суммарные потоки CO₂ в следующем году.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GB008607

Городские зелёные насаждения играют важную роль в смягчении последствий возникновения городских островов тепла, однако масштабно-зависимые механизмы, посредством которых морфология городских зелёных насаждений регулирует тепловые эффекты, остаются недостаточно изученными. В данной работе исследуются многомасштабные взаимосвязи между пространственными структурами городских зелёных насаждений и охлаждающим эффектом в Макао. Для характеристики конфигураций городских зелёных насаждений используется анализ морфологических пространственных структур (morphological spatial pattern analysis), а для изучения тепловых взаимодействий в масштабе города – географически взвешенная регрессия (geographically weighted regression). Результаты исследования дополняются анализом буферных зон на уровне отдельных участков, включающим анализ площади, периметра и индекса формы ландшафта. Результаты показывают, что зоны с высокой степенью целостности городских зелёных насаждений значительно повышают охлаждающую способность (территории с долей ядра ≥35% демонстрируют оптимальный эффект), в то время как фрагментированные элементы (ветви, края) усугубляют городские острова тепла. При этом анализ на уровне отдельных участков выявляет нелинейные пороговые эффекты в эффективности охлаждения. Трёхкомпонентная классификация городских зелёных насаждений по охлаждающей способности позволяет выделить эффективные типы с оптимальными показателями формы и степенью охлаждения. Полученные результаты позволяют создать трёхкомпонентную систему классификации городских зелёных насаждений, основанную на охлаждающей способности, и определить оптимальные морфологические параметры, углубляя понимание механизмов терморегуляции в городской среде. Данное исследование предоставляет эмпирические данные о стратегиях планирования городских зелёных насаждений, приоритет которых отдаётся сохранению основных территорий, оптимизации морфологических характеристик и сезонной адаптации для повышения устойчивости городских территорий к климатическим изменениям, предлагая практические рекомендации для устойчивого развития в прибрежных городах с высокой плотностью населения.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/16/7/857 

Изучаются режимы в масштабах от полушария до континента, приводящие к летним волнам тепла в Северном полушарии. Используя мощную методологию интеллектуального анализа данных — анализ архетипов — авторы выявляют характерные пространственные структуры, состоящие из блокирующих систем высокого давления, вкраплённых в извилистую циркуляцию верхних слоёв атмосферы, которая модулируется по долготе когерентными группами волн Россби. Периоды, когда эти атмосферные режимы ярко выражены, соответствуют значительному увеличению вероятности экстремальных температур у поверхности. Наиболее поразительно, что эти режимы типичны для экстремальных температур у поверхности и часто повторяются. Подробно изучены три широко известные волны тепла — западноевропейская волна тепла в июне-июле 2003 года, «российская» волна тепла в августе 2010 года и «тепловой купол» в июне 2021 года на западе Северной Америки. Показано, что они вызваны блокирующими системами высокого давления, связанными с застопорившимися группами волн Россби. Обсуждается значение этой работы для долгосрочного прогнозирования или раннего оповещения, оценки климатических моделей и диагностики событий.

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/38/15/JCLI-D-24-0548.1.xml

Авторы представляют глобальную оценку тенденций космических наблюдений за концентрацией диоксида азота (NO₂) в городах с 2019 по 2024 гг., используя годовые и месячные значения концентрации в вертикальном столбе тропосферы, полученные с помощью инструмента мониторинга тропосферы TROPOMI. В 11 500 городах, определённых с помощью Глобальной модели слоевого распределения поселений (GHS-SMOD), они обнаружили, что средневзвешенные по численности населения среднегодовые значения концентрации NO₂ в вертикальном столбе в городах снизились в период с 2019 по 2024 гг.: в городах Азии (-17%), Европы (-13%) и Северной Америки (-4%). Сезонная декомпозиция указывает на то, что большая часть годовых изменений обусловлена снижением концентрации в зимний период. В городах Южной Америки (-2%) в среднем наблюдались меньшие изменения, взвешенные по численности населения, в то время как в городах Африки (+3%) постепенный рост концентрации NO₂. За этот период времени в Тегеране были самые большие значения концентрации NO₂ в вертикальном столбе (>30 × 10¹⁵ молекул см^-2), а в Сеуле наблюдалось самое большое снижение (-40%). Далее выявляются изменения вблизи предприятий по добыче ископаемого топлива и отмечаются изменения содержания NO₂, связанные с конфликтами, подчёркивается чувствительность спутниковых данных содержания NO₂ к определённым социальным потрясениям. Затем рассчитывается городское увеличение концентрации NO₂ в вертикальном столбе путём удаления фоновых концентраций из городских сигнатур, которое сравнивается с изменениями выбросов оксида азота (NOx) из Базы данных по выбросам для глобальных атмосферных исследований (EDGARv8.1), чтобы выделить регионы с потенциальными расхождениями в инвентаризации. Было обнаружено, что городское увеличение концентрации NO₂ в вертикальном столбе из данной работы и NOx из EDGARv8.1 изменяются с аналогичной скоростью из года в год в Европе и Северной Америке, с худшим соответствием на глобальном Юге. Эта работа демонстрирует ценность космического дистанционного зондирования как средства учёта выбросов загрязняющих веществ в воздухе в глобальном масштабе и для выявления изменений содержания NO₂ в регионах, которые в противном случае не контролировались бы.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2025/egusphere-2025-3178/

Сложные явления, заканчивающиеся обильными осадками, могут нанести ущерб инфраструктуре, посевам и экосистемам, превышающий ущерб, наносимый изолированной засухой или обильными осадками, из-за усиления наводнений и стока с затвердевшей сухой почвы. На основе оценок региональных климатических моделей авторы показывают, что частота таких сложных явлений (засухи, заканчивающиеся одним осадком продолжительностью 100 дней) летом в Европе увеличивается примерно на 35% (±22%) как для прогнозов на середину, так и на конец века с промежуточным сценарием выбросов по сравнению с текущим уровнем. Этот рост достигает 97% (±84%) для засух, заканчивающихся более экстремальными осадками (примерно один раз в год), и превышает рост числа засух и обильных осадков по отдельности. Центральная и Южная Европа, вероятно, испытают наиболее сильный абсолютный рост. Результаты подчёркивают необходимость подготовки и адаптации к этим редким, но потенциально разрушительным явлениям.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-025-01139-0

За последнее десятилетие регионы по всему миру пережили разрушительные пожары с далеко идущими последствиями. В данной работе рассматривается роль предшествующей и сопутствующей изменчивости климата в формировании экстремальных региональных пожаров в лесах мира. Эти экстремальные годы обычно совпадали с экстремальными (1 раз в 15 лет) индексами пожароопасной погоды и характеризовались четырёх- и пятикратным увеличением числа крупных пожаров и выбросов углерода от пожаров соответственно по сравнению с неэкстремальными годами. Годы с такими экстремальными показателями индекса пожароопасной погоды на 88–152% более вероятны на лесных землях мира в условиях современного климата (2011–2040 гг.) по сравнению с квазидоиндустриальным (1851–1900 гг.), при этом наиболее выраженный повышенный риск наблюдался в лесах умеренного пояса и амазонских лесах. Эти результаты показывают, что антропогенное изменение климата повышает вероятность наступления экстремальных лесных пожаров в лесных регионах мира, что требует принятия упреждающих мер по снижению рисков и адаптации к экстремальным пожарам.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-61608-1

Предполагается, что глобальные температуры поверхности моря (ТПМ) с 1980-х годов, когда стали доступны их практически глобальные спутниковые измерения, хорошо известны. Тенденции потепления, полученные со спутников, в четырёх широко используемых реконструкциях глобальной температуры (суши и океана) хорошо согласуются, однако неясно, согласуются ли они с данными ТПМ. В данной работе показано, что тренды в четырёх широко используемых наборах данных ТПМ демонстрируют различия первого порядка: тренды в диапазоне от 60° ю.ш. до 60° с.ш. за десятилетие с 1982 по 2024 гг. варьируются от 0,108 до 0,184 °C. Эти значительные расхождения вызывают недоумение, учитывая согласованность данных между наборами данных о глобальной температуре и тот факт, что 70% поверхности Земли покрыто океаном, но они становятся очевидными, если принять во внимание, что наборы данных о глобальной температуре используют два поля ТПМ, тренды которых согласуются лучше, чем тренды в четырёх наборах данных ТПМ. Учёт неопределённости тренда в наборах данных ТПМ расширяет диапазон вероятных тенденций изменения глобальной температуры и влияет на интерпретацию недавних рекордных глобальных температур, что имеет значение для климатических исследований на основе наблюдений и моделей.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02362-6

Учёные обследовали три эстуария в поисках недостающего источника растворённого чёрного углерода в океане.

Органические вещества редко сгорают полностью, будь то лесной пожар или бензин, используемый в качестве топлива для автомобиля: такие остатки, как уголь и сажа, могут сохраняться в окружающей среде десятилетиями. Со временем, по мере того как физические и биологические процессы разлагают обгоревшие остатки, часть содержащегося в них углерода просачивается в грунтовые воды, озёра и реки, в конечном итоге попадая в океан.

Этот углерод, известный как растворённый черный углерод (РЧУ), представляет собой крупнейший выявленный резервуар стабильного растворённого органического углерода в океане. Однако изотопный состав РЧУ в океане не соответствует тому, что поставляют одни только реки. Это несоответствие предполагает наличие одного или нескольких неизвестных источников РЧУ, поступающих в океан, которые не учитываются в глобальном углеродном бюджете.

Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, Чжао и соавторы (Zhao et al.) провели шесть полевых исследований вдоль восточного побережья Китая, в эстуариях рек Цзюлун, Чанцзян (Янцзы) и Чжуцзян. Собирая образцы в течение всех четырёх сезонов, исследователи стремились количественно оценить изменения в РЧУ и пролить свет на то, как он перемещается через прибрежные экосистемы к морю. Предыдущие исследования были сосредоточены только на отдельных эстуариях и не всегда учитывали, как процессы могут меняться в зависимости от сезона и приливных циклов.

Результаты нового исследования показывают, что подводный сброс грунтовых вод является вероятным недостающим источником РЧУ. Учёные наблюдали, что по мере того, как морская вода продвигалась в эстуарии во время приливов, уровень РЧУ повышался. И наоборот, когда вода вытекала из эстуариев во время отливов, концентрация РЧУ падала. Они предполагают, что эта закономерность возникает потому, что солёная океанская вода, которая смешивается с эстуариями во время приливов, способствует высвобождению РЧУ из грунтовых вод в толщу воды.

Исследователи подсчитали, что в глобальном масштабе на подводный сброс грунтовых вод приходится около 20% речного сброса РЧУ, ежегодно попадающего в океан. Учитывая роль, которую РЧУ играет в секвестрации углерода и биогеохимическом цикле в океане, полученные результаты подчёркивают важность включения эстуарных процессов в глобальные модели углерода.
(Global Biogeochemical Cycles, https://doi.org/10.1029/2025GB008532, 2025)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/tracing-black-carbons-journey-to-the-ocean 

Повышение уровня моря и более частые и сильные штормы увеличат затопление прибрежных наземных экосистем солёной водой, что изменит обмен CO₂ и CH₄ между почвой и атмосферой. Понимание этих воздействий особенно актуально для прибрежных почв высоких широт, содержащих большие запасы углерода, но где взаимодействие засолённости и влажности с потоками парниковых газов остаётся неизученным. Авторы количественно оценили влияние засолённости и влажности на потоки CO₂ и CH₄ из прибрежных почв низких арктических широт в трёх ландшафтных зонах (два водно-болотных угодья и горная тундра), различающихся высотой над уровнем моря, частотой затоплений, характеристиками почвы и растительностью. Был использован полный факторный лабораторный инкубационный эксперимент с тремя уровнями влажности почвы (40%, 70% или 100% насыщения) и четырьмя уровнями засолённости (пресная вода, 3, 6 или 12 трлн^-1). Солёность и влажность почвы были важными регуляторами выбросов CO₂ и CH₄ во всех ландшафтных позициях. В насыщенной почве выбросы CO₂ увеличивались с засолением в положениях ландшафта на меньшей высоте, но не в почве горной тундры. Насыщенная почва была необходима для больших выбросов CH₄. Выбросы CH₄ были наибольшими при низкой засолённости или после 11 недель инкубации, когда запас SO42− был исчерпан, что позволило метаногенезу стать доминирующим механизмом анаэробного дыхания. В частично насыщенной почве большая засолённость подавляла выработку CO₂ во всех почвах. Потоки CH₄ были в целом довольно низкими, но увеличились от 3 до 6 трлн^-1 в тундре. В будущем небольшое увеличение солёности паводковых вод может увеличить выработку CO₂, одновременно подавляя выработку CH₄; однако, там, где вода запружена, выработка CH₄ может стать большой, особенно в ландшафтах, наиболее подверженных затоплению.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024JG008629 

Повышенные концентрации озона у поверхности Земли могут привести к ухудшению качества воздуха и увеличению рисков для здоровья человека. В течение исторического периода наблюдалось значительное увеличение концентрации приземного озона, связанное с социально-экономическим развитием. В данной работе впервые оценивается изменение пикового сезонного содержания озона (Ozone Season Daily Maximum 8-hour Mixing Ratio, OSDMA8) с использованием почасового выхода приземного озона, полученного с помощью трёх моделей CMIP6 за период с 1850 по 2014 гг. С помощью одной из моделей получены дополнительные результаты для количественной оценки воздействия различных факторов образования озона, включая антропогенные выбросы озона и аэрозольных прекурсоров, перенос озона из стратосферы и изменение климата. Пиковые сезонные концентрации озона используются в расчётах риска для здоровья человека с точки зрения метрики атрибутивной фракции (процента смертей от ХОБЛ (хронической обструктивной болезни легких), связанной с длительным воздействием повышенных концентраций озона). Модельные концентрации OSDMA8 возрастают более чем на 50% в северных регионах средних широт за исторический период, в основном за счёт увеличения антропогенных выбросов NOx и глобальных концентраций CH₄. Небольшой вклад вносят изменения в других антропогенных выбросах-прекурсорах (CO и не-CH₄ летучих органических соединениях), аэрозолях, стратосферном озоне и изменении климата. Доля мирового населения, подвергающегося воздействию концентраций OSDMA8 выше теоретического минимального уровня риска воздействия (32,4 млрд^-1), увеличилась с <20% в 1855 году до >90% в 2010 году. Это также увеличило риск смертности для здоровья человека из-за ХОБЛ от долгосрочного воздействия озона до 20% в регионах Северного полушария в настоящее время. Как и в случае с концентрациями OSDMA8, движущие факторы увеличения рисков для здоровья, связанных с озоном, в основном обусловлены изменениями в NOx и глобальных концентрациях CH₄. Фиксация антропогенных выбросов NOx на уровне 1850 года может устранить риск для здоровья человека, связанный с долгосрочным воздействием озона в период, близкий к настоящему времени. Понимание исторических факторов, влияющих на концентрацию озона и их риск для здоровья человека, может помочь в разработке будущих мер по снижению этого риска.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/7111/2025/