Описана форма изменчивости атлантической меридиональной термохалинной циркуляции, которая, по мнению авторов, ранее не проявлялась в наблюдениях или модельных исследованиях. По совокупности модельных расчётов Северной Атлантики с разрешением вихрей было обнаружено, что атлантическая меридиональная термохалинная циркуляция часто меняет знак на ~ 35°с.ш. с аномалиями размером в круговорот, проникающими во всю водную толщу. Продолжительность каждого разворота составляет примерно 1 месяц. Инверсии являются частью годового цикла атлантической меридиональной термохалинной циркуляции, происходящего в бореальную зиму, хотя не во все годы наблюдается фактическая инверсия знака. Возникновение инверсий проявляется в среднем по ансамблю, что позволяет предположить, что это вынужденная особенность циркуляции. Частичное объяснение можно найти в реакции переноса Экмана на аномалии напряжения ветра. Исследование с помощью ансамбля моделей, выполненное с различными комбинациями климатологических и реалистичных воздействий, показывает, что именно атмосферное воздействие приводит к инверсиям, несмотря на то, что сигналы распространяются в глубины океана.

Ссылка: https://www.researchgate.net/publication/366277227_Routine_Reversal_of_the_AMOC_in_an_Ocean_Model_Ensemble

Анализируется влияние температуры поверхности моря на вторую моду атмосферной изменчивости в североатлантическом/европейском секторе, а именно на восточно-атлантическую структуру за период 1950-2012 гг. С этой целью были оценены отношения опережения-запаздывания между температурой поверхности моря и восточно-атлантической структурой в диапазоне от нуля до трёх сезонов. В результате оказалось, что аномалии профиля восточно-атлантической структуры в бореальные лето и осень существенно связаны с аномалиями температуры поверхности моря в Индо-Тихоокеанском регионе в предшествующие сезоны. Схема статистического прогнозирования, основанная на множественной линейной регрессии, использовалась для ретроспективного прогноза аномалий восточно-атлантической структуры с заблаговременностью от одного до двух месяцев. Результаты подхода перекрёстной проверки за один год показывают, что фазы восточно-атлантической структуры летом и осенью могут быть правильно рассчитаны ретроспективно.

Ссылка: https://www.researchgate.net/publication/259920277_Seasonal_Predictability_of_the_East_Atlantic_Pattern_from_Sea_Surface_Temperatures

Современные химико-климатические модели показали, что будущее сокращение содержания озоноразрушающих веществ в сочетании с увеличением выбросов парниковых газов приведёт к увеличению содержания озона в столбе в большинстве регионов, кроме тропиков и Антарктики. Однако, начиная с 1990-х годов (1997, 2011 и 2020 гг.), крупные потери озона в Арктике происходили примерно раз в десятилетие, несмотря на пик концентрации озоноразрушающих веществ в середине 1990-х годов. Чтобы понять причины этого, авторы использовали химико-климатические модели для проведения 24 экспериментов с концентрациями озоноразрушающих веществ и парниковых газов, установленными на основе прогнозируемых значений на будущие годы; каждый эксперимент состоял из ансамблей из 500 членов. 50 членов ансамбля с самым низким содержанием озона в средних и высоких широтах Северного полушария продемонстрировали чёткую зависимость от озоноразрушающих веществ, связанную с низкими температурами и сильным западным средним зональным ветром. Даже при высоких концентрациях парниковых газов несколько членов ансамбля показали чрезвычайно низкое весеннее содержание озона в столбе в Арктике, когда концентрация озоноразрушающих веществ оставалась выше уровня 1980–1985 гг. Следовательно, концентрации озоноразрушающих веществ должны быть снижены, чтобы избежать больших потерь озона в присутствии стабильного арктического полярного вихря. Среднее значение 50 самых членов с самым низким содержанием озона указывает на то, что увеличение выбросов парниковых газов к концу XXI века не приведёт к ещё большему истощению арктического озонового слоя.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-023-27635-y

«Переломные» элементы — это компоненты земной системы, которые могут резко и необратимо переходить из одного состояния в другое при определённых пороговых значениях. Не совсем понятно, в какой степени изменение в одной системе может влиять на другие области или элементы. Авторы предлагают подход с использованием климатической сети для анализа глобального воздействия заметного «переломного» элемента, зоны тропических лесов Амазонии. Обнаружено, что зона тропических лесов Амазонии демонстрирует сильную корреляцию с такими регионами, как Тибетское плато и Западно-Антарктический ледяной щит. Модели показывают, что идентифицированный путь распространения дальней корреляционной связи между зоной тропических лесов Амазонии и Тибетским плато устойчив к изменению климата. Кроме того, оказалось, что площадь снежного покрова Тибетского плато теряет стабильность с 2008 года. Также обнаружено, что различные экстремальные климатические явления между зоной тропических лесов Амазонии и Тибетским плато синхронизируются при изменении климата. Исследование подчёркивает, что «переломные» элементы могут быть связаны между собой, а также потенциальную предсказуемость их каскадной динамики.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-022-01558-4

Горные ледники, многолетние ледяные массивы, помимо ледяных щитов Гренландии и Антарктики, являются критически важным водным ресурсом для почти двух миллиардов человек и находятся под угрозой глобального потепления. Раунс и др. (Rounce et al.) спрогнозировали, как на эти ледники повлияет глобальное повышение температуры на 1,5–4°C, обнаружив потерю от одной четверти до почти половины их массы к 2100 году. Их расчёты показывают, что ледники потеряют значительно больше массы и внесут больший вклад в повышение уровня моря, чем показывают современные оценки.

Потеря массы ледников влияет на повышение уровня моря, водные ресурсы и стихийные бедствия. Авторы представляют глобальные прогнозы эволюции ледников, за исключением ледяных щитов, для общих социально-экономических траекторий, откалиброванных с данными для каждого ледника. Прогнозируется, что ледники потеряют от 26 ± 6% (+1,5°C) до 41 ± 11% (+4°C) своей массы к 2100 г. по сравнению с 2015 г. для сценариев глобального изменения температуры. Это соответствует эквиваленту уровня моря от 90 ± 26 до 154 ± 44 миллиметров и приведёт к исчезновению от 49 ± 9 до 83 ± 7% ледников. Потеря массы линейно связана с повышением температуры, и, таким образом, уменьшение роста температуры сокращает потерю массы. На основании климатических обязательств, принятых на Конференции Сторон (COP26), прогнозируется, что средняя глобальная температура повысится на +2,7°C, что приведёт к повышению уровня моря на 115 ± 40 миллиметров и вызовет повсеместное таяние ледников в большинстве регионов средних широт к 2100 году.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo1324

Представлена коллекция экологических, геофизических и других данных, связанных с морской средой, для морских экологических моделей и моделей экологических ниш. Она состоит из 2132 растровых данных для 58 различных параметров в региональном и глобальном масштабах в формате ESRI-GRID ASCII. Большинство данных изначально относились к открытым данным, хранящимся в разнородных репозиториях с разными форматами и разрешениями. Другие данные были созданы специально для этой публикации. Коллекция включает 565 данных с диапазоном глобального масштаба; 154 с разрешением 0,5° и 411 с разрешением 0,1°; 196 данных с годовой временной агрегацией за ~10 ключевых лет между 1950 и 2100 гг.; 369 непрерывных данных с ежемесячной агрегацией с разрешением 0,1° с января 2017 г. по ~ май 2021 г. Также были выделены данные по восьми морским регионам Европы. Коллекция также включает прогнозы для различных будущих сценариев, таких как Репрезентативные пути концентрации 2.6 (63 данных), 4.5 (162 данных) и 8.5 (162 данных), а также сценария A2 Межправительственной группы экспертов по изменению климата (180 данных).

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-022-01904-3

Прибрежные экосистемы могут эффективно удалять углекислый газ CO₂ из атмосферы и, таким образом, способствуют смягчению последствий изменения климата естественным путём. Естественные выбросы метана CH₄ из этих экосистем могут уравновешивать поглощение атмосферного CO₂. Тем не менее, знания о механизмах, поддерживающих такие выбросы CH₄, и их вкладе в суммарное радиационное воздействие остаются недостаточными для глобально распространённых макроводорослей, смешанной растительности и окружающих местообитаний отложений. Авторы показали, что эти местообитания выделяют в атмосферу CH₄ в диапазоне от 0,1 до 2,9 мг CH₄ м^-2 сут^-1, обнаружив выбросы CH₄ in situ от макроводорослей, которые поддерживались рассеивающимися метаногенными бактериями архейской эры в бескислородных микрорайонах. В течение годового цикла выбросы CH4 в эквиваленте CO₂ компенсируют 28 и 35% поглощающей способности углерода, связанной с поглощением CO₂ из атмосферы средами обитания макроводорослей и смешанной растительности, соответственно, и увеличивают суммарное выделение CO₂ из отложений без растительности на 57%. Учёт выбросов CH4 наряду с потоками CO₂ в морском воздухе и определение механизмов, контролирующих эти выбросы, имеют решающее значение для ограничения потенциала прибрежных экосистем как суммарных поглотителей атмосферного углерода и разработки обоснованных стратегий смягчения последствий изменения климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-35673-9

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-27315-3

Изучение повторяемости и масштабов климатических экстремальных явлений по мере потепления планеты имеет первостепенное значение, особенно при разделении влияния естественных и антропогенных воздействующих факторов. Случаи рекордных температур и осадков были изучены с использованием методов атрибуции событий. Предоставлен пространственный и временной анализ вклада природных и антропогенных факторов, основанный на наблюдениях с использованием современных методов обработки временных рядов. Показано, что риск экстремальных температур и осадков значительно увеличился в большинстве регионов мира. В некоторых районах вероятность появления экстремальных температур и осадков увеличилась, по крайней мере, в пять и два раза соответственно. Антропогенное воздействие было основной движущей силой такого увеличения, и его последствия усиливают естественное воздействие. Также указаны «горячие точки» риска, определяемые как регионы, в которых присутствуют повышенный риск экстремальных явлений и высокая подверженность риску по критериям в виде либо высокого валового внутреннего продукта (ВВП), либо большой численности населения. В 2018 году усиление антропогенного воздействия в основном является причиной повышенного риска экстремальных температур/осадков, затрагивающих 94%/72% населения мира и 97%/76% мирового ВВП по сравнению с базовым периодом 1961–1990 гг.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-27220-9

Весной 2019 года и в конце лета 2020 года над проливом Фрама к северо-западу от Шпицбергена были проведены две авиационные полевые кампании, посвящённые наблюдениям за арктическими облаками смешанной фазы, процессами в пограничном слое и их ролью в арктическом усилении. Последняя кампания была тесно связана с экспедицией Многопрофильной дрейфующей обсерватории по изучению арктического климата (MOSAiC). Всеобъемлющие наборы данных об облачной арктической атмосфере были собраны с помощью приборов дистанционного зондирования, стационарных зондов, приборов для измерения турбулентных потоков энергии и импульса и сбрасываемых зондов на борту исследовательского самолета AWI Polar 5. Всего было выполнено 24 полёта с налётом над открытым океаном, краевой зоной морских льдов и морскими льдами, составившим 111 часов. Наборы данных соответствуют задокументированным методам и обеспечению качества и подходят для исследований арктических облаков смешанной фазы и процессов их преобразования, для исследований с акцентом на процессы в арктическом пограничном слое и для приложений спутниковой проверки. Все наборы данных находятся в свободном доступе через мировой центр обработки данных PANGAEA.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-022-01900-7