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 наличие арктической «метановой бомбы», из которой быстро высвобождаются огромные количества CH₄. В этом исследовании изучается способность сети наблюдений на месте (in-situ) обнаруживать подобные события в Арктике, в целом слабо охваченном мониторингом регионе. Используя модель атмосферного переноса FLEXPART и различные сценарии выбросов CH₄, авторы обнаружили, что районы с плотной сетью наблюдения могут обнаружить «метановую бомбу» через 2–10 лет. Напротив, регионам с редким охватом потребуется от 10 до 30 лет с возможными ложными срабатываниями в других областях.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2023/egusphere-2023-2308/

Авторы объединили прогнозы климата XXI века с хорошо зарекомендовавшей себя моделью качества воды, чтобы отобразить будущие экологические изменения в водохранилище Раппбоде в Германии. Полученные результаты документируют цепочку климатических эффектов, распространяющихся через водную экосистему и мешающих снабжению питьевой водой: интенсивное потепление климата (сценарий RCP8.5) сначала вызовет сильное повышение температуры воды, что, в свою очередь, приведёт к металимнетической гипоксии, ускорению высвобождения питательных веществ в отложениях и, наконец, к усилению цветения цианобактерий Planktothrix Rubescens. Такие неблагоприятные изменения качества воды будут подавляться в соответствии со сценариями RCP2.6 и RCP6.0, что указывает на то, что смягчение последствий изменения климата повышает водную безопасность. Представленные результаты также показали, что отвод воды с поверхности может стать эффективной стратегией адаптации, позволяющей сделать экосистему водоёма более устойчивой к потеплению климата. Выявленные последствия потепления климата и стратегии адаптации актуальны для многих глубоководных районов умеренной зоны, и вывод должен предоставить важные рекомендации для заинтересованных сторон в борьбе с потенциальными изменениями климата.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s13280-023-01950-0

Долгосрочная реакция периферийных ледников Гренландии на изменение климата практически не задокументирована. Авторы использовали исторические аэрофотоснимки и спутниковые снимки, чтобы задокументировать колебания длины более 1000 периферийных ледников Гренландии, заканчивающихся сушей, за более чем сто лет. Обнаружено, что темпы их отступления за последние два десятилетия вдвое превышают темпы ХХ века, что указывает на повсеместный переход в новое, ускоренное состояние деградации.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-023-01855-6

Модели поверхности суши являются важными инструментами для оценки глобальных выбросов метана (CH₄) водно-болотных угодий и прогнозирования их поведения в пространстве и времени. На данный момент не существует модельных оценок действия драйверов в различных временных масштабах. В этом исследовании авторы применили вейвлет-анализ для определения доминирующих временных масштабов, способствующих неопределённости модели в частотной области. Они оценили семь моделей водно-болотных угодий на 23 участках вихревых ковариационных башен. Это исследование сначала характеризует закономерности потоков CH₄ (FCH₄) в пресноводных водно-болотных угодьях в различных временных масштабах. Подход Монте-Карло был разработан для включения ошибки наблюдения потока, чтобы избежать неправильной идентификации временных масштабов, доминирующих над ошибкой модели. Представленные результаты показывают, что (а) значительные расхождения между моделями и наблюдением происходят в основном в многодневных временных масштабах (<15 дней); (б) большинство моделей могут отражать изменчивость CH₄ в месячном и сезонном масштабах времени (>32 дней) для водно-болотных угодий бореальной и арктической тундры, но имеют значительную погрешность в изменчивости в сезонных временных масштабах для участков с умеренным и тропическим/субтропическим климатом; (в) ошибки модели демонстрируют увеличение спектра мощности по мере увеличения масштаба времени, что указывает на то, что систематические ошибки во временных масштабах <5 дней могут способствовать постоянным систематическим ошибкам в более длительных временных масштабах; и (г) различия в структуре ошибок связаны со структурой модели (например, показателем производства CH₄). Полученная оценка предполагает необходимость точного воспроизведения изменчивости FCH₄, особенно в краткосрочных масштабах, при будущих разработках моделей CH₄ водно-болотных угодий.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2022JG007259

По данным Службы по изменению климата Copernicus Европейского Союза, в октябре был снова побит ежемесячный мировой рекорд температуры, что продолжило длительную череду необычайных температур поверхности суши и океана, а также низкого уровня морского льда. Октябрь стал пятым месяцем подряд с рекордно высокими глобальными температурами.
Это означает, что 2023 год почти наверняка станет самым тёплым годом за всю историю наблюдений. ВМО подтвердит это в своем предварительном докладе «Состояние глобального климата в 2023 году», который будет опубликован 30 ноября, в день открытия конференции ООН по изменению климата COP28.

Чтобы предоставить долгосрочную перспективу лицам, принимающим решения на COP28, ВМО также опубликует десятилетний отчёт о состоянии глобального климата на 2011-2020 гг. Ежегодный доклад о факторах изменения климата – концентрациях парниковых газов в результате деятельности человека – будет опубликован 15 ноября.
ВМО использует несколько международных наборов данных для своих отчётов о состоянии глобального климата, включая набор данных реанализа ERA5 Службы изменения климата Copernicus, реализуемый Европейским центром среднесрочных прогнозов погоды.
Это был безусловно самый тёплый октябрь за всю историю наблюдений: на 0,85°C выше среднего показателя за 1991-2020 гг. и на 0,40°C выше предыдущего самого тёплого октября. По данным ERA5, глобальная температурная аномалия стала второй по величине за все месяцы в наборе данных ERA5 после сентября 2023 года.
За текущий календарный год, с января по октябрь, средняя глобальная температура в 2023 году является самой высокой за всю историю наблюдений, на 1,43°C выше среднего доиндустриального периода 1850-1900 гг. и на 0,10°C выше, чем среднее десятимесячное значение для 2016 года.
Средняя температура поверхности моря в октябре в районе 60°ю.ш.–60°с.ш. составила 20,79°C, что является самым высоким показателем за октябрь.
Октябрь стал шестым месяцем подряд, когда протяжённость морского льда в Антарктике оставалась на рекордно низком уровне для этого времени года, с месячным значением на 11% ниже среднего. Протяжённость арктического морского льда достигла седьмого самого низкого значения за октябрь, на 12% ниже среднего.
Условия Эль-Ниньо продолжали развиваться в экваториальной части Тихого океана, хотя аномалии остаются ниже тех, которые были достигнуты в это время года во время развития исторически сильных событий 1997 и 2015 годов.
В октябре 2023 года количество осадков было выше среднего на большей части территории Европы: шторм «Бабет» обрушился на север Европы, а шторм «Алин» – на Португалию и Испанию, вызвав сильные осадки и наводнения.

Ссылка: https://public.wmo.int/en/media/news/world-had-warmest-october-record

Летние температуры приземного воздуха над Евразией демонстрируют неравномерную многодесятилетнюю структуру с 1990-х годов, с усилением потепления над Европой – Западной Азией (ЕЗА) и Северо-Восточной Азией (СВА) и слабым потеплением над Центральной Азией. Однако нынешние климатические модели могут неадекватно отражать эту региональную структуру. В этом исследовании авторы оценили эффективность 44 моделей из CMIP6 при моделировании десятилетней изменчивости температур Евразии. Результаты показывают, что все модели CMIP6 в целом воспроизводят крупнейшие тенденции температуры приземного воздуха с 1985 по 2020 гг. в ЕЗА и СВА. Однако модели не могут отразить неоднородную картину потепления, а величины температуры приземного воздуха недооценены в большинстве моделей CMIP6. Авторы сравнили «хорошие» и «плохие» ансамбли, представляющие собой лучшие и худшие модели неравномерного потепления, чтобы понять межмодельный разброс. Модели BMME (с лучшим рейтингом) отражают цуги волн удалённой связи от северо-западной Европы до Восточной Азии и связанные с ними летние североатлантические колебания, подобные изменениям циркуляции. Напротив, модели WMME (с худшим рейтингом) не способны воспроизвести такие связи. Контраст между моделями BMME и WMME даёт определённую уверенность в том, что неоднородная картина потепления над Евразией тесно связана с волнообразной картиной верхней тропосферы над ней. Если такие изменения атмосферной циркуляции невозможно воспроизвести, неравномерное потепление над Евразией не будет уловлено. Эти результаты предполагают фундаментальную закономерность изменений атмосферной циркуляции, определяющей неравномерные изменения потепления в моделировании.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2023JD039267

Глобальные климатические модели представляют ценность для оценки будущего водоснабжения и многолетней гидрологической засухи. Используя их данные, авторы разработали и проанализировали глобальные сценарии среднегодового стока за период в 640 лет. Данные восемнадцати моделей общей циркуляции оцениваются на предмет качества и корректируются с учётом наблюдений. Беспрецедентные прогнозы среднего стока, серьёзности и продолжительности засухи обнаружены для 37%, 28% и 23% проанализированной мировой площади суши соответственно, при этом на всех континентах находятся регионы с риском более засушливого будущего. В то же время в северных широтах наблюдаются свидетельства увеличения стока, менее сильных и кратковременных засух. За пределами этих регионов прогнозы либо неотличимы от внутренней изменчивости климата, либо ненадёжны из-за противоречивых соотношений сигнал/шум и ансамблевого согласия. Этот анализ способствует глобальному зазору в понимании будущих многолетних гидрологических засух, которые могут представлять собой значительные социально-экономические риски.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-023-00496-y

Летнее Североатлантическое колебание является основным режимом атмосферной изменчивости в североатлантическом регионе и оказывает значительное влияние на региональный летний климат Европы, Северной Америки и Азии. Однако современные системы динамического сезонного прогнозирования не демонстрируют значительных успехов в прогнозировании летнего Североатлантического колебания, в результате чего общество оказывается плохо подготовленным к экстремальным летам. Здесь показана неожиданная роль стратосферы в возникновении летнего Североатлантического колебания как в системах наблюдений, так и в системах прогнозирования климата. Обнаружено, что аномальная сила полярного вихря нижней стратосферы поздней весной распространяется вниз и влияет на летнее Североатлантическое колебание. Определены окна возможностей для полезных уровней качества прогнозирования летнего Североатлантического колебания как в 50% лет, когда поздневесенний полярный вихрь аномально силен/слаб, так и, возможно, раньше, если в конце зимы произойдёт внезапное потепление в стратосфере. Однако авторы показывают, что динамические сигналы модели являются ложно слабыми, и для получения надёжных сигналов требуются большие ансамбли, и идентифицируют летний «парадокс сигнала к шуму», обнаруженный в зимней атмосферной циркуляции. Эти результаты открывают возможности для ряда новых летних климатических услуг, в том числе для сельского хозяйства, водного хозяйства и здравоохранения.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-023-01063-2

В условиях продолжающегося уплотнения городов выявление воздействия городских структур на тепловую среду необходимо для проектирования, адаптивного к климату. В этом исследовании использовались графики «случайного леса» и частичных разностей, чтобы отобразить относительную важность и взаимозависимые эффекты сложной морфологии зданий на изменчивость температуры поверхности Земли. Были рассчитаны шесть пространственных факторов: плотность застройки, средняя высота здания, разница высот зданий, коэффициент площади этажа, объёмная плотность здания и средний коэффициент компактности на сетках 90, 300, 600 и 900 м. Результаты показали, что плотность застройки, средний коэффициент компактности и средняя высота здания оказывали стабильное и значительное влияние на температуры поверхности Земли с самой высокой точностью прогноза в масштабе окрестности 600 м, а коэффициент площади этажа и объёмная плотность здания наименее коррелировали с изменениями температуры поверхности Земли. Между тем, влияющие факторы имели разные структуры корреляции с температурой поверхности Земли. Среди них увеличение плотности застройки оказало положительное линейное влияние на температуру поверхности Земли. Средний коэффициент компактности и средняя высота здания нелинейно коррелировали с изменением температуры поверхности Земли, а также были идентифицированы их пороговые значения охлаждающего эффекта. В дополнение к контролю над плотностью застройки было также высказано предположение, что комплексное обустройство большего числа зданий небольшого объёма, а также увеличение высоты зданий для роста теневого покрытия в большей степени способствуют смягчению воздействия тепла на Землю.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-023-46437-w

Фракция морского льда над морями Росса/Амундсена/Беллинсгаузена изучается с использованием современного ретроспективного анализа для исследований и применения MERRA-2, с упором на различия во временной реакции на Эль-Ниньо – Южное Колебание (ЭНЮК) между концом ХХ (1980–2000 гг., L20) и началом XXI века (2001–2021 гг., E21). Результаты показывают, что типичная реакция Антарктики на ЭНЮК зависит от изменений типа/интенсивности ЭНЮК, что подчёркивает необходимость осторожности при исследовании антарктической удалённой связи. Регрессии с задержкой по времени на зрелую фазу Эль-Ниньо показывают, что снижение фракции морского льда и увеличение температуры поверхности моря по сравнению с морями Росса/Амундсена/Беллинсгаузена относительно слабее в E21 и наиболее выражено при лаге 0–4 месяца. И наоборот, фракция морского льда в L20 продолжает снижаться и достигает своего пика с двухсезонным лагом (5–7 месяцев). Тропосферный ветер, давление и волновая активность в ответ на Эль-Ниньо в L20 демонстрируют зонально ориентированные области высокого/низкого давления с двухсезонным лагом, усиливая поток, направленный к полюсу, играющий ключевую роль в таянии морского льда в морях Росса/Амундсена/Беллинсгаузена, в то время как эта закономерность в Е21 незначительна при том же лаге. Это исследование предполагает, что более сильные (более слабые) и более восточные (центральные) ЭНЮК Тихого океана в среднем в L20 (E21) связаны с этим десятилетним изменением реакции фракции морского льда на ЭНЮК.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/14/11/1659