Наземные экосистемы необходимы для обеспечения продовольственной и водной безопасности и поглощения CO₂. Функционирование экосистемы зависит от наличия влаги в почве, однако неясно, как изменение климата отразится на ограничении влажности почвы, которое скажется на растительности. Авторы использовали индекс экосистемы, различающий энергетические и водные ограничения в моделировании системы Земли, чтобы показать широко распространённый сдвиг режима от энергетического к водному ограничению между 1980 и 2100 гг. Этот сдвиг обнаруживается как в пространстве, так и во времени. Хотя это в основном связано с сокращением районов с ограниченным потреблением энергии, обусловленным повышением суммарной поверхностной радиации, наибольший сдвиг в сторону ограничения водных ресурсов наблюдается в регионах, где увеличение суммарной радиации сопровождается уменьшением влажности почвы. Таким образом, продемонстрировано широко распространённое изменение режима в функциях экосистемы, которое сильнее, чем предполагают отдельные тренды суммарной радиации, влажности почвы и испарения с суши, что имеет важные последствия для будущих экосистемных услуг.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-022-01403-8

Опубликована Синяя книга WGNE-2022 (Working Group on Numerical Experimentation, Рабочая группа по численному экспериментированию). Публикация Синей книги WGNE — это попытка способствовать раннему обмену информацией между учёными, разрабатывающими численные модели для изучения климата и прогнозирования в различных временных масштабах. 

Она издается один раз в год в виде книги в синей обложке с начала 1970-х годов. С 2006 года доступна только электронная версия. С 2020 года её официальное название было изменено с «Исследовательская деятельность в области моделирования атмосферы и океана» на «Исследовательская деятельность в области моделирования системы Земля». 

Ссылка: https://wgne.net/publications/wgne-blue-book/

Замена природных земель городскими структурами имеет многочисленные экологические последствия, однако мало что известно о величине и масштабах вклада урбанизации в глобальное потепление, вызванное изменением альбедо, в прошлом и будущем. Здесь применён эмпирический подход для количественной оценки климатических последствий урбанизации в прошлом и при будущей урбанизации в соответствии с различными общими социально-экономическими путями (SSP). Обнаружен эффект потепления, вызванный альбедо, как для прошлого, так и для прогнозируемого будущего в рамках трёх иллюстративных сценариев. Уменьшение альбедо из-за урбанизации в 2018 г. по сравнению с 2001 г. дало среднегодовое глобальное потепление на 0,00014 [0,00008, 0,00021] °C/100 лет. Без надлежащего смягчения последствий будущая урбанизация в 2050 г. и в 2100 г. (в обоих случаях по сравнению с 2018 г.) по сценарию промежуточных выбросов (SSP2-4.5) приведёт к среднему эффекту потепления на 0,00107 [0,00057; 0,00179] °C/100 лет и 0,00152 [0,00078; 0,00259] °C/100 лет, соответственно, за счёт изменения альбедо Земли.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-31558-z

Потери на испарение из глобальных озёр (естественных и искусственных) являются критическим компонентом наземного водного и энергетического баланса. Однако объём испарения с поверхности этих водоёмов — от пространственного распределения до многолетнего тренда — пока неизвестен. Здесь, используя спутниковые наблюдения и инструменты моделирования, авторы количественно оценили объём испарения из 1,42 миллиона мировых озёр с 1985 по 2018 гг. Они обнаружили, что долгосрочное среднее испарение из озёр составляет 1500 ± 150 км³ год⁻¹, и оно увеличивалось со скоростью 3,12 км³ год⁻¹. Атрибуты тенденции включают увеличение скорости испарения (58%), уменьшение площади ледяного покрова озера (23%) и увеличение площади поверхности озера (19%). Хотя доля искусственных озёр (т.е. водохранилищ) составляет всего 5% вместимости озёр в мире, на них приходится 16% объёма испарения. Эти результаты подчёркивают важность использования объёма, а не скорости испарения, в качестве основного показателя для оценки климатических воздействий на озёрные системы.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-31125-6

Морской лёд затрудняет морскую навигацию в Арктике, но уменьшение ледяного покрова из-за антропогенного изменения климата порождает надежды на улучшение доступности в ближайшие десятилетия. Прогнозы отступления морского ледяного покрова преимущественно из восточной части Арктики предполагают, что ключевые положения международного морского права потребуют пересмотра. В частности, защита от загрязнения морской среды в покрытых льдом морях, закрепленная в статье 234 Конвенции Организации Объединенных Наций по морскому праву, использовалась в последние десятилетия для расширения юрисдикционной компетенции над Северным морским путем, лишь слабо связанной с последствиями для окружающей среды. Прогнозы показывают, что вероятные открытые водные маршруты через международные воды могут быть доступны к середине века при всех сценариях ограничения выбросов, кроме самых агрессивных. В то время как межгодовая и внутригодовая изменчивость ставит под сомнение экономическую жизнеспособность этих маршрутов в течение некоторого времени, неизбежность сезонного освобождения Арктики ото льда будет сопровождаться уменьшением нормативных разногласий и перекалибровкой соответствующих правовых рамок.

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2202720119

Фанерозойский эон стал свидетелем значительных изменений в климатической системе, а также в многообразии животных и растений. Поэтому эволюция климатической системы в этом периоде достойна обширных исследований. Только изучая изменения климата в прошлом, мы можем понять движущие механизмы изменений климата в будущем и сделать надёжные климатические прогнозы. Дополняя наборы косвенных данных наблюдений о палеоклимате, моделирование климата обеспечивает альтернативный подход к исследованию прошлых климатических условий Земли, особенно в течение длительного периода времени в глубоком прошлом. Здесь выполнено 55 расчётов моментальных «снимков» за последние 540 миллионов лет с интервалом в 10 миллионов лет с использованием модели системы Земли, версия 1.2.2 (CESM1.2.2). Набор данных моделирования климата включает глобальные распределения месячных приземных температур и осадков с горизонтальным разрешением 1° (0,9° × 1,25° по широте и долготе соответственно). Этот набор климатических данных с открытым доступом полезен для междисциплинарных исследований, таких как палеоклимат, геология, геохимия и палеонтология.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-022-01490-4

Засухи, диапазон колебаний которых превышает исторический, могут происходить всё чаще в будущих климатических условиях. Однако время возникновения беспрецедентных засушливых условий при изменении климата исследовалось редко. Здесь, используя мультимодельное гидрологическое моделирование, авторы исследуют изменения частоты гидрологической засухи (определяемой как аномально низкий речной сток) при сценариях высокой и низкой концентрации парниковых газов и существующих мерах по управлению водными ресурсами и оценивают время первого появления беспрецедентных региональных засушливых условий в период маловодья. Время определено для нескольких регионов субконтинентального масштаба, и для трёх регионов, а именно юго-запада Южной Америки, средиземноморской Европы и Северной Африки, получены особенно надёжные результаты при сценарии с высоким уровнем выбросов. Ожидается, что эти три региона столкнутся с беспрецедентными условиями в течение следующих 30 лет с высокой вероятностью, независимо от сценариев выбросов. Кроме того, полученные результаты демонстрируют преимущества пути с более низким уровнем выбросов для снижения вероятности появления засухи. Показано, что цели Парижского соглашения эффективно снижают вероятность до маловероятного уровня в большинстве регионов. Тем не менее, надлежащие и предварительные меры по адаптации считаются незаменимыми в условиях беспрецедентной засухи. Результаты этого исследования подчёркивают важность повышения готовности к засухе в рамках рассматриваемых временных горизонтов.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-30729-2

Распоряжением Правительства РФ утверждены 10 планов адаптации различных видов экономической деятельности к изменениям климата, с определением приоритетных мероприятий на основе оценки климатических рисков. Документы подготовлены ответственными ведомствами с учётом поручений курирующего вице-премьера Виктории Абрамченко. Для оценки климатических рисков и проработки адаптационных мероприятий использовались методические рекомендации Минэкономразвития России.

Планы содержат оперативные и долгосрочные меры адаптации в транспортной отрасли, ТЭК, строительстве и ЖКХ, АПК и рыболовстве, природопользовании, здравоохранении, Арктической зоне, гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций, промышленного комплекса и внешней торговли, а также в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения.

«Отраслевые планы адаптации разработаны в соответствии с Национальным планом мероприятий первого этапа адаптации к изменениям климата. Оценка климатических рисков, ранжирование мер по адаптации к этим рискам, содержащиеся в этих планах помогут снизить потери и найти выгоды, связанные с наблюдаемыми и будущими изменениями климата», - отметил первый заместитель министра экономического развития России Илья Торосов.

Национальный план мероприятий первого этапа адаптации к изменениям климата на период до 2022 года представляет собой систему государственных мер, которые направлены на уменьшение уязвимости системы обеспечения национальной безопасности страны, субъектов экономики и граждан вследствие изменений планетарного климата, климата на территории России, территориях соседних государств, прилегающих акваториях Мирового океана. Эти меры будут реализовываться федеральными органами исполнительной власти и властями субъектов страны.

По словам Ильи Торосова, планы адаптации у большинства регионов России еще в разработке. Однако уже есть 7 субъектов, которые разработали и утвердили такие планы. «По состоянию на июнь 2022 года, региональные планы адаптации к изменениям климата утверждены в Республике Крым, Белгородской, Волгоградской, Вологодской, Кемеровской, Курской и Пензенской областями».

Илья Торосов сообщил, что мониторинг реализации мер, предусмотренных отраслевыми планами адаптации, а также оценка их эффективности планируется осуществлять в рамках формируемого проекта Национального плана мероприятий второго этапа адаптации к изменениям климата на период до 2025 года.

«В Республике Крым утвержден региональный план адаптации к изменениям климата. Учитывая уникальность расположение полуострова, большое разнообразие климатических явлений на сравнительно малой его территории, вопрос адаптации к изменениям климата является весьма актуальным. На данный момент в план включено 23 актуальных для полуострова мероприятия, направленные на стабилизацию лесопожарной обстановки в лесах, а также защиту населенных пунктов, сельскохозяйственных угодий от подтоплений, повышение эффективности мер по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Системный подход для реализации данного спектра вопросов в совокупности с научным подходом, современных технологий, практик даст толчок развития региона адаптации к климатическим изменениям», - сообщила заместитель председателя Совета министров Республики Крым-министр финансов Республики Крым Ирина Кивико.

«Курская область входит в число регионов, наиболее подверженных изменениям климата. Это характеризуется ростом числа опасных метеоявлений, увеличением дней с повышенной температурой и засухой. Чтобы минимизировать последствия на территории Курской области, был разработан и утвержден план по адаптации к изменениям климата. Он  предусматривает внедрение энергосберегающих технологий в организациях и учреждениях Курской области. В том числе строительство оросительных систем для полива сельскохозяйственных культур, подбор сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, максимально адаптированных к почвенно- климатическим условиям нашей области.

Также развитие системы оборотного водоснабжения на предприятиях, перевод транспортных средств на газомоторное топливо, внедрение и активное использование возобновляемых источников энергии, использование новейших строительных материалов и технологий. И ряд мероприятий по снижению выбросов парниковых газов в атмосферный воздух», - прокомментировал заместитель губернатора Курской области Алексей Дедов.

«План адаптации к изменениям климата — комплексный, он охватывает все сферы, все направления деятельности и в этом его ценность. На промышленных предприятиях Волгоградской области активно внедряют наилучшие доступные технологии, реализуют экологические инвестпроекты. Масштабная работа идет по реабилитации Волго-Ахтубинской поймы и других водных систем региона. Продолжается берегоукрепление - за последние годы в регионе уже построено более семи километров таких сооружений. Огромное внимание уделяем развитию мелиорации, что позволяет в наших засушливых погодных условиях увеличивать объем сельхозпродукции», - рассказал заместитель губернатора Волгоградской области Олег Николаев.

Напомним, Президентом РФ была поставлена задача о достижении углеродной нейтральности к 2060 году.

Ссылка:  https://www.economy.gov.ru/material/news/v_rossii_zavershena_razrabotka_otraslevyh_planov_adaptacii_k_izmeneniyam_klimata.html

Метеорологи прогнозируют Ла-Нинья третий год подряд. Некоторые исследователи говорят, что подобные условия могут стать более распространёнными по мере того, как планета нагревается. 

Согласно последним прогнозам, продолжающееся явление Ла-Нинья, которое способствовало наводнению в восточной Австралии и усугубило засуху в Соединённых Штатах и ​​Восточной Африке, может сохраниться до 2023 года. Происхождение двух последовательных зим Ла-Нинья в Северном полушарии является обычным явлением, но три подряд зимы встречаются относительно редко. «Тройное выпадение» Ла-Нинья, длящееся три года подряд, с 1950 года произошло только дважды. 

Учёные говорят, что это особенно продолжительное Ла-Нинья, вероятно, просто случайный эпизод в климате. Но некоторые исследователи предупреждают, что изменение климата может сделать условия, подобные Ла-Нинья, более вероятными в будущем. «Мы увеличиваем шансы на эти тройные события», — говорит Мэтью Ингланд (Matthew England), физик-океанограф из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее, Австралия. Он и другие в настоящее время работают над устранением расхождений между климатическими данными и результатами основных климатических моделей — усилия, которые могут прояснить, что ждёт планету. 

Рост числа явлений Ла-Нинья увеличит вероятность наводнений в Юго-Восточной Азии, повысит риск засух и лесных пожаров на юго-западе Соединённых Штатов и создаст другую картину ураганов, циклонов и муссонов в Тихом и Атлантическом океанах, а также вызовет другие региональные изменения. Ла-Нинья и его аналог Эль-Ниньо представляют собой фазы Эль-Ниньо–Южного колебания (ЭНЮК), которые происходят каждые два-семь лет с нейтральными годами между ними. Во время явлений Эль-Ниньо обычные тихоокеанские ветры, которые дуют с востока на запад вдоль экватора, ослабевают или меняют направление, в результате чего тёплая вода устремляется в восточную часть Тихого океана, увеличивая количество дождей в регионе. Во время Ла-Нинья эти ветры усиливаются, тёплая вода смещается на запад, а восточная часть Тихого океана становится прохладнее и суше.

Последствия далеко идущие. «Тропический Тихий океан огромен. Если вы измените количество осадков, это повлияет на всё остальное», — говорит Мишель Л’Эро (Michelle L’Heureux), учёный-физик из Центра прогнозирования климата Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) в Колледж-Парке, штат Мэриленд. В годы Ла-Нинья океан поглощает тепло своими недрами, поэтому глобальные температуры воздуха, как правило, ниже. 

Похолодание  

Нынешнее Ла-Нинья началось примерно в сентябре 2020 года и с тех пор большую часть времени носило умеренный характер. По состоянию на апрель 2022 года оно усилилось, что привело к резкому похолоданию над восточной экваториальной частью Тихого океана, которого в это время года не наблюдалось с 1950 года. «Это впечатляет», — говорит Ингланд. 

Последний прогноз Всемирной метеорологической организации, выпущенный 10 июня, даёт 50–60%-ную вероятность того, что Ла-Нинья сохранится до июля или сентября. Это, вероятно, повысит активность атлантических ураганов, обрушивающихся на восточную часть Северной Америки до ноября, и сократит сезон ураганов в Тихом океане, в основном затрагивающих Мексику. Центр прогнозирования климата NOAA оценивае вероятность Ла-Нинья в 51% в начале 2023 года. 

Самое странное в этом, говорит Л'Эро, то, что это затянувшееся Ла-Нинья, в отличие от предыдущих тройных спадов, не последовало за сильным Эль-Ниньо, которое, как правило, накапливает большое количество тепла океана, для чего требуется год или два¹. «Мне всё время интересно, какова динамика для этого?» — говорит Л’Эро.

Климатическая корреляция 

Большие вопросы, которые остаются, заключаются в том, влияет ли изменение климата на ЭНЮК и станут ли условия Ла-Нинья более распространёнными в будущем. 

Исследователи заметили сдвиг в ЭНЮК в последние десятилетия: последний отчёт МГЭИК показывает, что сильные явления Эль-Ниньо и Ла-Нинья были более частыми и сильными с 1950 года, чем в предыдущие столетия, но группа не смогла сказать, было ли это вызвано естественной изменчивостью или изменением климата. В целом, модели МГЭИК указывают на переход к более похожим на Эль-Ниньо состояниям по мере того, как изменение климата приводит к нагреву океанов, говорит специалист по моделированию климата Ричард Сигер (Richard Seager) из Земной обсерватории Ламонта-Доэрти Колумбийского университета в Палисейдс, штат Нью-Йорк. Как ни странно, говорит Сигер, наблюдения за последние полвека показали обратное: по мере потепления климата язык восходящих вод в восточной экваториальной части Тихого океана оставался холодным, создавая условия, более похожие на Ла-Нинья². 

Некоторые исследователи утверждают, что ряды просто слишком скудны, чтобы ясно показать, что происходит, или что в системе слишком много естественной изменчивости, чтобы исследователи могли определить долгосрочные тенденции. Но также может быть и то, что модели МГЭИК упускают что-то важное, говорит Л’Эро, «что является более серьёзной проблемой». Сигер считает, что модели действительно неадекватны реалиям и что в будущем планета будет испытывать больше структур, подобных Ла-Нинья³. «Всё больше и больше людей серьёзно относятся к тому, что, возможно, модели предвзяты», потому что они не отражают эту холодную воду восточной части Тихого океана, — говорит Сигер.

Впрыск холодной воды  

У Ингланда есть ещё одно возможное объяснение того, почему модели МГЭИК могут неверно отображать будущие условия, подобные Ла-Нинья. Ожидается, что по мере того, как планета нагревается, а ледяной щит Гренландии тает, его свежая холодная вода замедляет основной конвейер океанских течений: Атлантическую меридиональную термохалинную циркуляцию (AMТЦ). Учёные в основном согласны с тем, что течение AMТЦ замедлилось в последние десятилетия⁴, но не согласны с тем, почему и насколько оно замедлится в будущем. 

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Climate Change 6 июня⁵, Ингланд и его коллеги моделируют, как коллапс AMТЦ оставит избыток тепла в тропической части Южной Атлантики, что вызовет ряд изменений атмосферного давления, которые в конечном итоге усилит тихоокеанские пассаты. Эти ветры толкают тёплую воду на запад, создавая таким образом условия, более похожие на Ла-Нинья. Но Ингланд говорит, что нынешние модели МГЭИК не отражают эту тенденцию, потому что они не учитывают сложное взаимодействие между таянием ледяных щитов, поступлением пресной воды, океанскими течениями и атмосферной циркуляцией. 

«Мы продолжаем добавлять навороты к этим моделям. Но нам нужно добавить ледяные щиты», — говорит он. Майкл Манн (Michael Mann), климатолог из Пенсильванского государственного университета, также утверждал², что изменение климата одновременно замедлит AMТЦ и создаст условия, более похожие на Ла-Нинья. Он говорит, что исследование показывает, как эти два фактора могут усиливать друг друга. По словам Сигера, «научить» модели лучше отражать то, что происходит в океане, «остаётся очень активной темой исследований». 

«Нам нужно лучше понимать, что происходит», — соглашается Л’Эро. На данный момент, добавляет она, может ли ЭНЮК измениться, как и почему, это «очень интересная загадка».

Литература 

1. 1. Iwakiri, T. & Watanabe, M. Rep. 11, 17465 (2021).
2. Mann, M. E. Proc. Natl Acad. Sci. USA 118, e2112797118 (2021).
3. Seager, R., Henderson, N. & Cane, M. J. Clim. 35, 4571–4584 (2022).
4. Boers, N. Nature Clim. Change 11, 680–688 (2021).

 5. Orihuela-Pinto, B., England, M. H. & Taschetto, A. S. Nature Clim. Change https://doi.org/10.1038/s41558-022-01380-y (2022).

Ссылка: https://www.nature.com/articles/d41586-022-01668-1

Поступления CH4 в арктические озёра из-за стока подземных вод могут быть значительными и представлять собой важный путь, связывающий образование CH4 при таянии многолетней мерзлоты с выбросами в атмосферу через озёра. Тем не менее, попадание CH4 в подземные воды и связанные с ним факторы до сих пор слабо ограничены, поскольку их динамика и пространственная изменчивость в значительной степени неизвестны. Авторы раскрывают важную роль и факторы стока подземных вод для выбросов CH4 из арктических озёр. Пространственная структура озёр предполагает, что приток подземных вод в первую очередь связан с глубиной озера и покровом водно-болотных угодий. Поступление CH4 в озёра из подземных вод летом выше, чем осенью, и на него влияют гидрологические (пополнение запасов подземных вод) и биологические факторы (производство CH4). Эта информация о пространственных и временных закономерностях стока подземных вод в высоких северных широтах имеет решающее значение для прогнозирования выбросов CH4 из озёр в потеплевшей Арктике, поскольку повышение температуры, увеличение количества осадков и таяние многолетней мерзлоты могут ещё больше усилить поступление CH4 из подземных вод в озёра.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-31219-1