Физико-химический обмен газов между атмосферой и обширными недрами океана происходит в небольшом числе мест в высоких широтах в зимние месяцы, часто в экстремальных погодных условиях. В результате существует мало прямых наблюдений. Растворённые инертные газы и их изотопы, химически и биологически нереакционноспособные, являются полезными инструментами для количественной оценки газообмена между воздухом и морем. Здесь представлены высокоточные данные о растворённых инертных газах из глубин Северной Атлантики для оценки газообмена с использованием модели циркуляции океана. Полученные результаты предполагают большую роль газообмена, опосредованного пузырьками, и использованная авторами модель позволяет изолировать биологические источники азота от физических источников в глубинном океане, что имеет отношение к циклу азота в морской среде и его роли в хранении углерода в океане.

Газообмен между атмосферой и недрами океана оказывает существенное влияние на глобальный климат и биогеохимию. Однако наше понимание соответствующих физических процессов по-прежнему ограничено недостатком прямых наблюдений. Растворённые инертные газы в глубинах океана являются мощными индикаторами физического взаимодействия воздуха и моря из-за их химической и биологической инертности, однако соотношение их изотопов остаётся недостаточно изученным. Авторы представляют высокоточные соотношения изотопов и элементов инертных газов из глубин Северной Атлантики (~32° с.ш., 64° з.д.) для оценки параметров газообмена с использованием модели циркуляции океана. Беспрецедентная точность этих данных свидетельствует о недонасыщенности глубоких слоёв океана тяжёлыми инертными газами и изотопами в результате переноса газа из воздуха в море при охлаждении, связанного с глубокой конвекцией в высоких северных широтах. Эти данные также указывают на недооценённую и большую роль газообмена, опосредованного пузырьками, в глобальном переносе малорастворимых газов, включая O₂, N₂ и SF₆. Использование инертных газов для проверки физического представления газообмена между воздухом и морем в модели также даёт уникальную возможность отличить физические сигналы от биогеохимических. В качестве тематического исследования сравниваются измерения растворённого N₂/Ar в глубинах Северной Атлантики с прогнозами чисто физической модели, обнаружен избыток N₂ в результате денитрификации бентоса в более старых глубоководных районах (ниже 2,9 км). Эти данные показывают, что скорость удаления фиксированного азота в глубинах северо-восточной Атлантики по крайней мере в три раза выше, чем глобальная средняя глубинного океана, что предполагает тесную связь с экспортом органического углерода и повышает потенциальные будущие последствия для морского азотного цикла.

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2217946120

Поверхностная влажность почвы (ПВП) является важной переменной в мониторинге засух, прогнозировании наводнений, прогнозировании погоды и т.д. и играет решающую роль в водном и теплообмене между землей и атмосферой. Продукты ПВП из наблюдений в L-диапазоне, такие как Миссия Soil Moisture Active Passive (SMAP), оказались оптимальными глобальными оценками. Хотя X-диапазон имеет более низкую чувствительность к влажности почвы, чем L-диапазон, китайские спутники серии FengYun-3 (FY-3A/B/C/D) с 2008 года предоставляют устойчивые и ежедневные множественные продукты ПВП в X-диапазоне. В рамках этого исследования был разработан новый глобальный продукт ПВП (NNsm-FY) от FY-3B MWRI с 2010 по 2019 гг., который перенёс высокую точность L-диапазона SMAP в X-диапазон FY-3B. NNsm-FY показывает хорошее согласие с натурными наблюдениями и продуктом SMAP и имеет более высокую точность, чем официальный продукт FY-3B. С этим новым набором данных китайские спутники FY-3 могут играть более важную роль и предоставлять возможности для устойчивой и долгосрочной записи данных о влажности почвы для гидрологических исследований. 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-023-02007-3 

Печать

Глобальные выбросы CO₂ в 2022 г. увеличились на 1,5% по сравнению с 2021 г. (+7,9% и +2,0% относительно 2020 и 2019 гг. соответственно), достигнув 36,1 Гт CO₂. Эти выбросы в 2022 году израсходовали 13–36% оставшегося углеродного бюджета, чтобы ограничить потепление до 1,5°C. В этом случае допустимые выбросы могут быть истощены в течение 2–7 лет (вероятность 67%).
Пандемия COVID-19 вызвала рекордное годовое сокращение глобальных выбросов углерода в 2020 г., сократившись на 5,4% (1,9 Гт CO₂) по сравнению с 2019 г.^1,2. Однако это падение было недолгим, о чём свидетельствует восстановление глобальных выбросов CO₂ почти до допандемического уровня в 2021 году, увеличившись на 6,3% (2,1 Гт CO₂)^{3, 4, 5}. Учитывая короткие сроки для достижения международных климатических целей и, таким образом, ограничения антропогенного потепления до 1,5 или 2°C, крайне важно детальное отслеживание глобальных выбросов в режиме, близком к реальному времени. Здесь представлены и проанализированы ежедневные, национальные и отраслевые выбросы CO₂ за 2022 год с использованием данных проекта Carbon Monitor, полученных почти в реальном времени^1,2.

Глобальные выбросы CO₂ в 2022 г.

В 2022 г. глобальные выбросы CO₂ от сжигания ископаемого топлива и производства цемента достигли 36,1 ± 0,3 Гт CO₂ (рис. 1). Для сравнения, выбросы составили 35,3, 33,4 и 35,5 Гт CO₂ в 2019, 2020 и 2021 годах соответственно, что отражает увеличение в 2022 году на 2,0%, 7,9% и 1,5% по сравнению с теми годами. Этот рост с 2021 по 2022 год на 1,5% (0,9–2,6%), предложенный данными Carbon Monitor, в целом согласуется с другими подходами к прогнозированию, основанными на потреблении энергии, включая рост на 1,0 ± 0,9%, прогнозируемый Глобальным углеродным проектом (GCP)⁶ и <1,0% от Международного энергетического агентства (МЭА)⁷. Эти изменения указывают на восстановление после резкого спада, связанного с COVID-19, в 2020 году, за которым последовал рост, превышающий допандемический уровень. Соответственно, глобальные выбросы CO₂, возможно, вернулись к допандемической тенденции непрерывного роста, что свидетельствует о том, что пик выбросов ещё не достигнут.

Рис. 1. Глобальные выбросы СО₂ в 1970-2022 гг.

Исторические выбросы CO₂ от сжигания ископаемого топлива и процесса производства цемента («Fossil CO₂»)¹⁰, окрашенные по отраслям промышленности, и выбросы в результате изменений в землепользовании (LUC)⁶ («Fossil + LUC»). Международные бункеры описывают выбросы от международной авиации и международного судоходства. На врезке показаны ежедневные выбросы CO₂ почти в реальном времени с 2019 года в рамках инициативы Carbon Monitor^1,2 и процентные изменения в годовом исчислении. Обратите внимание, что общие выбросы и процентные изменения были немного пересмотрены по сравнению с более ранними оценками³. Глобальные выбросы CO₂ продолжают расти после кратковременного снижения в 2020 году, и, если они сохранятся, оставшиеся 1,5°C углеродного бюджета будут израсходованы в течение 2–7 лет.

Отраслевая разбивка выбросов CO₂ в 2022 году показывает, что их структуры в целом совпадают со структурами предыдущих лет. На долю энергетики приходилось 39,3% от общего объёма выбросов CO₂, на промышленность 28,9%, на наземный транспорт 17,9%, на жилой сектор 9,9%, на международные бункеровки (международная авиация и морские перевозки) 3,1% и на внутреннюю авиацию 0,9%. По сравнению с быстрым восстановлением в большинстве секторов в 2021 г. темпы роста выбросов замедлились в 2022 г. (энергетика: с  + 6,9% до  + 0,8%; промышленность: с  + 5,7% до  + 1,1%; наземный транспорт: с  + 8,8% до + 2,5%, внутренняя авиация: от + 25,5% до –0,9%). Исключение составляет сектор международной авиации, выбросы которого в 2022 году увеличились на 44% по сравнению с 2021 годом. Тем не менее, выбросы углерода международной авиацией всё ещё не полностью восстановились и остаются на 25% ниже допандемических уровней 2019 года.
Хотя разбивка по секторам осталась прежней, выбросы от пяти основных источников выбросов в мире (в сумме 23,3 Гт CO₂, что составляет 65% от общемирового объёма) в 2022 году существенно изменились. Например, Китай, крупнейший в мире источник выбросов, продемонстрировал первое сокращение выбросов CO₂, возможно, из-за расширенной политики нулевого COVID; выбросы в годовом исчислении выросли на 1,2% в 2020 г. (несмотря на пандемию) и на 6,0% в 2021 г., но снизились на 1,5% в 2022 г. Тем не менее выбросы по-прежнему остаются на 5,6% выше, чем до пандемии в 2019 г. Выбросы в США и ЕС увеличились на 3,2% и 0,5% соответственно в 2022 г. (относительно 2021 г.), достигнув лишь незначительно отличающихся от 2019 г. уровней (на 0,9% меньше в США и на 0,4% выше в ЕС). Выбросы в Индии продолжали быстро расти, увеличившись на 7% в 2022 г. по сравнению с 2021 г. (на 7,9% выше, чем в 2019 г.), и в 2023 г. они могут превзойти ЕС и стать третьим по величине источником выбросов в мире. Выбросы в России, пятом по величине эмитенте, увеличивались каждый год с 2019 по 2021 год, но снизились на 1,8% в 2022 году.
Таким образом, хотя в большинстве секторов и стран наблюдалось замедление роста выбросов в 2022 году по сравнению с 2021 годом, продолжающийся рост свидетельствует о том, что глобальный пик выбросов ещё не достигнут. Хотя прогноз Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) о том, что глобальные выбросы не достигнут пика до 2025 года, остаётся верным, этот продолжающийся рост приведёт к дальнейшему сокращению оставшегося углеродного бюджета.

Обратный отсчёт углеродного бюджета

Оценки количества углерода, который всё ещё может выбрасываться при ограничении антропогенного потепления до заданных уровней, дают полезную информацию для отслеживания прогресса. Согласно отчету МГЭИК 2021 г.⁸, оставшийся углеродный баланс, начиная с 2020 г., для ограничения антропогенного потепления на 1,5°C и 2°C выше доиндустриального уровня, составляет 400 Гт CO₂ и 1150 Гт CO₂ соответственно с вероятностью 67%, или 300 Гт CO₂ и 900 Гт CO₂ с вероятностью 83%.
Глобальные выбросы CO₂ (включая выбросы от производства ископаемого топлива и цемента, а также изменения в землепользовании⁶) быстро истощают этот бюджет. Например, при отсутствии сценариев превышения выбросы в 2022 г. использовали 10,0% бюджета 1,5°C (вероятность 67%), наращивая 9,9% по сравнению с 2021 г. и 9,4% в течение 2020 г. Таким образом, остается 283 Гт CO₂. Следовательно, если текущий темп роста выбросов сохранится, запас в 1,5°C будет исчерпан всего за 7,1 года (вероятность 67%). Для бюджета 2°C в 1150 Гт CO₂ (вероятность 67%) в 2022 г. было использовано 3,5%, в результате чего осталось 1033 Гт CO₂; если выбросы останутся прежними, то до опустошения бюджета останется только 25,8 года, что на 4,2 года раньше, чем в предыдущих оценках³.
Однако более новые оценки указывают на меньший углеродный бюджет, чем у МГЭИК. В частности, было высказано предположение, что, начиная с января 2022 года, для достижения целевого показателя Парижского соглашения в 1,5°C остаётся только 300 Гт CO₂ с вероятностью 50% или 110 Гт CO₂ с вероятностью 66%⁹. Согласно этому, выбросы 2022 года использовали 36,5% бюджета 1,5°C (вероятность 66%), в результате чего осталось 70 Гт CO₂. Если выбросы продолжатся, этот бюджет будет использован в течение 1,7 года. Для 2°C остаётся только 1265 Гт CO₂ или 990 Гт CO₂ с вероятностью 50% и 66% соответственно. На выбросы в 2022 г. было потрачено 4,1% бюджета 2°C (вероятность 66%), в результате чего осталось 950 Гт CO₂, которые будут израсходованы за 23,7 года. При рассмотрении факторов, не связанных с CO₂, в антропогенном потеплении, таких как метан, закись азота и фторсодержащие газы, баланс оставшегося углерода становится ещё меньше⁹.
Эти оценки показывают, что глобальные выбросы углерода продолжают расти, несмотря на предпринимаемые усилия по сокращению использования ископаемой энергии, и поэтому время для достижения международных климатических целей сокращается. Соответственно, такие сектора, как энергетика, транспорт и промышленность, которые вносят наибольший вклад в глобальные выбросы CO₂, должны предпринять большие усилия по декарбонизации и увеличить долю потребления возобновляемой энергии. Кроме того, странам следует принять незамедлительные меры для выполнения своих обязательств по нулевому выбросу вредных веществ, что требует международного сотрудничества и скоординированных усилий для поддержки перехода к низкоуглеродной экономике и обеспечения успеха глобальных усилий по борьбе с изменением климата. Непрерывный мониторинг выбросов в режиме, близком к реальному времени, полезен для как можно более раннего определения того, насколько успешными являются усилия по смягчению последствий.

Ссылки

1. Liu, Z. et al. Global patterns of daily CO₂ emissions reductions in the first year of COVID-19. Nat. Geosci. 15, 615–620 (2022).
2. Liu, Z. et al. Near-real-time monitoring of global CO₂ emissions reveals the effects of the COVID-19 pandemic. Nat. Commun. 11, 5172 (2020).
3. Liu, Z., Deng, Z., Davis, S. J., Giron, C. & Ciais, P. Monitoring global carbon emissions in 2021. Nat. Rev. Earth Environ. 3, 217–219 (2022).
4. Davis, S. J. et al. Emissions rebound from the COVID-19 pandemic. Nat. Clim. Chang. 12, 412–414 (2022). 
5. Jackson, R. B. et al. Global fossil carbon emissions rebound near pre-COVID-19 levels. Environ. Res. Lett. 17, 031001 (2022). 
6. Friedlingstein, P. et al. Global Carbon Budget 2022. Earth System Science Data 14, 4811–4900 (2022). 
7. Defying Expectations, CO₂ Emissions from Global Fossil Fuel Combustion are Set to Grow in 2022 by Only a Fraction of Last Year’s Big Increase (IEA, 2022); https://www.iea.org/news/defying-expectations-co2-emissions-from-global-fossil-fuel-combustion-are-set-to-grow-in-2022-by-only-a-fraction-of-last-year-s-big-increase.
8. IPCC Climate Change 2021: The Physical Science Basis (eds Masson-Delmotte, V. et al.) (Cambridge Univ. Press, 2021).
9. Lamboll, R. et al. Assessing the size and uncertainty of remaining carbon budgets. Preprint available at Res. Square https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1934427/v1 (2022).
10. Crippa, M. et al. Fossil CO₂ and GHG Emissions of all World Countries: 2020 Report (Publications Office of the European Union, 2020); https://data.europa.eu/doi/10.2760/143674

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-023-00406-z

Исчезновение арктического морского льда стало символом продолжающегося изменения климата, однако климатические модели до сих пор не могут точно его воспроизвести, не говоря уже о том, чтобы предсказать его. Причиной этого является всё более очевидная роль океана, особенно «атлантического слоя», в процессах формирования морского льда. Авторы количественно оценивают систематические ошибки в этом атлантическом слое и более глубоких слоях Северного Ледовитого океана в 14 репрезентативных моделях, участвовавших в проекте взаимного сравнения климатических моделей CMIP6. По сравнению с данными наблюдений за климатологией и гидрографическими профилями смоделированное ядро атлантического слоя слишком холодное в среднем на -0,4°C и расположено на 400 м глубже в котловине Нансена. Атлантический слой слишком толстый и в некоторых моделях доходит до морского дна. Глубинные и придонные воды, наоборот, слишком тёплые (на 1,1 и 1,2°С). Кроме того, смоделированные свойства почти не меняются по всей Арктике. Авторы приписывают эти погрешности неточному представлению шельфовых процессов: кажется, что только три модели воспроизводят плотные разливы воды в слишком небольшом числе мест, которые не погружаются достаточно глубоко. Ни одна модель не компенсирует глубоководную конвекцию в открытом океане. Следовательно, свойства задаются неточными объёмными потоками через пролив Фрама, смещёнными вниз до 6 Зв, но связанными со слишком тёплым проливом Фрама, что приводит к отчасти точному притоку тепла. Эти потоки связаны с погрешностями в северных морях, которые ранее приписывались неточной протяжённости морского льда и атмосферным режимам изменчивости, что подчёркивает необходимость общего улучшения различных компонентов модели и их взаимосвязи.

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/aop/JCLI-D-22-0194.1/JCLI-D-22-0194.1.xml

Изменение климата увеличивает частоту сброса влаги атмосферными реками в Арктике. Штормы оттесняют морской лёд в то время года, когда он должен расширяться.

Согласно новому исследованию, атмосферные реки проникают дальше на север с большей частотой, чем четыре десятилетия назад. Эти высотные магистрали водяного пара проливают дождь на восстанавливающийся арктический морской лёд зимой, когда он должен быть на своём пике.
В любой момент времени несколько атмосферных рек перемещают больше воды, чем река Миссисипи, от экватора в более высокие широты. Когда исследователи впервые описали это явление несколько десятилетий назад, оно рассматривалось как явление в средних широтах, связанное с наводнением в Калифорнии и таянием снега на северо-западе Тихого океана. Но в последнее время атмосферные реки также направляются к полюсам. Новое исследование окончательно связывает эти экстремальные погодные явления с более широкими тенденциями потери морского льда в Арктике.
Пэнфей Чжан (Pengfei Zhang), исследователь атмосферы из Пенсильванского государственного университета, начал изучать арктические атмосферные реки два года назад, когда заметил интересную тенденцию. Всякий раз, когда атмосферная река простиралась на север достаточно далеко, чтобы достичь Арктики, морской лёд немедленно отступал. Эффект был наиболее заметен в тёмные зимние месяцы, когда предполагалось, что арктический морской лёд восстанавливается после летних потерь и достигает своего максимального размера примерно в конце февраля или в марте.
«Это означает, что морской ледяной покров не может увеличиваться до максимальной величины, допускаемой низкими температурами», — говорит Чжан.
Глядя на спутниковые наблюдения и метеорологические данные за 1979 год, Чжан и его коллеги обнаружили, что число атмосферных рек, достигающих Арктики, увеличилось. В то же время пиковая зимняя площадь морского льда уменьшилась.
Атмосферные реки способствуют таянию морского льда несколькими ключевыми способами. Содержащийся в них водяной пар улавливает больше тепла, чем сухой полярный воздух, и это тепло излучается к нижележащему льду. Тепло также выделяется, когда водяной пар образует капли дождя или снежинки. Наконец, когда дождь достигает поверхности, тёплые капли растапливают лёд при контакте.
Воздействие настолько сильное, что отступление льда можно увидеть на спутниковых снимках в течение нескольких дней после атмосферного речного шторма, как если бы гигантский фен был нацелен на край льда. Когда атмосферные реки становятся более частыми, увеличивается и число задержек за сезон.
Используя комбинацию исторических спутниковых данных и результатов моделирования климата, команда определила, что около трети недавнего сокращения морского льда в некоторых частях Арктики можно объяснить демпфирующим эффектом, который всё более распространённые атмосферные реки оказывают на восстановление морского льда. Воздействие было наиболее выраженным в районах с наибольшим числом атмосферных рек, включая Баренцево и Карское моря.
Из-за штормов, когда Арктика прогревается весной и летом, тает меньше морского льда, и тёмная поверхность океана обнажается быстрее. Эти воды поглощают больше солнечного света, что приводит к более быстрому нагреванию и даже большему таянию.
Исследователи использовали модели климата большого ансамбля, в том числе LENS2 (Community Earth System Model 2 (CESM2) Large Ensemble Community Project), чтобы определить, насколько увеличение числа атмосферных рек может быть связано с изменением климата. Они обнаружили, что 68% тенденции к увеличению частоты атмосферных рек можно отнести к антропогенному изменению климата, хотя свою роль также сыграла его естественная изменчивость, такая как междесятилетнее тихоокеанское колебание.
Работа «впечатляет», — сказал Джонатан Вилле (Jonathan Wille), полярный метеоролог из ETH Zürich. «Авторы этого исследования проделали отличную работу по количественной оценке негативного воздействия атмосферных рек на рост морского льда в начале сезона».

Готовимся к более влажной и тёплой Арктике

Более влажная и тёплая Арктика будет иметь далеко идущие последствия. Всё более частые атмосферные реки сделают Арктику более бурным местом с большими волнами, которые могут ещё больше препятствовать образованию льда. Эта более экстремальная среда может оказать ряд воздействий на арктические экосистемы. Например, большее количество солнечного света, попадающего в открытый океан из-за меньшего количества морского льда, уже приводит к тому, что цветение фитопланктона начинается раньше и заканчивается позже, с каскадным воздействием на пищевую сеть. В глобальном масштабе отступление морского льда может замедлить конвейерную ленту океана, известную как атлантическая меридиональная термохалинная циркуляция, что может привести к засухам или повышению уровня моря за тысячи километров от Арктики.
«К сожалению, существует много петель отрицательной обратной связи, связанных с таянием морского льда, и это исследование освещает один из таких процессов», — сказал Вилле.

Ссылка: https://eos.org/articles/rivers-in-the-sky-are-hindering-winter-arctic-sea-ice-recovery

Экстремальные погодные явления, такие как засухи и аномальная жара, становятся всё более частыми во всём мире, что имеет серьёзные последствия для сельскохозяйственного производства и продовольственной безопасности. Хотя влияние таких событий на производство основных сельскохозяйственных культур хорошо задокументировано, реакция большего количества культур неизвестна, а потенциал разнообразия сельскохозяйственных культур для защиты сельскохозяйственной продукции от экстремальных погодных явлений остается непроверенным. Авторы оценивают, обеспечивает ли увеличение разнообразия наборов сельскохозяйственных культур в масштабе страны большую устойчивость к общей урожайности и доходам страны по сравнению с потерями из-за засухи и высоких температур. Для этого использованы ежегодные данные о погоде, урожайности и сельскохозяйственных доходах за 58 лет для 109 культур в 127 странах. Также использованы пространственное распределение каждой культуры и её цикл выращивания, чтобы определить их подверженность погодным явлениям. Обнаружено, что культивирование большего разнообразия сельскохозяйственных культур в странах снижает негативное воздействие засух и высоких температур на сельскохозяйственную продукцию. Для засухи результаты показывают, что эффект объясняется не только разнообразием культур как таковым, но и чувствительностью наиболее обильных культур (с точки зрения посевных площадей) к этой крайности. Страны, отводящие больше земли под второстепенные засухоустойчивые культуры, снижают среднюю чувствительность наборов сельскохозяйственных культур в масштабе страны и демонстрируют большую устойчивость урожайности и доходов к засухе. Это исследование подчёркивает неиспользованный потенциал биоразнообразия сельскохозяйственных культур для повышения устойчивости к погодным условиям, особенно в более бедных развивающихся странах, которые, вероятно, несоразмерно пострадают от последствий изменения климата.

Ссылка: https://www.researchgate.net/publication/369127224_Crop_diversity_buffers_the_impact_of_droughts_and_high_temperatures_on_food_production

Озонозонды, запускаемые еженедельно с Южнополярной станции (1986–2021 гг.), измеряют профили озона и температуры с высоким вертикальным разрешением от поверхности до высоты 30–35 км. Частота запусков увеличивается в конце зимы перед началом быстрой потери стратосферного озона в сентябре. Показатели озоновой дыры свидетельствуют, что годовые значения общего содержания озона в столбе (ОСО) и минимальные значения парциального столба озона на высотах 14–21 км, а также тренды темпов его потерь в сентябре улучшаются (менее серьёзные) с 2001 года. 36-летняя запись также показывает межгодовую изменчивость, особенно в последние годы (2019–2021 гг.). Авторы обсуждают дополнительные детали за эти три года, сравнивая ежегодные минимальные профили, наблюдаемые в день, когда наблюдается самое низкое ОСО. Авторы также сравнивают временной ряд значений содержания озона в парциальном столбе в слое 14–21 км за июль–декабрь с 36-летней медианой с процентильными интервалами. Распад аномального вихря в 2019 году показал, что стратосферные температуры начали повышаться в начале сентября, после чего уменьшилась потеря озона. Минимум ОСО 180 ед. Добсона наблюдался 24 сентября. За этим последовали два года стабильного и холодного полярного вихря в 2020 и 2021 гг. с минимумами ОСО 104 (1 октября) и 102 ед. Добсона (7 октября) соответственно. В эти годы к концу сентября в слое 14–21 км также были обнаружены обширные области с почти нулевым содержанием озона (потеря насыщения), сохранявшиеся до октября. Подтверждение результатов наблюдений озонозонда осуществляется путём постоянного сравнения измерений ОСО с наземным спектрофотометром Добсона на Южном полюсе.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/23/3133/2023/

Арктический циклон представляет собой активную погодную систему в Арктике, а арктический экстремальный циклон (АЭЦ) сильно влияет на полярную погоду. Поэтому многие исследования были сосредоточены на активности АЭЦ и её связи с крупномасштабной циркуляцией в Арктике. В этом исследовании арктические циклоны были обнаружены с использованием данных реанализа ERA5 с 1979 по 2020 гг., а АЭЦ холодного и теплого полугодий были определены с использованием 5-го процентиля давления на уровне моря. Индекс генезиса арктических циклонов, GPIArctic, устанавливается с использованием метода наименьших квадратов абсолютной завихрённости, сдвига ветра и длинноволнового излучения со скоростью роста Иди. Эти результаты показывают, что сдвиг ветра и длинноволновая радиация сильно влияют на АЭЦ. В холодном полугодии высокое значение GPIArctic в основном наблюдается на юге Гренландии, а в тёплом - также на северо-востоке Евразии. Результаты мультимодельной интеграции CMIP6 говорят о том, что в Арктике в ближайшие десятилетия (2021–2050 гг.) будет формироваться больше АЭЦ, а их сезонная контрастность будет сильнее на северо-востоке Евразии.

Ссылка: https://www.researchgate.net/publication/369124177_Effects_of_large-scale_changes_in_environmental_factors_on_the_genesis_of_Arctic_extreme_cyclones

Предложен метод изучения текущего состояния восстановления озона, связанного с изменениями содержания озоноразрушающих веществ (ОРВ) в стратосфере. Используемые наборы данных об общем содержании озона в столбе (ОСО) основаны на наземных (с помощью спектрофотометра Добсона и/или Брюера) измерениях, спутниковых наблюдениях (с помощью инструментов Solar Backscatter Ultraviolet (SBUV) и Ozone Mapping and Profiler Suite (OMPS)) и результатах реанализа (многосенсорный реанализ версии 2 (MSR2) и ретроспективный анализ современной эпохи для исследований и приложений, версия 2 (MERRA2)). Временные ряды ОСО рассчитываются для выбранных мест в средних широтах северного полушария (35–60° с.ш.), являющихся местоположениями станций с долгосрочными наблюдениями ОСО, заархивированными во Всемирном центре данных по озону и ультрафиолетовому излучению (WOUDC). Среднемесячные значения ОСО (1980–2020 гг.) усредняются за период с апреля по сентябрь для получения временных рядов ОСО для тёплого периода года. Рассмотрены два типа усреднённых временных рядов ОСО: исходный и непрокси-временной ряд с удалённой естественной изменчивостью по стандартной модели множественной регрессии. Временные ряды ОСО были сглажены с помощью сглаживающего устройства диаграмм рассеяния с локальным взвешиванием (LOWESS) и суперсглаживающего устройства (SS). Сглаженные значения ОСО в 1980, 1988, 1997 и 2020 годах использовались для построения индексов восстановления озона (ORI) в 2020 году. Это ключевые годы во временном ряду эквивалентного эффективного стратосферного хлора (EESC) за период 1980–2020 гг., т.е. стратосфера была лишь незначительно загрязнена ОРВ в 1980 г., 1988 г. – это год, в котором значение EESC равно его значению в конце (2020 г.), а в 1997 г. максимум EESC пришелся на среднеширотную стратосферу. Первый предложенный ORI, ORI₁, представляет собой нормализованную разницу между значениями ОСО в 2020 и 1988 годах, а второй, ORI₂, - процент восстановленного ОСО в 2020 году с момента достижения максимума ОРВ. Следуя этим определениям, соответствующие эталонные диапазоны (от −0,5% до 1% для ORI₁ и от 40% до 60% для ORI₂) получены путём анализа набора возможных временных рядов EESC, смоделированных с помощью автоматического переводчика Годдарда. Фазы восстановления озона классифицируются путём сравнения текущих значений ORI и их диапазонов неопределённости (путём начальной загрузки) с этими эталонными диапазонами. В проанализированных временных рядах ОСО для конкретных комбинаций наборов данных, типов данных и используемого сглаживания обнаружено более быстрое (для ORI₁ или ORI₂ выше контрольного диапазона) и более медленное (для ORI₁ или ORI₂ ниже контрольного диапазона) восстановление в 2020 г., чем что следует из изменения EESC и продолжения снижения ОСО после пика EESC (ORI₂ < 0%). Сильный сигнал более медленного восстановления ОСО обнаружен в Торонто, Хоэнпайссенберге, Градце Кралове и Бельске. Продолжение снижения содержания озона после изменения концентрации ОРВ обнаруживается как в исходных, так и в косвенных временных рядах WOUDC (Торонто), SBUV и OMPS (Торонто, Ароза, Хоэнпайссенберг, Уккле, Градец Кралове и Бельск) и данных MERRA2 (Ароза, Гогенпайссенберг, Градец Кралове и Бельск).

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/23/3119/2023/