Изменение климата может усугубить экстремальные климатические явления. В этом исследовании изучались глобальные и континентальные представления четырнадцати многосекторальных климатических индексов в течение исторического (1979–2014 гг.), ближайшего (2025–2060 гг.) и далёкого будущего (2065–2100 гг.) по двум сценариям выбросов в одиннадцати моделях общей циркуляции CMIP. Авторы оценили модели на основе пяти показателей, основанных на их временных и пространственных характеристиках. Большинство моделей следовали эталонному образцу в течение исторического периода. MPI-ESM оказалась лучшей в воспроизведении суточной интенсивности осадков в Африке, в то время как CANESM5 заняла первое место по индексу волн тепла, максимальному числу последовательных засушливых дней. На разных континентах, за исключением Африки, MPI-LR показала лучшие результаты в воспроизведении суточной интенсивности осадков. Ранги моделей могут предоставить ценную информацию при выборе подходящих ансамблей моделей общей циркуляции при сосредоточении внимания на экстремальных климатических явлениях. Глобальная оценка мультииндексных определяющих эффектов для различных индексов показывает, что общая продолжительность периода засухи была наиболее важным индексом, модулирующим максимальное число последовательных засушливых дней для всех континентов. Кроме того, большинство индексов демонстрировали положительный сигнал изменения климата от исторического к будущему. Поэтому крайне важно разработать соответствующие стратегии для повышения устойчивости к экстремальным климатическим явлениям при одновременном снижении выбросов парниковых газов.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-25265-4

В первом докладе ВМО о состоянии глобальных водных ресурсов за 2021 год дается оценка последствий климатических, экологических и социальных изменений для водных ресурсов Земли

В докладе дается обзор речного стока, а также крупных наводнений и засух. В нем содержится информация о горячих точках изменений в запасах пресной воды и подчеркивается решающая роль и уязвимость криосферы (снега и льда). Показано, как на больших территориях земного шара в 2021 году были зафиксированы более сухие, чем обычно, условия - год, в котором на характер осадков повлияли изменение климата и явление Ла-Нинья. Площадь со стоком ниже среднего была примерно в два раза больше, чем площадь выше среднего, по сравнению со средним гидрологическим показателем за 30 лет. По прогнозам, к 2050 году недостаточный доступ к питьевой воде будут испытывать более пяти миллиардов человек.По мнению Генерального секретаря ВМО профессора Тааласа, доклад послужит основой для инвестиций в адаптацию к изменению климата и смягчение его последствий, а также для реализации программы ООН по обеспечению всеобщего доступа в ближайшие пять лет к ранним предупреждениям об опасностях, таких как наводнения и засухи.

Ссылка: https://public.wmo.int/en/media/press-release/state-of-global-water-resources-report-informs-rivers-land-water-storage-and

Малая протяжённость антарктического морского льда после его резкого сокращения в конце 2016 года сохраняется в течение многолетнего периода. Однако остаётся неясным, в какой степени эта маленькая площадь морского льда может быть связана с изменением условий в океане. Авторы исследуют причины низкой протяжённости антарктического морского льда в этот период, используя связанную климатическую модель, частично ограниченную наблюдениями. Обнаружено, что подповерхностные слои Южного океана играли меньшую роль, чем атмосфера, в экстремально низкой протяжённости морского льда в 2016 г., но имели решающее значение для сохранения отрицательных аномалий в 2016–2021 гг. До 2016 года подповерхностные слои Южного океана нагревались в ответ на усиление западных ветров. Десятилетние ретроспективные прогнозы показывают, что подповерхностное потепление сохраняется и постепенно дестабилизирует океан снизу, уменьшая площадь морского льда в течение нескольких лет. Одновременные изменения в атмосфере и океане после 2016 года ещё больше усилили сокращение площади антарктического морского льда.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00624-1

Ветры поднимают большое количество пыли из пустыни, образовавшейся после исчезновения четвёртого по величине озера в мире, распространяя её по всему региону и вызывая обеспокоенность по поводу здоровья населения. 

В 1959 году официальные лица в Советском Союзе решили отвести стоки рек, питающих Аральское море, в пустыни Средней Азии, где вода орошала фермы, снабжавшие растущую хлопковую промышленность. По мере расцветания хлопководства уровень озера опускался. Сегодня от того, что когда-то было четвёртым по величине озером в мире, остались лишь «осколки». 

Поскольку Аральское море превратилось в пустыню, известную как Аралкум, почва со дна высохшего озера добавилась к пыли, кружащейся над Центральной Азией. Эта пыль несёт в себе опасности, выходящие за рамки тех, которые обычно связаны с естественными твёрдыми частицами: она смешивается с солью, а также остатками сельскохозяйственных пестицидов и удобрений, попадавших в море. Таким образом, вопрос о том, насколько и где пыль из бывшего Аральского моря распространяется по окружающему региону, является важным вопросом общественного здравоохранения. 

В новом исследовании Banks et al. использовали модель атмосферного переноса, известную как COSMO-MUSCAT (Consortium for Small-scale Modelling-Multiscale Chemistry Aerosol Transport), чтобы количественно определить, сколько пыли высохшее дно озера вносит в регион, где пыль наиболее распространена, и сколько пыли доступно спутниковым измерениям. Моделирование показало, что высохшее дно бывшего Аральского моря добавило примерно на 7% больше пыли над Центральной Азией в период с 2000-х по 2010-е годы по сравнению с 1980-ми и 1990-ми годами. Выбросы пыли из Аралкума достигают пика дважды в год, весной и в начале зимы. Когда исследователи сосредоточились на годичном периоде с весны 2015 года по весну 2016 года, они обнаружили, что среди крупных городов региона больше всего от этой пыли пострадали Ташкент и Ашхабад, причём уровни пыли превышали рекомендации Всемирной организации здравоохранения в течение двух-трёх дней в году. Однако существенная годовая изменчивость ветров означает, что разные районы, вероятно, несут основную нагрузку пыли в разные годы.

Исследователи также обнаружили, что запылённость в регионе часто совпадает с облачностью. По их оценкам, более двух третей пыльных бурь скрыты облаками, что наиболее заметно зимой и весной, а это означает, что спутники могут испытывать трудности с определением размера выбросов пыли со дна высохшего озера. В свете этого наблюдения авторы предполагают, что дополнение исследований моделирования наземными наблюдениями будет особенно важно для продолжения выявления того, как пыль из бывшего Аральского моря влияет на Центральную Азию. (Journal of Geophysical Research: Atmospheres, https://doi.org/10.1029/2022JD036618, 2022)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/when-the-aral-sea-dried-up-central-asia-became-dustier

Морские волны тепла — экстремально тёплые, устойчивые аномалии температуры поверхности моря, вызывающие существенные экологические и экономические последствия, — в последние десятилетия участились повсюду. Одновременное повышение глобальных температур предполагает, что изменение климата повлияло на возникновение морских волн тепла, помимо случайных изменений, вызванных естественной внутренней изменчивостью. Кроме того, долгосрочная тенденция к росту температуры поверхности моря не была постоянной, а напротив, в последние десятилетия наблюдалось её ускорение. Здесь показано, что эта нелинейная тенденция может сама по себе увеличивать дисперсию температуры поверхности моря и, следовательно, частоту морских волн тепла. Используя линейную инверсную модель для разделения вкладов изменения климата в средние значения температуры поверхности моря и внутреннюю изменчивость, как в наблюдениях, так и в историческом моделировании CMIP6, авторы обнаружили, что большая часть увеличения морских волн тепла является результатом региональных средних климатических трендов, которые сами по себе повышают вероятность того, что температура поверхности моря превысит порог морских волн тепла. Эти результаты указывают на необходимость тщательного определения причин изменений экстремальных, вызванных глобальным потеплением, климатических явлений, которые не всегда могут отражать изменчивости, лежащие в основе изменения.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-34934-x

Главные темы номера:

• 6-20 ноября 2022 г. в Шарм-эш-Шейхе состоялась 27-я Конференция сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (COP27)
• Опубликован третий Оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации
• 29-30 ноября 2022 г. в Москве прошел 23-й климатический форум стран СНГ по сезонным прогнозам
• Правительством РФ утвержден инновационный проект по созданию национальной системы мониторинга климатически активных веществ
  
  

Также в выпуске:

• • • Правительство РФ утвердило комплекс мероприятий по снижению выбросов в Арктической зоне
    • В Госдуме состоялся Круглый стол «Адаптация к локальным изменениям климата как фактор повышения эффективности использования бюджетных средств»
    • Утверждены форма и правила подачи отчетности региональных регулируемых организаций в ходе проведения эксперимента по ограничению выбросов парниковых газов
    • В ИГКЭ Росгидромета закончена разработка набора документов российского рейтинга экологической и климатической эффективности по анкете «Климат»
    • Начал работу сайт Российского рейтинга экологической и климатической эффективности
    • Директор ГГО Росгидромета В.М. Катцов принял участие в сессии «Изменение климата» Глобального финансового форума
    • 10-й Арктический климатический форум прошел в формате виртуальной встречи 26-27 октября 2022 года
    • В Москве состоялся форум «Климатические диалоги», организованный под эгидой Департамента природопользования и охраны окружающей среды
    • Новые публикации в российских и зарубежных научных изданиях
    • В ООН рассказали о гуманитарных последствиях изменения климата
    • ВМО: последние восемь лет на Земле – самые теплые в истории наблюдений

«Изменение климата»  №99, за октябрь-ноябрь 2022 г.

Объединённая рабочая группа CEOS-CGMS по климату (WGClimate) сообщает о появлении новой общедоступной версии реестра ECV v4.1 на сайте.

Реестр основных климатических переменных (Essential Climate Variables, ECV) содержит информацию о записях климатических данных (Climate Data Records, CDR), предоставленных в основном агентствами-членами CEOS и CGMS. Инвентаризация представляет собой структурированный репозиторий характеристик двух типов CDR: 

•  Записи климатических данных, которые существуют и доступны, включая часто обновляемые промежуточные CDR; 
•  Записи климатических данных, которые планируется предоставить. 

Реестр ECV является открытым ресурсом для изучения существующих и планируемых записей данных о деятельности, спонсируемой космическим агентством, и представляет собой уникальный источник информации о CDR, доступных на международном уровне. Ссылки для доступа к данным предоставлены в кадастре вместе с подробной информацией о происхождении, целостности и применении данных для мониторинга климата. 

Реестр постоянно обновляется производителями данных и кураторами, при этом последние версии базы данных публикуются ежегодно, чтобы предоставить пользователям более актуальную информацию и поддержать упражнения по анализу пробелов. 

Текущая версия инвентаризации ECV является результатом целевого обновления базы данных, проведённого в течение прошлого года для поддержки последнего анализа пробелов в климате WGC. 

Ссылка: https://climatemonitoring.info/ecvinventory/

Одним из основных источников неопределённости в аэрозольном воздействии на облака является величина корректировки траектории движения жидкой воды в облаке в зависимости от взаимодействия аэрозолей и облаков, плохо поддающегося наблюдениям. Во многих недавних спутниковых исследованиях наблюдалось уменьшение движения жидкой воды в облаке в зависимости от концентрации облачных капель в качестве доминирующего поведения. Оценка реакции движения жидкой воды в облаке на изменения концентрации облачных капель является сложной задачей, поскольку необходимо выделить различные смешанные факторы. Однако недостаточно учитывался важный аспект: распространение естественной пространственной изменчивости и ошибок в спутниковых данных оптической толщины облаков и эффективного облачного радиуса на оценки концентрации облачных капель и движения жидкой воды в облаке. Здесь использованы спутниковые измерения и модельные оценки, чтобы продемонстрировать, что из-за такого распространения даже положительная корректировка движения жидкой воды в облаке может быть неверно истолкована как отрицательная. Таким образом, этот смещающий эффект приводит к недооценке охлаждения климата в виде аэрозолей, облаков и должен быть должным образом рассмотрен в будущих исследованиях.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-34948-5

Ожидается, что интенсификация гидрологического цикла с глобальным потеплением увеличит интенсивность и частоту экстремальных осадков. Однако остаётся спорным вопрос о том, приводит ли усиленное экстремальное количество осадков к изменениям речных паводков и в какой степени. Авторы демонстрируют, что ранее сообщавшиеся неощутимые или даже отрицательные реакции расхода речного паводка (определяемого как годовой максимальный расход) на экстремальное увеличение количества осадков в значительной степени вызваны смешиванием сигналов наводнений с различными механизмами генерации. Стратифицируя по типам паводков, они показали положительную реакцию паводков, вызванных ливнями, на экстремальное увеличение количества осадков. Однако эта реакция почти полностью компенсируется одновременным сокращением паводков, связанных со снегом, что приводит к общему незначительному изменению глобальных паводков как в исторических наблюдениях, так и в будущих прогнозах климата. Эти результаты подчёркивают растущий риск наводнений, вызванных ливнями, в условиях потепления и важность выявления механизмов, вызывающих наводнения, при оценке изменений, обусловленных с наводнениями, и связанных с ними социально-экономических и экологических рисков.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-022-01539-7

Новый подход с высоким разрешением, объединяющий несколько типов данных дистанционного зондирования о загрязнении, позволил исследователям разработать приложение, которое отображает самые здоровые маршруты для городских жителей.

Организация Объединённых Наций определила улучшение пешеходной и велосипедной доступности городов в качестве ключевой цели в усилиях по снижению зависимости от автомобилей, выбрасывающих парниковые газы, и поощрению регулярных физических упражнений для общественного здравоохранения. Тем не менее, частые прогулки и езда на велосипеде могут быть сопряжены с риском для здоровья. 

Например, время, проведённое на открытом воздухе, в дополнение к другим факторам, увеличивает воздействие переносимых по воздуху загрязнителей. К наиболее вредным для здоровья человека категориям загрязняющих веществ относятся вдыхаемые частицы размером менее 2,5 микрометров, называемые PM2,5. По оценкам, более четырёх миллионов преждевременных смертей во всём мире ежегодно связаны с этими загрязняющими веществами. 

Чтобы помочь снизить риски для здоровья от этого загрязнения, Тонг и др. (Tong et al.) разработали новый подход для оценки концентраций PM2,5 на уровне земли на основе спутниковых наблюдений и включили его в мобильное картографическое приложение, определяющее маршруты по Гонконгу, чтобы свести к минимуму воздействие PM2,5 на пешеходов. 

Исследователи объединили несколько источников данных для построения структуры, учитывающей специфические для города факторы, которые производят и концентрируют PM2,5. Шестнадцать станций мониторинга качества воздуха предоставили ежечасные оценки PM2,5 по всему городу. По данным, полученным с помощью Landsat 8, предоставлены карты растительности, непроницаемых поверхностей и плотности аэрозолей. Данные о погоде были включены с использованием прогнозов Системы наблюдения за Землёй имени Годдарда (GEOS-FP) НАСА, а дорожные данные из OpenStreetMap помогли количественно оценить вклад автомобильного и автобусного движения. 

Входные данные использовались для оценки концентраций PM2,5 в режиме реального времени в сети по всему городу. Затем на эту сетку накладывался граф с узлами, представляющими пересечения улиц, и рёбрами, соответствующими самим улицам. Каждому ребру была назначена «стоимость» загрязнения на основе PM2,5 в ячейках сетки, которые оно пересекает. Загрязнение, вдыхаемое во время путешествия между двумя узлами, представляет собой сумму затрат рёбер, наиболее эффективно их соединяющих.

Тематическое исследование Гонконга включало оценки PM2,5 для 70 788 дорог. С помощью разработанного приложения, визуально похожего на коммерческие картографические приложения, пользователь может сравнить самые быстрые и безопасные маршруты между двумя точками. Исследователи заметили, что планирование здорового маршрута может снизить воздействие PM2,5 на 5–25%. В одном выделенном примере приложение показало, что выбор маршрута между двумя гонконгскими университетами, который на 100 метров длиннее самого короткого доступного маршрута, приведёт к снижению загрязнения выдыхаемого воздуха на 5–10%. 

 Показаны два маршрута для пешеходов или велосипедистов между Гонконгским политехническим университетом и Столичным университетом Гонконга. (a) «Здоровый» маршрут на 100 метров длиннее, чем (b) самый короткий маршрут, но загрязнение PM2,5 снижается примерно на 5–10%.

Исследователи отмечают, что обобщаемость их подхода для оценки уровней PM2,5 с высоким разрешением означает, что он может быть применим в других городах и полезен в других приложениях и службах планирования маршрутов для минимизации воздействия загрязнения на людей. (GeoHealth, https://doi.org/10.1029/2022GH000669, 2022).

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/mapping-street-level-pollution-estimates-to-reveal-safer-routes