Наклонная конвекция в море Ирмингера около Гренландии, по-видимому, перемешивает океанскую воду на бо́льших глубинах, чем считалось ранее, что вносит важный вклад в термохалинную циркуляцию Атлантики.  

Когда тёплые солёные субтропические воды попадают в холодную Северную Атлантику, они охлаждаются, опускаются и становятся богатыми кислородом и углеродом водами глубинного океана. Эта конвекция является важной частью глобальной климатической системы, помогая улавливать углекислый газ и тепло из атмосферы. 

Обычно считается, что конвекция происходит вертикально в смешанном слое океана. Новое исследование Le Bras et al. предполагает, однако, что конвекция с боковым компонентом может быть вовлечена в формирование глубинных вод Северной Атлантики. 

Исследователи использовали глубинные наблюдения за скоростью, солёностью и температурой, собранные с 2014 по 2018 гг. с помощью инструментальных причалов, развёрнутых в рамках программы «Термохалинная циркуляция в субполярной Северной Атлантике» (Overturning in the Subpolar North Atlantic Program), для изучения циркуляции в море Ирмингера между южной частью Гренландии и Исландией. Здесь формируются одни из самых плотных вод атлантического меридионального термохалинного круговорота. 

Высокий рельеф Гренландии создаёт сильные ветры, дующие на юг, которые совпадают с западным пограничным течением моря Ирмингера. Это взаимодействие ветра и океана вызывает перенос Экмана — явление, при котором более плотная и глубокая вода поднимается над более лёгкими поверхностными слоями. Результатом, как предполагают авторы на основе своего анализа, является наклонная конвекция в море Ирмингера, играющая значительную роль в сезонной термохалинной циркуляции атлантических вод. Наклонная конвекция включает перемешивание вод в поперечном направлении вдоль наклонных изопикн (поверхностей равной плотности), а не в вертикальном направлении поперёк градиентов плотности. Исследователи сообщают, что этот процесс может перемешивать воду в до 4 раз более глубоком слое, чем это считается обычно. 

Учёные отмечают, что наклонная конвекция в настоящее время не учитывается в большинстве крупномасштабных моделей океана, добавляя, что включение этого процесса важно для полного представления обмена теплом, кислородом и углеродом в океане. (Journal of Geophysical Research: Oceans, https://doi.org/10.1029/2022JC019071, 2022)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/when-winds-and-currents-align-ocean-mixing-goes-deep

Обзоры и аналитика

Новый выпуск международного дайджеста, подготовленный Департаментом многостороннего экономического сотрудничества и специальных проектов Минэкономразвития России, посвящен концепции «природных решений».
В российском правовом поле данный термин только начинает применяться, тогда как на международных площадках он уже активно используется.
Оценка бизнес-воздействия на природный капитал всё чаще встраивается в стратегии устойчивого развития компаний, отражается в их нефинансовой отчетности.
Эксперты Минэкономразвития России рассмотрели международные тренды в развитии концепции и через призму решения проблемы изменения климата, прежде всего, в контексте признания роли экосистем в хранении и поглощении выбросов парниковых газов.
Международный опыт свидетельствует, что «природные решения» – мероприятия по защите, сохранению, восстановлению, устойчивому использованию и управлению экосистемами – могут обеспечить более 30% экономически эффективных митигационных мер, необходимых к 2030 году для стабилизации глобального потепления ниже 2С°.
Постепенно признается адаптационный потенциал природных решений, в т. ч. их роль в снижении рисков экстремальных погодных явлений, в повышении качества и доступности пресной воды, в защите берегов от эрозии волн и др., а также в предоставлении дополнительных экосистемных услуг.
В публикации собраны примеры таких митигационных и адаптационных природных решений.
Во многих странах финансирование природных решений осуществляется в том числе через м еханизм углеродных кредитов.
Использование природных решений нацелено на повышение не только климатической и экологической устойчивости, но и социально-экономической.

Природные климатические решения (Обзор международных подходов)(PDF 1.76МБ)
 

Ссылка: https://www.economy.gov.ru/material/departments/d30/obzory_i_analitika/obzor_po_prirodnym_klimaticheskim_resheniyam.html

Хотя ожидается, что увеличение выбросов метана в результате таяния многолетней мерзлоты станет основной важной связью с климатом, в литературе ранее не было зарегистрировано никаких наблюдательных доказательств такого увеличения. Авторы сообщают о тенденции увеличения выбросов метана в первые летние месяцы (июнь и июль) на участке многолетней мерзлоты в дельте реки Лена на основе самого длинного набора данных о потоках метана с вихревой ковариацией в Арктике. Наряду с сильным повышением температуры воздуха на 0,3 ± 0,1°C год-1 в июне, что соответствует более раннему потеплению на 11 дней, выбросы метана в июне и июле увеличились примерно на 1,9 ± 0,7% год-1 с 2004 года. Хотя максимальная мощность источника в тундре в августе ещё не изменилась, такое увеличение эмиссии метана в начале лета свидетельствует о том, что потепление атмосферы начало существенно влиять на динамику потока метана в экосистемах, затронутых многолетней мерзлотой в Арктике.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-022-01512-4

Изменения эвапотранспирации (ET) влияют на доступность воды и здоровье экосистемы. Более высокая испаряемость во время засухи приводит к увеличению ET, но засухи также снижают запас влаги, что ограничивает прогнозирование даже признаков аномалий ET. Обусловленное засухой увеличение ET (ET+_засуха) вызывает особую озабоченность, поскольку оно быстро истощает водные ресурсы, вызывая внезапные засухи и острый стресс для экосистемы. Здесь, используя подход, основанный на водном балансе, авторы показывают, что ET+_засуха широко распространено во всём мире и приходится на 44,4% засушливых месяцев. Знак реакции ET на засуху больше зависит от количества осадков и аномалий общего запаса воды, чем от местоположения. Модели системы Земля CMIP6 недооценивают вероятность ET+_засуха почти наполовину, и в большей степени в более засушливых регионах, в первую очередь из-за отсутствия представлений о влиянии структуры почвы на почвенное испарение, а также из-за неправильной параметризации особенностей растительности и почвы. Этим процессам следует придавать приоритетное значение, чтобы уменьшить неопределённости модели в цепочке «вода – энергия – продовольствие».

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-022-01505-3

Непереносимость холода определяется как набор симптомов, включая боль, покалывание, онемение, озноб, скованность, слабость, отёк или изменение цвета кожи при воздействии холода. Непереносимость холода может иметь глубокое влияние на качество жизни, связанное со здоровьем. В этом перекрёстном исследовании авторы в первую очередь исследовали распространённость непереносимости холода и, во-вторых, сопутствующие факторы среди населения Тебриза* в целом. Простая случайная выборка лиц в возрасте  ≥ 18 лет была проведена из населения, охваченного медицинским центром Emamieh под наблюдением Тебризского университета медицинских наук. Интервью по телефону с участниками провел главный врач этого центра. Для участников с положительным ответом на каждый из двух вопросов «Я сверхчувствителен к холоду» и «Я испытываю боль или дискомфорт при воздействии холода» был заполнен опросник тяжести симптомов непереносимости холода. Было использовано пороговое значение 50 для определения непереносимости холода. Из 353 человек, получивших телефонные звонки, 322 ответили на вопросы. Связанные с простудой симптомы и непереносимость холода были отмечены у 144 (44,7%) и 38 (11,1%) человек соответственно. Непереносимость холода достоверно чаще встречалась у женщин и людей с сопутствующими заболеваниями. Непереносимость холода привела к снижению качества работы у 27 (8,4%) и смене работы у 6 (1,9%) человек. В заключение следует отметить, что непереносимость холода является распространённой проблемой среди населения Тебриза в целом.

* Город с населением 1,4 миллиона человек в Иране, административный центр иранской провинции Восточный Азербайджан.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-22628-9

Данные радара показывают, где, когда и как быстро основание шельфового ледника Фильхнера-Ронне (Filchner-Ronne Ice Shelf) теряет массу в последние годы.

Антарктический ледяной щит — самая большая глыба льда в мире. Он занимает площадь, в четыре раза превышающую площадь Китая, и содержит более 60% мировых запасов пресной воды. Там, где ледяной щит встречается с океаном, он образует плавучие шельфы, охлаждающие и опресняющие солёные воды внизу по мере таяния. Из-за огромных размеров Антарктического ледяного щита и его воздействия на океан скорость таяния его шельфа играет ключевую роль в влиянии на климат Земли. 

В новом исследовании Ванькова и Николлс (Vaňková and Nicholls) использовали 14 наземных радаров для наблюдения за скоростью таяния основания шельфового ледника Фильхнера-Ронне (FRIS) — крупнейшего по объёму льда на континенте, расположенного в Западной Антарктиде — как в сезон, так и ежегодно. Радары собирали измерения не реже чем каждые два часа, при этом устройство с самым коротким временем работы было активным в течение нескольких месяцев, а устройство с самым большим временем работы — в течение шести лет. На двух участках команда использовала данные на месте стоянки в океане для экстраполяции в прошлое, получив временные ряды скорости таяния до 15 лет, что на сегодняшний день является самым длинным из таких измерений в Антарктиде. 

Исследователи обнаружили, что самые высокие скорости таяния следуют за эпизодами низкой концентрации морского льда летом за пределами шельфового ледника. Они также показали, что сила этого сигнала скорости таяния пространственно неоднородна по всему шельфовому леднику. При сравнении временных рядов радара со спутниковыми данными они обнаружили одинаковые средние скорости таяния с использованием обоих методов. Однако данные радара показывают, что таяние ниже широких областей FRIS варьируется в гораздо меньшей степени, чем это указано в существующих спутниковых оценках. Кроме того, они отмечают, что временные ряды могут помочь учёным определить, точно ли модели океана предсказывают изменения скорости таяния и какие регионы нуждаются в дальнейшем сборе наземных данных.

Более точные измерения скорости таяния позволяют лучше понять динамическое взаимодействие между океаном и Антарктическим ледяным щитом. По мнению авторов, понимание происходящих изменений и улучшенная способность воспроизводить эти изменения в моделях системы Земля могут, в свою очередь, привести к лучшим ограничениям прогнозов повышения уровня моря и других последствий изменения климата. (Journal of Geophysical Research: Oceans, https://doi.org/10.1029/2022JC018879, 2022).

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/a-close-look-at-melting-below-antarcticas-largest-ice-shelf

В этой работе исследуются факторы, способствующие восточноазиатским волнам тепла, связанным с Арктико-Сибирской равниной за последние 42 года (1979–2020 гг.). На восточноазиатские волны тепла в основном влияют два временных масштаба изменчивости: долгосрочная внешняя вынужденная изменчивость и межгодовая изменчивость. Внешне обусловленные восточноазиатские волны тепла объясняются усиливающейся тенденцией к глобальному потеплению, а их межгодовая изменчивость связана с околоземными дальними корреляционными связями и структурой этих связей с Арктико-Сибирской равниной. В дополнение к околоземным дальним корреляционным связям энергия волн Россби, исходящая от Арктико-Сибирской равнины, распространяется в Восточную Азию через верхнюю тропосферу, усиливая там волны тепла. Стационарное высокое давление на Арктико-Сибирской равнине создаётся вихревой адвекцией в верхней тропосфере. Усиленный поверхностный радиационный нагрев и испарение с поверхности Арктико-Сибирской равнины увеличивают удельную влажность и температуру, усиливая термическое высокое давление за счёт положительной обратной связи водяного пара. Термическое высокое давление, усиленное взаимодействиями суша-атмосфера на Арктико-Сибирской равнине в разгар летнего сезона, приводит к восточноазиатским волнам тепла за счёт распространения стационарной энергии волн Россби. Результаты показывают, что более глубокое понимание корреляционных связей Арктико-Сибирской равнины может улучшить прогнозирование восточноазиатских волн тепла не только в субсезонном временном масштабе, но и в будущих сценарных прогнозах глобальных климатических моделей.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-22628-9

Региональный климат, как сейчас, так и в будущем, будет оказывать влияние на инвестиции в странах Африки к югу от Сахары в управление водными ресурсами, рыболовство и другие системы растениеводства и животноводства. Изменения в характеристиках Атлантического океана приведут к значительной уязвимости прибрежной экологии, литоралей и мангровых зарослей в середине XXI века и позже. В соответствии с целями стран по созданию «зелёной» экономики, позволяющей сократить выбросы парниковых газов, повысить эффективность использования ресурсов и предотвратить утрату биоразнообразия, авторы определяют наиболее насущные потребности в адаптации и её наилучшие варианты, которые также являются чистыми и доступными. Согласно эмпирическим данным, полученным в полевых условиях, и модельным расчётам, стоимость этих адаптационных мер, вероятно, снизится и принесёт пользу устойчивому «зелёному» росту в сельском хозяйстве, управлении водными ресурсами и прибрежных экосистемах, поскольку гидроклиматические опасности, такие как плювиометрические и термические экстремальные явления, становятся более распространёнными в Западной Африке. Большинство из этих вариантов адаптации являются локальными, и их необходимо масштабировать и применять для обеспечения устойчивого развития. Государственные суверенные фонды благосостояния, инвестиции частного сектора и финансирование из глобальных климатических фондов могут использоваться для реализации этих мер по адаптации. Для их успеха необходимы эффективное законодательство, передача знаний и соответствующее сотрудничество.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-22331-9

Экстремальные ливневые дожди могут вызвать наводнения на больших территориях, что приведёт к серьёзным социальным последствиям в пострадавших регионах. Понимание пространственной зависимости наводнений, то есть степени, в которой наводнения, происходящие в одном конкретном месте, связаны с наводнениями в других местах, имеет важное значение для управления рисками наводнений. Однако мало что известно о том, как влияют на пространственные зависимости паводков, когда экстремальные осадки выпадают на сильно урбанизированных водосборных бассейнах с высокой степенью непроницаемости поверхностей.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-022-00367-9