Разумное управление рисками требует рассмотрения сценариев от «плохого» до «наихудшего». Тем не менее, для изменения климата такое потенциальное будущее плохо изучено. Может ли антропогенное изменение климата привести к всемирному социальному коллапсу или даже к вымиранию человечества? В настоящее время это опасно малоизученная тема. В то же время есть достаточно оснований подозревать, что изменение климата может привести к глобальной катастрофе. Анализ механизмов этих экстремальных последствий может помочь стимулировать действия, повысить устойчивость и информировать политиков, включая меры реагирования на чрезвычайные ситуации. Авторы обрисовывают в общих чертах современные знания о вероятности экстремальных изменений климата, обсуждают, почему важно понимать самые разные опасные случаи, формулируют причины для беспокойства по поводу катастрофических результатов, определяют ключевые термины и выдвигают программу исследований. Предлагаемая повестка дня охватывает четыре основных вопроса: 1) Какова вероятность того, что изменение климата вызовет массовые вымирания? 2) Какие механизмы могут привести к массовой смертности и заболеваемости людей? 3) Какова уязвимость человеческих сообществ к каскадам рисков, вызванных изменением климата, таких как конфликты, политическая нестабильность и системный финансовый риск? 4) Как можно с пользой синтезировать эти многочисленные доказательства — вместе с другими глобальными опасностями — в «комплексную оценку катастрофы»? Научному сообществу пора заняться проблемой лучшего понимания катастрофического изменения климата.

Изменение климата влияет практически на всю морскую жизнь. Стратегии адаптации потребуют чёткого понимания рисков для видов и экосистем и того, как они распространяются на человеческие сообщества. Авторами разработан единый и пространственно подробный индекс, дающий всестороннюю оценку климатических рисков для морской жизни. В условиях интенсивных выбросов (сценарий SSP5-8.5) почти 90% из примерно 25 000 видов подвержены значительному или критическому риску, при этом виды подвержены риску в 85% мест их естественного распространения. Одна десятая часть океана содержит экосистемы, в которых совокупный климатический риск, эндемизм* и угроза исчезновения составляющих их видов высоки. Изменение климата представляет наибольший риск для эксплуатируемых видов в странах с низким доходом и высокой зависимостью от рыболовства. Смягчение выбросов (сценарий SSP1-2.6) снижает риск практически для всех видов (98,2%), повышает стабильность экосистем и приносит несоразмерную пользу населению, испытывающему нехватку продовольствия, в странах с низким уровнем дохода. Такая оценка климатических рисков может помочь определить приоритетность уязвимых видов и экосистем для адаптированных к климату усилий по сохранению морской среды и управлению рыболовством. 

Доступность воды играет решающую роль в формировании наземных экосистем, особенно в регионах, расположенных в низких и средних широтах. Чувствительность роста растительности к осадкам сильно регулирует глобальную динамику растительности и её реакцию на засуху, однако изменения чувствительности в ответ на изменение климата остаются плохо изученными. Авторы использовали долгосрочные спутниковые наблюдения в сочетании с методом динамического статистического обучения для изучения изменений чувствительности зелени растительности к осадкам за последние четыре десятилетия. Наблюдается сильное увеличение чувствительности к осадкам (0,624% год^-1) для засушливых районов и снижение (-0,618% год^-1) для влажных регионов. Используя моделирование, авторы показали, что контрастные тенденции между сухими и влажными регионами вызваны повышенным содержанием CO₂ в атмосфере. Это повышение содержания CO₂ повсеместно снижает чувствительность к осадкам за счёт уменьшения транспирации на уровне листьев, особенно во влажных регионах. Однако в засушливых районах снижение транспирации на уровне листа компенсируется в масштабе кроны большим пропорциональным увеличением площади листа. Повышенная чувствительность глобальных засушливых земель предполагает потенциальное снижение стабильности экосистем и усиление воздействия засух на эти уязвимые экосистемы в условиях продолжающихся глобальных изменений. 

 Межгодовая изменчивость атлантической внутритропической зоны конвергенции влияет на гидрологические циклы, экстремальные погодные явления, экосистемы, сельское хозяйство и средства к существованию в странах атлантического побережья. Она может испытывать межгодовые экстремальные колебания, перемещаясь на сотни километров на север во время бореальной весны, вызывая сильные засухи в центрально-восточной части Амазонки и наводнения в северной части Южной Америки. Как эта межгодовая изменчивость отреагирует на глобальное потепление, пока неизвестно. Здесь, используя самые современные климатические модели в рамках сценария с высоким уровнем выбросов, авторы прогнозируют более чем двукратное увеличение экстремальных колебаний на севере. Это увеличение с одного события за 20,4 года в ХХ веке до одного события за 9,3 года в ХХI веке подкрепляется средним изменением температуры поверхности моря с более быстрым потеплением к северу от экватора. Дифференциал потепления способствует увеличению частоты экстремальных колебаний, поскольку внутритропическая зона конвергенции ​​следует за максимальной температурой поверхности моря. Вывод свидетельствует о значительном увеличении числа сильных засух/наводнений, вызванных колебаниями внутритропической зоны конвергенции, в странах атлантического побережья. 

Новое исследование может помочь в будущих исследованиях того, как выброс углекислого газа из Южного океана может повлиять на глобальное изменение климата.

В Южном океане вблизи Антарктиды глубинные воды поднимаются на поверхность, где они выделяют углекислый газ, попавший в океан до промышленной революции. Этот процесс является ключевым компонентом глобального углеродного цикла, и недавние исследования показали, что он возвращает в атмосферу больше углекислого газа, чем считалось ранее. 

Новая работа Chen et al. исследует, где именно в Южном океане углекислый газ выбрасывается в атмосферу, откуда берётся этот углерод и как различные факторы в совокупности управляют этими процессами. 

Опираясь на более ранние исследования, учёные проанализировали измерения, полученные с кораблей и буёв Арго, свободно дрейфующих инструментов, проводящих измерения в недрах океана. Эти данные включали наблюдения за температурой, солёностью, растворённым кислородом, рН, щелочностью, уровнями питательных веществ и уровнями растворённого неорганического углерода. 

Используя эти данные, исследователи сделали подробные расчёты, связанные с парциальным давлением СО₂ в апвеллинге, что помогает определить его способность выделять углекислый газ в атмосферу. Они также исследовали, как дополнительные факторы, такие как биологические процессы и циркуляция океана, определяют пространственные закономерности изменения парциального давления углекислого газа в разных регионах океана и на разных глубинах, тем самым влияя на его выброс на поверхность. 

Анализ показал, что доиндустриальный углекислый газ высвобождается в основном из определенной полосы апвеллинга, окружающей Антарктиду и находящейся между областью, известной как субантарктический фронт, и внутренней границей, образованной краем морского льда в зимнее время. Эта глубинная вода поступает из бассейнов северной части Тихого и Индийского океанов и богата старым углеродом, полученным из органического углерода в результате процесса, известного как реминерализация. 

Исследование также показало, что низкая температура и высокая щёлочность препятствуют выделению углекислого газа из других мест подъёма глубинных вод, несмотря на более высокое содержание углерода в них. 

Эти результаты могут помочь в будущих исследованиях того, как выбросы углекислого газа из Южного океана могут повлиять на глобальное изменение климата. (Global Biogeochemical Cycles, https://doi.org/10.1029/2021GB007156, 2022).

Американские климатологи зафиксировали постепенное смещение начала сезона ураганов в Северной Атлантике. С 1900 года в среднем каждые десять лет сезон ураганов начинается на пять дней раньше, а побережья ураганы достигают на два дня раньше. По мнению исследователей, это связано с потеплением поверхности океана. Статья опубликована в Nature Communication.
Ураганы и тайфуны — это тропические циклоны, которые образуются в семи бассейнах. Там они наблюдаются каждый месяц, но крупные возникают чаще летом. Они берут свое начало по обе стороны экватора во внутритропической зоне конвергенции. В пределах этой зоны низкого давления воздух нагревается над теплым тропическим океаном и поднимается, из-за чего формируются грозовые ливни. Ливни могут образовать скопления гроз — это создает поток теплого влажного воздуха, который быстро устремляется вверх, и из-за вращения Земли возникает циклоническая циркуляция.

С 1965 года сезоном ураганов в бассейне Атлантического океана считается период с июня по ноябрь — именно в этот период формируются наиболее интенсивные и разрушительные из них. Особенно сильно страдает от ураганов Атлантическое побережье США, побережье Мексиканского залива, Мексика, Центральная Америка, Карибские и Бермудские острова. Но сезон ураганов — это не строго фиксированные даты и метеорологи уже замечали, что они иногда выходят за общепринятые временные рамки: в 2012–2020 годах, например, семь тропических циклонов развились до 1 июня.

Группа климатологов из США под руководством Рян Тручелут (Ryan Truchelut) из Университета штата Колорадо проанализировала данные по атлантическим циклонам за период с 1900 по 2020 годы. Ученые использовали историческую базу данных, отчеты Национального центра ураганов, спутниковые наблюдения и современные климатические наборы данных (например, ERA5). Анализ выявил тенденцию к раннему началу формирования ураганов в бассейне Северной Атлантики. В среднем сезон ураганов начинался на пять дней раньше каждые десять лет. А мощные ураганы, которые достигают побережья и выходят на сушу, начинались раньше на два дня каждые десять лет.
В период с апреля по май индекс потенциала генезиса ураганов неуклонно растет. По всей видимости, эта тенденция связана с тем, что весна становится более благоприятным временем года для формирования тропических циклонов раньше срока. Это напрямую связано с повышением температуры океана в Северной Атлантике.

Рост среднего значения индекса потенциала генезиса ураганов (Mean GPI units) за апрель-май с 1980 года

Результаты исследования указывают что в сезон ураганов так же необходимо включить и часть мая. Это особенно важно для совершенствования системы оповещения и обнаружения ураганов.
Раннее мы писали, что из-за глобального увеличения среднегодовой температуры замедляются тропические циклоны. В некоторых регионах их скорость уменьшилась на 30 процентов.

Ссылка: https://nplus1.ru/news/2022/08/17/hurricanes-starts-earlier

Опубликован издаваемый ИГКЭ и Росгидрометом "Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2021 год". 

Представленные в данном Обзоре обобщенные характеристики и оценки состояния абиотической составляющей окружающей среды (атмосферного воздуха, поверхностных вод и почв), а также радиационной обстановки получены по данным Государственной наблюдательной сети, являющейся основой осуществления государственного мониторинга состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации, а также локальных систем наблюдений за состоянием окружающей среды.

Обзор предназначен для широкой общественности, ученых и практиков природоохранной сферы деятельности. 

С Обзором можно ознакомиться на сайте Росгидромета https://www.meteorf.gov.ru/product/infomaterials/90/ и на сайте ФГБУ «Институт глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля» http://downloads.igce.ru/publications/reviews/review2021.pdf.

Совокупные события МВТ- ЭКО, во время которых морские волны тепла (МВТ) происходят одновременно с явлениями экстремальной кислотности океана (ЭКО), могут оказывать большее воздействие на морские экосистемы, чем отдельные экстремальные явления. Используя ежемесячные наблюдения в открытом океане за период 1982–2019 гг., авторы показывают, что в глобальном масштабе 1,8 месяца за 100 месяцев (или примерно один из пяти современных месяцев МВТ) являются месяцами совокупных событий МВТ- ЭКО по сравнению с современным базовым уровнем, что почти вдвое больше, чем ожидалось для превышения экстремальных событий 90-го процентиля, если события МВТ и ЭКО были статистически независимыми. Совокупные события МВТ- ЭКО наиболее вероятны в субтропиках (2,7 за 100 месяцев; 10–40° широты) и менее вероятны в экваториальной части Тихого океана и в средних и высоких широтах (0,7 за 100 месяцев; > 40° широты). Правдоподобие является результатом противоположного воздействия температуры и растворённого неорганического углерода на [H⁺]. Вероятность выше, когда положительное влияние на [H⁺] повышения температуры во время МВТ перевешивает негативное влияние на [H⁺] сопутствующего снижения содержания растворённого неорганического углерода. Ежедневные выходные результаты, полученные с помощью модели системы Земля в большом ансамбле, анализируются для оценки изменений вероятности МВТ- ЭКО при изменении климата. Прогнозируемые долгосрочные средние тенденции потепления и закисления оказывают наибольшее влияние на количество дней МВТ- ЭКО в году, увеличивая его с 12 до 265 дней при глобальном потеплении на 2°C по сравнению с фиксированным доиндустриальным базовым уровнем. Даже при удалении долгосрочных трендов увеличение изменчивости [H⁺] приводит к 60%-ному увеличению числа дней МВТ- ЭКО при глобальном потеплении на 2°C. Это прогнозируемое увеличение может привести к серьёзным последствиям для морских экосистем. 

Наблюдаемый глобальный суммарный сток углерода на суше воспроизводится современными моделями суши. Все модельные оценки сходятся в том, что прирост запасов углерода, обусловленный выбросом CO₂ и азота в атмосферу, частично компенсируется потерями из-за изменения климата, а также землепользования и растительного покрова. Однако отсутствует консенсус в отношении разделения стока между растительностью и почвой, поскольку модельные оценки не согласуются даже в тренде изменения запасов углерода за последние 60 лет. Эта неопределённость обусловлена реакцией продуктивности растений, распределения и оборота на изменение содержания атмосферного CO₂ (и в меньшей степени на изменения землепользования и растительного покрова) и реакцией почвы на изменения землепользования и растительного покрова (и, в меньшей степени, на изменения климата). В целом, различия в обороте объясняют примерно 70% модельного разброса изменений запасов углерода как в растительности, так и в почве. Необходим дальнейший анализ внутреннего цикла растений и почвы (отдельных пулов), чтобы уменьшить неопределённость в процессах контроля, стоящих за глобальным стоком углерода на суше.

Чувствительность лесов к краткосрочному потеплению и связанному с ним сдвигу режима осадков остается неопределённой. Здесь, используя пятилетний эксперимент под открытым небом в южных бореальных лесах, авторы показывают неодинаковые реакции на умеренное изменение климата среди молоди девяти совместно встречающихся североамериканских видов деревьев. Потепление само по себе (+1,6°C или +3,1°C выше фоновой температуры) или в сочетании с сокращением количества осадков увеличивало смертность молоди всех видов, особенно бореальных хвойных. Реакции роста видов на потепление различались: от усиленного роста у Acer rubrum и Acer saccharum до резкого снижения роста у Abies balsamea, Picea glauca и Pinus strobus. Кроме того, вызванные ростом температуры изменения в фотосинтезе и темпах роста помогают объяснить изменения в выживаемости. Потепление, при котором виды находились в более тёплых или более сухих условиях, чем на окраинах их ареала, оказывало наиболее неблагоприятное воздействие на рост и выживание. У видов, распространённых в южных бореальных лесах, произошло наибольшее сокращение роста и выживаемости из-за климатических изменений. Напротив, виды умеренных зон, испытавшие небольшую гибель и существенное ускорение роста в ответ на потепление, редко встречаются в южных бореальных лесах и вряд ли быстро расширят свою плотность и ареал. Таким образом, прогнозируемое изменение климата, вероятно, приведёт к нарушению регенерации преобладающих в настоящее время южных бореальных видов и, в сочетании с их медленной заменой видами умеренной зоны, - к дефициту регенерации деревьев с потенциальными неблагоприятными последствиями для здоровья, разнообразия и экосистемных услуг региональных лесов.