19-21 мая 2015 г. в Женеве состоялась шестая Ассамблея высокого уровня Коалиции «Климат и чистый воздух». В ходе Ассамблеи обсуждались итоги работы Коалиции за период, прошедший с предыдущей Ассамблеи (сентябрь 2014 года), а также новые проектные предложения. Был принят рамочный документ по проекту 5-летнего Стратегического плана работы Коалиции, а также рассмотрен вклад Коалиции в подготовку и проведение (в формате специальной сессии) 21-й Конференции Сторон РКИК ООН и 11-й Встречи Сторон Киотского протокола.

В Ассамблее приняла участие российская делегация в составе руководителя Росгидромета А.В.Фролова, начальника отдела Департамента международного сотрудничества МПР Е.Г.Викуловой и директора Главной геофизической обсерватории им.А.И.Воейкова Росгидромета В.М. Катцова.

Руководитель российской делегации А.В.Фролов выступил в рамках сессии «От Лимы к Парижу», посвященной подготовке к 21-й Конференции Сторон РКИК ООН (декабрь 2015, Париж) и взаимодействию двух треков. В выступлении он сделал акцент на том, что Российская Федерация прежде всего ориентируется на процесс по линии РКИК ООН и подготовку нового глобального соглашения в её рамках, считая другие международные площадки, имеющие климатическую направленность, дополнительными механизмами. А.В.Фролов обратил внимание на тот факт, что метан является парниковым газом, который рассматривается в формате РКИК ООН и, соответственно, сокращение его эмиссий входит, в том числе, в национальные обязательства стран. Черный углерод, рассматриваемый в качестве ключевого короткоживущего климатического фактора не является парниковым газом и, в этой связи, прямое сопоставление этих двух факторов в контексте их влияния на климат затруднительно. Говоря о проекте 5-летнего Стратегического плана Коалиции, А.В.Фролов подчеркнул, что его основным разделом для России видится «Укрепление и расширение научных исследований», так как одной из целей Коалиции российская сторона считает распространение знаний и подведение научной основы под тезисы Коалиции – в частности, о существенном влиянии черного углерода на климатическую систему. Коалиция должна активизировать свои усилия в области сбора и распространения научных знаний, помогая в разработке национальной политики и мер по сокращению выбросов, способствуя, одновременно, снятию большого числа неопределенностей в этом вопросе. А.В.Фролов отметил, что в той или иной степени короткоживущие факторы рассматриваются в рамках Арктического совета, в работе которого Россия традиционно принимает активное участие. В завершении участники заседания были проинформированы о состоявшейся 22 апреля 2015 года в Москве Первой официальной встрече министров окружающей среды стран БРИКС, в мероприятиях которой принял участие Исполдиректор ЮНЕП А.Штайнер. «На полях» встречи министров был представлен информационный стенд Коалиции, что также является нашим вкладом в развитие темы по повышению осведомленности о короткоживущих факторов.

27-28 апреля в секретариате ВМО (г.Женева, Швейцария) состоялось совещание Целевой группы по подготовке оперативного и ресурсного плана ГРОКО на 2015-2018гг. Комитета по управлению Межправительственного Совета по Климатическому Обслуживанию. Росгидромет представлял член Целевой группы гл. специалист ФГБУ ГГО к.ф.м.н. А.С.Зайцев. Участники совещания разработали механизм и сроки подготовки проекта Плана с учетом ожидаемых ресурсов для реализации проектов ГРОКО и приоритетов, определенных в Плане осуществления Глобальной Рамочной Основы Климатического Обслуживания. Проект будет рассмотрен на очередной сессии Комитета по Управлению МСКО в октябре 2015г.

Полностью завершена публикация Второго оценочного доклада Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации: изданы Общее резюме (на русском и английском языках), Техническое резюме и Основной том.

Прямая ссылка для скачивания Доклада: http://downloads.igce.ru/publications/OD_2_2014/v2014/htm/

Дополнительная информация — на сайте ФГБУ «ГГО» и ФГБУ «ИГКЭ Росгидромета и РАН»

В период с 14 по 24 апреля в ГГО проходили курсы повышения квалификации климатологов УГМС «Обеспечение современных потребностей различных категорий потребителей в климатической продукции и информации», на которых прошли обучение.

В работе курсов приняли участие специалисты Ивановского, Воронежского, Карельского ЦГМС, Башкирского, Иркутского, Северо-Западного, Среднесибирского, Центрального УГМС.

На занятиях рассматривались вопросы обеспечения потребителей климатической информацией и продукцией с учетом возможных изменений климата, методы расчета специализированных климатических характеристик и формы представления информации о климате различным категориям потребителей, методы расчета климатических ресурсов и рисков.

 

Городское дымовое загрязнение является серьёзной проблемой, влияющей на качество внешней среды, тем самым препятствуя построению экологичной цивилизации и здоровому развитию городов. Городская физическая среда также влияет на тепловую среду на открытом воздухе. Как тепловая, так и воздушная среда оказывают важное влияние на субъективную оценку комфорта людей. В данном исследовании для изучения тепловой и воздушной среды на открытом воздухе были выбраны четыре типичных университетских зелёных зоны в Сиане, Китай. Адаптивный тепловой комфорт, обусловленный взаимодействием теплового комфорта на открытом воздухе и загрязнения воздуха, изучался на основе анкетирования и полевых измерений, и была разработана стратегия оптимизации теплового комфорта в зелёных зонах городских кампусов. Результаты показали, что влияние теплового качества воздуха на субъективный комфорт различается в разных зонах. Влияние дымового загрязнения на субъективный комфорт было сильнее в условиях высокой и низкой температуры, но менее выражено в условиях умеренной температуры. При концентрации частиц PM_2,5 более 100 мкг/м³ оценка респираторного комфорта была низкой при высокой температуре. Восприятие загрязнения воздуха было менее чувствительным в условиях термической среды на закрытых участках дорог. Тепловое загрязнение и загрязнение воздуха в разной степени влияют на здоровье человека. Наибольшее влияние дымовое загрязнение оказывает на наружную термическую среду и пациентов с респираторными заболеваниями.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-98897-x

 

В данном исследовании обобщены балансы трёх парниковых газов (а именно CO₂, CH₄, N₂O) для России за два десятилетия (2000–2009 и 2010–2019 гг.) с использованием подходов «снизу вверх» и «сверху вниз» в рамках Региональной оценки углеродного цикла и процессов, фаза 2 (RECCAP2). Опубликованные оценки естественных источников и поглотителей этих парниковых газов в России значительно различаются. В данном случае оценки «снизу вверх» основаны на измерениях методом вихревой ковариации, Интегрированной системе земельной информации России (ILIS-LEA), полевых данных, результатах динамических глобальных моделей растительности (DGVM) и региональных моделей. Подход «снизу вверх» оценил чистый экосистемный обмен (Net Ecosystem Exchange) в −0,64 ± 0,17 и −0,57 ± 0,14 Пг С год⁻¹ для десятилетий 2000–2009 и 2010–2019 гг. соответственно. Атмосферные инверсии «сверху вниз» дают схожие оценки потока углерода в чистом экосистемном обмене с сопоставимыми неопределённостями в −0,56 ± 0,26 и −0,73 ± 0,27 Пг С год⁻¹ для двух десятилетий. Различия между этими подходами возникают из-за различных компонентов потока и структурных предположений. ILIS-LEA указывает на небольшое снижение стока углерода в 2010–2019 гг., вызванное возросшими возмущениями. Напротив, оценки динамических глобальных моделей растительности предполагают стабильный сток углерода в течение обоих десятилетий, но они не в полной мере воспроизводят эффекты возмущений и восстановления. Инверсии в подходе «снизу вверх» выявляют увеличение поглощения CO₂, что, с учётом дополнительных наблюдаемых ограничений на прирост углерода в биомассе, позволяет предположить, что почва и нелесные биомы поглощают больше углерода, чем предсказывается динамическими глобальными моделями растительности и ILIS-LEA. Байесовский подход с усреднением оценивает естественные экосистемы, выступающие в качестве поглотителя парниковых газов, с потоком от земли к атмосфере, составляющим −1,55 ± 0,91 и −1,47 ± 0,82 Пг CO₂-экв. в год. Учёт как естественных, так и антропогенных выбросов на территории России смещает чистый баланс парниковых газов к источнику около 1,2 Пг CO₂-экв. в год.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GB008540

 

Осаждение материала из атмосферы на поверхность Земли, либо с осадками, такими как дождь или снег, либо путём постепенного оседания частиц под действием силы тяжести, приносит с собой элементы, которые могут действовать как питательные или загрязняющие вещества. В этом исследовании авторы использовали исследовательское судно, вмороженное в морской лёд в Северном Ледовитом океане, в качестве платформы для измерения концентраций и растворимости различных металлов в атмосферных частицах (аэрозолях) в течение арктической зимы и весны. В то время как концентрация железа (важного питательного вещества) была в основном связана с пылью, переносимой с суши, концентрации растворимой фракции железа изменялись аналогично загрязняющим элементам, что позволяет предположить либо то, что они имели общий источник, либо то, что загрязняющие вещества влияли на растворимость железа во время переноса в атмосфере. Измерения трассера, образующегося естественным образом в атмосфере — бериллия-7 — были использованы для расчёта скорости осаждения частиц из атмосферы на морской лёд, снег и океан в ходе исследования. Эта скорость осаждения, наряду с измеренными концентрациями аэрозолей, использовалась для оценки скорости поступления питательных и загрязняющих элементов из атмосферы зимой и весной в Арктике.

Атмосферное осаждение является важным путём доставки микроэлементов и загрязняющих веществ к поверхности океана. В центральной части Арктики значительная часть этих веществ поступает на морской лёд зимой, а затем в океан во время летнего таяния. Однако сезонность аэрозольных микроэлементов и загрязняющих веществ, их растворимость и поток осаждения изучены недостаточно в Северном Ледовитом океане из-за сложностей зимнего отбора проб. В рамках экспедиции Многопрофильной дрейфующей обсерватории по изучению арктического климата (MOSAiC) аэрозоли, собранные зимой и весной (декабрь–май), были проанализированы на растворимые, лабильные и общие концентрации микроэлементов и загрязняющих веществ. Несмотря на низкую пылевую нагрузку, минеральный аэрозоль объяснял большую часть вариации общих концентраций Fe, Al, Ti, V, Mn и Th. Напротив, концентрации растворимых микроэлементов и загрязняющих веществ были более тесно связаны с сульфатами неморской соли, а растворимость Fe была значительно выше во время арктической зимы (медиана = 6,5%), чем весной (1,9%), что указывает на влияние арктической дымки. Данные по бериллию-7 были использованы для расчёта средней скорости валового осаждения 613 ± 153 м д⁻¹ за большую часть периода исследования, которая была применена для расчёта сезонных потоков осаждения общих, лабильных и растворимых микроэлементов и загрязняющих веществ в центральную часть Арктики. Суммарные потоки микроэлементов и загрязняющих веществ (173 ± 145 нмоль м⁻² д⁻¹ для Fe) согласуются с более ранними летними оценками в пределах двух-трёх раз, при этом более высокие зимние концентрации в целом компенсируются более низкой скоростью осаждения. Кумулятивное сезонное осаждение общего, лабильного и растворимого Fe в центральную часть Северного Ледовитого океана составило 25 ± 21, 5 ± 3 и 2 ± 2 мкмоль м⁻² соответственно.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GB008642

 

Неполное понимание взаимодействия ледникового щита с климатом создаёт трудности при прогнозировании воздействия потери массы ледникового щита на будущий климат и уровень моря. В данной работе авторы объединили динамическую модель Антарктического ледникового щита и глобальную климатическую модель для воспроизведения взаимодействия ледникового щита с климатом. В своей модели авторы обнаружили, что прогнозы уровня моря и климата значительно изменяются по сравнению с несвязанными расчётами, в которых не учитывалась талая вода Антарктиды в рамках сценариев RCP8.5 и RCP4.5. Талая вода Антарктиды повышает температуру приземного воздуха до 1,5 °C в некоторых частях Северного полушария, в то время как в целом сдерживает рост температуры в Южном полушарии. Из-за изменений в радиационной обратной связи оба сценария выбросов предполагают повышение средней глобальной температуры поверхности примерно на 0,3 °C ниже в связанном сценарии по сравнению с контрольным вариантом к 2100 году, с максимальной аномалией около 1 °C к 2200 году в рамках RCP8.5. Это замедляет вклад Антарктиды в повышение среднего глобального уровня моря. Общий вклад в повышение уровня моря в Антарктиде согласно сценарию RCP8.5 (2100: ~0,3 м, 2200: >3 м) включает в себя существенный вклад Восточной Антарктиды, а по сценарию RCP4.5 - 2100: ~0,1 м, 2200: >1 м. В региональном масштабе прогнозируемый уровень моря в Тихом океане на 0,9 м выше, чем глобальный вклад Антарктиды согласно сценарию RCP8.5 к 2200 году.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64438-3

 

Глобальное загрязнение озоном в последнее время возросло. Ключевые аспекты глобального загрязнения озоном и оценка его влияния на здоровье ещё не полностью изучены из-за ограниченного временного разрешения существующих наборов данных. В данном исследовании был разработан глобальный набор данных о приземном озоне, содержащий данные о 8-часовом среднем содержании приземного озона с максимальным суточным значением 0,1° за период 2013–2022 гг. Была создана эффективная модель Light Gradient Boosting Machine для объединения данных наблюдений за приземным озоном, спутниковых продуктов, моделирования химии атмосферы, данных метеорологического реанализа, инвентаризации выбросов и других географически распределённых данных. Важно отметить, что в данном исследовании был реализован строгий контроль качества данных наблюдений за приземным озоном в Китае и Европе с учётом временных и пространственных характеристик входных данных модели. Набор данных показал пространственный коэффициент детерминации (R²) 0,79–0,88 и среднеквадратичную ошибку (RMSE) 11,32–13,26 мкг/м³, что демонстрирует точность, сопоставимую с точностью современных наборов данных. Ежедневные наборы данных о приземном озоне предоставляют более подробную информацию, чем ежемесячные или годовые, тем самым оказывая критически важную поддержку для управления качеством воздуха и исследований проблем здоровья, связанных с озоном.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-05990-x

 

Единая глобальная система наблюдений могла бы более эффективно отслеживать прогресс в сокращении выбросов и ускорять меры по борьбе с изменением климата за счёт более качественных данных и поддержки принятия решений.

В последние годы международное сообщество добилось прогресса в замедлении роста выбросов углекислого газа и признании масштабов утечек метана с нефтегазовых объектов. Однако выбросы углекислого газа продолжают расти, выбросы метана в энергетическом секторе не уменьшаются, и потребность в целенаправленном и устойчивом сокращении выбросов парниковых газов и других мерах по смягчению антропогенного изменения климата ощущается как никогда остро.

Успех таких действий частично зависит от наличия точных, своевременных и комплексных данных об углеродном цикле, получаемых с наземных, воздушных и спутниковых датчиков в локальном, региональном и международном масштабах. Эти данные позволяют эффективнее отслеживать сокращение выбросов, выявлять и минимизировать непредвиденные выбросы и утечки, а также отслеживать обратную связь с экосистемами для информирования о землепользовании.

В сентябре 2024 года исследователи, занимающиеся мониторингом углеродного цикла, встретились, чтобы обсудить оптимальные пути создания более эффективной системы мониторинга парниковых газов и ускорения мер по борьбе с изменением климата за счёт более качественных данных и поддержки принятия решений.

Здесь обсуждаются вопросы и проблемы, связанные с мониторингом выбросов и документированием, которые были освещены на сентябрьском совещании, а также идеи и предложения по их решению. Рекомендации подчёркивают необходимость усиления мониторинга для достижения целей Парижского соглашения и Глобального обязательства по метану, особенно в условиях учащающихся климатических экстремальных явлений и уязвимости естественных резервуаров углерода на Земле [Friedlingstein et al., 2025].

Подходы «снизу вверх» и «сверху вниз»

Стороны Парижского соглашения отслеживают свой прогресс в достижении целевых показателей по сокращению выбросов парниковых газов, используя методы учёта «снизу вверх», которые отслеживают выбросы углерода с помощью локальных наземных наблюдений. Эти методы объединяют информацию о пространственном распределении источников и поглотителей углерода с оценками объёмов выбросов или поглощения этими источниками и поглотителями.

Этот подход к инвентаризации предоставляет высокоточную информацию в определённые временные интервалы, что позволяет осуществлять долгосрочное отслеживание. Однако он также часто требует больших временных затрат, зависит от методологий, применяемых в каждой стране, может неточно отражать пространственно-временную изменчивость потоков парниковых газов и не подходит для оперативного мониторинга внезапных изменений или обратных трендов [Elguindi et al., 2020; Nicholls et al., 2015].

Подходы «сверху вниз», использующие дистанционное зондирование атмосферных парниковых газов и наблюдений за биомассой, предлагают независимый метод учёта [Friedlingstein et al., 2025], с потенциалом для мониторинга выбросов и абсорбции парниковых газов с малой задержкой (еженедельно-ежемесячно). Технологические достижения, предлагаемые масштабными устройствами формирования изображений шлейфов (например, GHGSat, Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), Carbon Mapper) и глобальными картографами парниковых газов (например, Orbiting Carbon Observatory-2 и -3 (OCO-2 и -3), Tropospheric Monitoring Instrument (TROPOMI), Greenhouse Gas Observing Satellite-2 (GOSAT-2)) показывают перспективность мониторинга потоков парниковых газов в локальном и глобальном масштабах соответственно [Joint CEOS-CGMS Working Group on Climate Greenhouse Gas Task Team, 2024].

Однако сохраняется значительный пробел в возможностях мониторинга более слабых, пространственно распределённых выбросов и абсорбции в промежуточных (от 10 до 1000 км) масштабах [Joint CEOS-CGMS Working Group on Climate Greenhouse Gas Task Team, 2024], особенно в системах, управляемых человеком, таких как производство энергии и землепользование.

Обсуждения на семинаре 2024 года, отчасти призванном предоставить информацию для разработки следующего Десятилетнего обзора по наукам о Земле и приложениям из космоса, выявили ограничения существующих возможностей мониторинга парниковых газов. Они также подчеркнули критическую необходимость в оперативной системе наблюдений, которая использует подходы «сверху вниз» и «снизу вверх» для поддержки мер по борьбе с изменением климата на местном, национальном и международном уровнях.

Из-за недостаточной чувствительности к субрегиональным процессам, наблюдения за парниковыми газами с использованием существующих возможностей сами по себе недостаточны для адекватной разработки мер по смягчению последствий изменения климата [например, Jacob et al., 2022; Watine-Guiu et al., 2023]. Также необходимо интегрировать передовые научные достижения и улучшенное понимание меняющегося углеродного цикла Земли, а также данные, полученные с помощью новых технологий систем наблюдения, в информацию, предоставляемую лицам, принимающим решения.

Эта интеграция требует выявления пробелов и возможностей в отношении знаний, данных и потребностей заинтересованных сторон. Также необходимо определить концепцию устойчивого оперативного мониторинга парниковых газов для поддержки сокращения выбросов, отслеживания обратной связи по углеродному циклу и предоставления надёжной, своевременной, прозрачной и практической информации.

Этого видения можно достичь с помощью единой многоуровневой глобальной системы, объединяющей модели и данные наблюдений за атмосферой, сушей и океаном, полученные с помощью наземных, воздушных и спутниковых приборов для отслеживания потоков углерода (например, выбросов и абсорбции в атмосфере) и запасов (например, биомассы, углерода в почве) с улучшенной частотой, пространственным охватом и точностью (рис. 1).

 

Рис. 1. Эффективная многоуровневая система наблюдения за парниковыми газами должна включать наблюдения за атмосферой, сушей и океаном с помощью датчиков и образцов, полученных на поверхности Земли, в воздухе и на борту спутников. Углекислый газ показан чёрно-красными молекулами, а метан – чёрно-белыми. ARGO – это группа датчиков, плавающих в верхних слоях океана. FTIR – это инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье.

Организация такой системы потребует существенной международной координации между правительственными, научными и неправительственными организациями, возможно, при посредничестве таких структур, как Глобальная служба наблюдения за парниковыми газами Всемирной метеорологической организации (World Meteorological Organization’s Global Greenhouse Gas Watch), Комитет по спутникам наблюдения за Землей (Committee on Earth Observation Satellites) и Центр по парниковым газам США (USGHGC).

Устранение пробелов из космоса

Глобально унифицированная система наблюдений за парниковыми газами должна использовать космические технологии для заполнения пространственных и временных пробелов в сетях in situ и для мониторинга реакции потоков и запасов углерода на возмущения, экстремальные погодные явления и изменения окружающей среды. Эта система должна уделять первостепенное внимание четырём ключевым элементам.

Во-первых, критически важен сбор более подробных данных по вертикали — от верхних слоёв атмосферы до уровня земли. Существующие спутники измеряют общее количество углекислого газа и метана в столбе атмосферы. Эти измерения хорошо подходят для обнаружения изменений в крупных (например, континентальных) пространственных масштабах и в масштабах объекта, но они дают мало информации о процессах меньшего масштаба. Знание концентраций парниковых газов у ​​поверхности Земли по сравнению с концентрацией в верхних слоях атмосферы может, например, улучшить отслеживание потоков и понимание ответственных за них процессов.

Постоянное вертикальное профилирование выбросов парниковых газов, достигаемое с помощью многоканальных пассивных датчиков, используемых в таких миссиях, как GOSAT-2, или новых методов лидарного сканирования облаков, является основой предлагаемой системы. Такое профилирование позволит получить долгосрочные временные ряды данных, которые помогут исследователям выявлять слабые, но устойчивые изменения потоков и повышать чувствительность к природным и антропогенным региональным источникам [например, Parazoo et al., 2016].

Во-вторых, необходимы более частые наблюдения, осуществляемые с помощью группировки спутников, работающих на низких, геостационарных и высокоэллиптических околоземных орбитах. Ежедневный или даже многократный сбор данных атмосферы позволит лучше выявлять внезапные изменения концентрации парниковых газов и связывать эти изменения с конкретными источниками.

В-третьих, картирование запасов углерода должно быть гармонизировано путём объединения информации, полученной с помощью различных датчиков и методов. Существует несколько способов картирования углерода в растительности из космоса, например, лидарная альтиметрия, используемая для определения верхушек деревьев, и радиолокатор с синтезированной апертурой, используемый для оценки объёма деревьев.

Сочетание преимуществ существующих методов и миссий будет способствовать более точному и качественному мониторингу накопления и потерь углерода, обусловленных методами управления, нарушениями и восстановлением экосистем. Будущие миссии спутников для исследования биомассы должны быть сосредоточены на измерениях в масштабе лесных участков (т.е. систем масштабом в гектар с большим количеством деревьев) для создания более полезных карт с меньшей неопределённостью, а не на использовании датчиков очень высокого разрешения, которые позволяют различить отдельные деревья.

Четвёртым ключевым фактором является расширение спутникового покрытия тропических, высокоширотных и океанических регионов для более эффективного мониторинга обратных связей углеродного цикла [Sellers et al., 2018]. Это покрытие должно включать использование новых методов активной и визуализирующей спектрометрии, таких как те, которые разрабатываются в рамках концептуального исследования миссии Carbon-I, для зондирования сквозь преобладающую облачность и темноту, которые затрудняют непрерывный мониторинг.

Помимо основного внимания к данным о парниковых газах и биомассе, также необходимы (и есть возможность получить) дополнительные наборы данных для более точного определения местоположения источников и поглотителей углерода и процессов, влияющих на них. Атмосферные измерения солнечной флуоресценции растительности, карбонилсульфида, кислорода, оксида углерода и изотопов углерода и кислорода могут помочь отделить ископаемые источники выбросов от биологических источников и дать представление о таких процессах, как фотосинтез и лесные пожары.

В настоящее время экосистемы суши и океана поглощают около половины антропогенного углерода, выбрасываемого в атмосферу, но это количество может измениться в будущем [Friedlingstein et al., 2025]. Постоянный мониторинг этих экосистем и индикаторов их изменений необходим для понимания и отслеживания разнообразных изменений в системе Земли.

Устранение пробелов на поверхности

Расширенные наземные и воздушные сети для сбора данных in situ из океанических, наземных и водных экосистем также являются важнейшей частью предлагаемой глобальной системы наблюдений. Эти наблюдения необходимы для калибровки космических измерений, для улучшения понимания недостаточно изученных регионов (например, нелесных территорий, рек, водно-болотных угодий, океанов) и для мониторинга процессов, которые невозможно наблюдать из космоса.

Необходимы усилия по нескольким направлениям для получения более полной наземной и воздушной информации о потоках и запасах углерода, чтобы лучше удовлетворять потребности заинтересованных сторон и исследователей. Примерами таких необходимых усилий являются получение дополнительных профилей парниковых газов в атмосфере с исследовательских и коммерческих самолетов (например, в рамках таких кампаний, как программа NOAA «Национальные наблюдения за парниковыми газами» с самолетов), расширение измерений обмена парниковых газов между поверхностью и атмосферой с помощью датчиков, установленных на вышках в недостаточно изученных наземных и водных системах [Baldocchi, 2020], и сбор данных о составе морской воды с помощью автономных транспортных средств (например, буёв Argo) в прибрежных зонах и открытом океане.

Другие необходимые усилия включают сбор дополнительных in situ измерений надземной и подземной биомассы и почвенного углерода, а также отбор проб с воздуха на управляемых и неуправляемых (естественных) экспериментальных участках. Например, следует расширить мониторинг эталонных сетей измерения биомассы, таких как GEO-TREES, для облегчения мониторинга и валидации космических данных о биомассе. Эти дополнительные измерения величин, не наблюдаемых с помощью дистанционного зондирования, таких как углерод почвы и дыхание, необходимы для отслеживания долгосрочного хранения [например, Konings et al., 2019].

Подключение пользователей к данным

Участники семинара представили концепцию поддержки принятия решений учёными и заинтересованными сторонами, которая связывает системы наблюдений с практическими знаниями посредством двустороннего потока информации. Эта концепция включает три ключевых элемента.

Во-первых, критически важна интеграция информации из моделей с ограниченными данными. Guan et al. [2023] предложили подход «системы систем» для мониторинга сельскохозяйственного углерода, который применим и к другим экосистемам. Этот подход использует многоуровневые данные о парниковых газах и биомассе в качестве ограничений в моделях суши, океана и обратных моделях (которые начинаются с наблюдаемых эффектов и работают над определением их причин) для создания многомасштабных карт наблюдаемых и ненаблюдаемых изменений запасов и потоков углерода. Результатом является непрерывный поток информации с малой задержкой (с минимальными задержками между сбором информации и её выводом) для проверки стратегий снижения выбросов парниковых газов.

Во-вторых, учёные должны работать с заинтересованными сторонами для выявления коренных причин и движущих сил изменений в выбросах и абсорбции парниковых газов. Это определение критически важно для оценки прогресса и разработки эффективных, целенаправленных мер по смягчению антропогенных изменений климата и управлению ими.

В-третьих, практические знания, полученные в результате применения этой структуры и предоставляемые такими организациями, как USGHGC, должны применяться на практике. Заинтересованные стороны, включая корпорации, регулирующие органы и политиков всех уровней власти, должны использовать более глубокое понимание изменений потоков углерода и их основных факторов для отслеживания прогресса в достижении определяемых на национальном уровне вкладов, информирования рынков углерода и оценки краткосрочных и долгосрочных стратегий снижения выбросов парниковых газов.

Удовлетворение потребностей будущего

Бенчмаркинг и валидация играют важную роль в повышении доверия к моделям и улучшении прогнозов обратных связей между углеродом и климатом. Используя комплексные наблюдения за потоками и запасами углерода для оценки эффективности моделей земной системы [например, Giorgetta et al., 2013], учёные могут генерировать более надёжные прогнозы для обоснования политики по борьбе с изменением климата, которая, например, позволит скорректировать целевые показатели углеродной нейтральности или дополнительно расширить системы наблюдения за парниковыми газами для более глубокого изучения региональных обратных связей [Ciais et al., 2014].

Предполагаемая глобальная унифицированная система наблюдений, которая объединит передовые космические технологии с расширенными наземными и воздушными сетями и надёжной системой поддержки принятия решений, может значительно расширить возможности по отслеживанию и снижению выбросов парниковых газов, а также управлению запасами углерода.

Успешное внедрение этой системы также будет зависеть от доступности данных и развития сообщества. Разработка универсальной платформы данных с простым интерфейсом, в которой приоритет отдаётся грамотности в отношении данных, имеет решающее значение для обеспечения доступности для глобального сообщества пользователей. Кроме того, укрепление межведомственного партнерства, а также возможностей взаимодействия и сотрудничества между заинтересованными сторонами будет иметь решающее значение для укрепления доверия, активизации дальнейшего участия в науке и разработки инновационных решений для более устойчивого будущего.

Литература

Baldocchi, D. D. (2020), How eddy covariance flux measurements have contributed to our understanding of global change biology, Global Change Biol., 26(1), 242–260, https://doi.org/10.1111/gcb.14807.
Ciais, P., et al. (2014), Current systematic carbon-cycle observations and the need for implementing a policy-relevant carbon observing system, Biogeosciences, 11(13), 3,547–3,602, https://doi.org/10.5194/bg-11-3547-2014.
Elguindi, N., et al. (2020), Intercomparison of magnitudes and trends in anthropogenic surface emissions from bottom-up inventories, top-down estimates, and emission scenarios, Earth’s Future, 8(8), e2020EF001520, https://doi.org/10.1029/2020EF001520.
Friedlingstein, P., et al. (2025), Global Carbon Budget 2024, Earth Syst. Sci. Data, 17(3), 965–1,039, https://doi.org/10.5194/essd-17-965-2025.
Giorgetta, M. A., et al. (2013), Climate and carbon cycle changes from 1850 to 2100 in MPI‐ESM simulations for the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5, J. Adv. Model. Earth Syst., 5(3), 572–597, https://doi.org/10.1002/jame.20038.
Guan, K., et al. (2023), A scalable framework for quantifying field-level agricultural carbon outcomes, Earth Sci. Rev., 243, 104462, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2023.104462.
Jacob, D. J., et al. (2022), Quantifying methane emissions from the global scale down to point sources using satellite observations of atmospheric methane, Atmos. Chem. Phys., 22(14), 9,617–9,646, https://doi.org/10.5194/acp-22-9617-2022.
Joint CEOS-CGMS Working Group on Climate Greenhouse Gas Task Team (2024), Roadmap for a coordinated implementation of carbon dioxide and methane monitoring from space, 52 pp., ceos.org/document_management/Publications/Publications-and-Key-Documents/Atmosphere/CEOS_CGMS_GHG_Roadmap_Issue_2_V1.0_FINAL.pdf.
Konings, A. G., et al. (2019), Global satellite-driven estimates of heterotrophic respiration, Biogeosciences, 16(11), 2,269–2,284, https://doi.org/10.5194/bg-16-2269-2019.
Nicholls, D., et al. (2015), Top-down and bottom-up approaches to greenhouse gas inventory methods—A comparison between national- and forest-scale reporting methods, Gen. Tech. Rep. PNW-GTR-906, 30 pp., Pac. Northwest Res. Stn., For. Serv., U.S. Dep. of Agric., Portland, Ore., https://doi.org/10.2737/PNW-GTR-906.
Parazoo, N. C., et al. (2016), Detecting regional patterns of changing CO₂ flux in Alaska, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 113(28), 7,733–7,738, https://doi.org/10.1073/pnas.1601085113.
Sellers, P. J., et al. (2018), Observing carbon cycle–climate feedbacks from space, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 115(31), 7,860–7,868, https://doi.org/10.1073/pnas.1716613115.
Watine-Guiu, M., et al. (2023), Geostationary satellite observations of extreme and transient methane emissions from oil and gas infrastructure, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 120(52), e2310797120, https://doi.org/10.1073/pnas.2310797120.

Ссылка: https://eos.org/opinions/a-better-way-to-monitor-greenhouse-gases