Количество осадков в Арктике увеличивается в более тёплом мире, поскольку больше влаги доступно для конденсации. Это увеличение количества осадков и влаги является результатом как локального испарения с поверхности, так и удалённого переноса. Несмотря на продолжающиеся усилия, относительный вклад каждого источника влаги в будущее изменение количества осадков в Арктике остается неизвестным. Здесь используются новые эксперименты с атмосферными моделями для выделения вклада этих двух источников влаги в количество осадков в Арктике. В доиндустриальную эпоху удалённый перенос контролировал количество осадков в Арктике во все месяцы. К концу XXI века локальное испарение с поверхности станет всё более важным из-за локального потепления поверхности океана и потери морского льда. Фактически, увеличение количества осадков осенью и зимой в конце XXI века будет обусловлено этими локальными изменениями поверхности океана. Напротив, перенос влаги в конце XXI века, вызванный нелокальным потеплением поверхности океана, полностью объясняет увеличение количества осадков летом в конце XXI века. Кроме того, эти новые эксперименты показывают, что увеличение осадков в Арктике в конце XXI века напрямую обусловлено потеплением поверхности океана и потерей морского льда, что указывает на то, что не влажность с суши, а испарение с поверхности океана напрямую стимулирует это увеличение. Кроме того, этот экспериментальный проект позволяет понять и количественно оценить совместное влияние локального испарения с поверхности и удалённого переноса влаги. Это совместное влияние приводит к уменьшению количества осадков в Арктике в конце XXI века осенью и в начале зимы. В целом, эти результаты показывают, когда и где потепление поверхности океана и потеря морского льда влияют на будущее увеличение осадков в Арктике. 

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/38/13/JCLI-D-24-0359.1.xml

Урбанизация изменяет ландшафты и создаёт беспрецедентные проблемы устойчивости, требуя более интегративных подходов к городскому наблюдению. В этом обзоре синтезируются последние достижения в области традиционного дистанционного зондирования и новых технологий социального зондирования, подчёркивая их конвергенцию в городской науке. Систематический тематический анализ 667 рецензируемых статей подчёркивает методологический прогресс, практические приложения и теоретические инновации, возникающие в результате этой интеграции. Традиционное дистанционное зондирование эффективно фиксирует городские физические особенности, но не даёт представления о поведении человека. Напротив, социальное зондирование, используя цифровые следы из социальных сетей и мобильных данных, вводит существенные «человекоцентричные» измерения в городской мониторинг. Слияние этих дополнительных парадигм посредством передовой аналитики данных и мультимодальной интеграции привело к появлению преобразующих методологий, улучшающих структуры городской устойчивости, функциональное разграничение зон и реагирование на стихийные бедствия в режиме реального времени. Несмотря на значительный прогресс, интеграция сталкивается с постоянными проблемами, включая неоднородность данных, предвзятость репрезентативности, этические проблемы и ограничения масштабируемости. В отличие от предыдущих обзоров, в которых рассматривается ландшафт, в этой работе утверждается, что текущие усилия по интеграции остаются ad hoc* и технологически обусловленными, не имея объединяющей теории для городского управления в реальном времени. Чтобы устранить этот критический пробел, автор разработал и внедрил новую системную структуру для гибридных городских обсерваторий. Эта структура построена на социально-экологической основе и явно интегрирует технические компоненты с необходимым уровнем управления, продвигая как методологическую строгость, так и действенное руководство для этой области. Такая структура позволит использовать более целостный, отзывчивый и справедливый подход к городскому управлению и устойчивости.

*Ad hoc (дословно — «к этому») — латинская фраза, означающая «для данного случая», «специально для этого».
Ссылка: https://www.mdpi.com/2072-4292/17/12/2041

Урбанизация стала существенным фактором изменения окружающей среды, особенно влияющим на местный климат за счёт создания городских островов тепла. Городские острова тепла, характеризующиеся более высокими температурами в городских или столичных районах, чем в сельской местности, стали критически важным направлением исследований городского климата. Целью данного исследования является изучение пространственной и временной динамики как термических, так и вегетативных индексов в различных типах земельного покрова в Самсуне, Турция, с целью оценки их вклада в эффект городского острова тепла. В частности, были рассчитаны и оценены яркостная температура (brightness temperature, BT), температура поверхности земли (land surface temperature, LST), нормализованный относительный индекс растительности (normalized difference vegetation index, NDVI), нормализованный индекс дистанционного зондирования застройки (normalized difference built-up index, NDBI), индекс застройки (built-up index, BUI), индекс состояния окружающей среды (environmental condition index, ECI), интенсивность городского острова тепла (urban heat island intensity, SUHI) и индекс дисперсии городского теплового поля (urban thermal field variance index, UTFVI). Анализ использовал безоблачные снимки Landsat 8, полученные из Геологической службы США через платформу Google Earth Engine, с использованием среднего значения за один год для каждого пикселя с применением алгоритма маскировки облаков. Классификация землепользования и земельного покрова проводилась с использованием алгоритма случайного леса со спутниковыми композитными снимками, достигая общей точности 85% для 2014 года и 86% для 2023 года. В этом исследовании представлен подробный анализ влияния различных типов землепользования и покрова на температуру, растительность и структурные характеристики, раскрывая роль изменений в различных типах земель на эффект городского острова тепла. В классификации землепользования и земельного покрова водоёмы стабильно поддерживали низкие значения LST ниже 23°C в течение обоих лет, в то время как застроенные земли показали наибольшее повышение температуры, примерно с 25°C в 2014 году до более 31°C в 2023 году. Анализ также показал, что LST меняется в зависимости от размера и типа растительности, при этом средняя разница LST между всеми зелёными насаждениями и городскими территориями составляет в среднем 7–8°C, а в промышленных зонах разница достигает 12°C.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/16/6/712

Устранение причины межмодельного разброса в радиационном воздействии углекислого газа (CO₂) имеет важное значение для снижения неопределённости в оценках чувствительности климата. Недавние исследования показали, что большая часть этого разброса возникает из-за дисперсии в климатологии базового состояния модели, в частности спецификации стратосферной температуры, которая сама по себе играет доминирующую роль в определении величины воздействия CO₂. Авторы исследовали стратосферный озон (O₃₎ как причину межмодельных различий в стратосферной температуре и, следовательно, его роль как фактора, способствующего разбросу в радиационном воздействии CO₂. Была использована норвежская модель земной системы (NorESM2) для анализа влияния систематических увеличений и уменьшений содержания стратосферного O₃ на величину эффективного радиационного воздействия (effective radiative forcing, ERF) при 4xCO₂ и его компонентов. Было показано: во-первых, что точная оценка мгновенного радиационного воздействия (instantaneous radiative forcing, IRF) требует использования расчётов переноса излучения в модели-хозяине; во-вторых, что увеличение или уменьшение концентрации O₃ в стратосфере на 50% приводит к значительным различиям в температуре стратосферы в базовом состоянии, в диапазоне от +6 до −9 K соответственно. Эти эксперименты влияют на IRF в первую очередь из-за влияния температуры стратосферы в базовом состоянии на излучение исходящего длинноволнового излучения, при этом спектральное перекрытие CO₂ и O₃ играет вспомогательную роль. Однако влияние на IRF не приводит к соответственно большому разбросу ERF CO₂. Авторы пришли к выводу, что межмодельные различия в концентрации O₃ в стратосфере, таким образом, не являются основной причиной межмодельного разброса ERF CO₂.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/5683/2025/

Постоянные расхождения между моделями биосферы суши (МБС) в подходе «снизу вверх» и атмосферными инверсиями с подходом «сверху вниз» затрудняют количественную оценку величины североамериканского стока углерода на суше. В предыдущих исследованиях сравнивались агрегированные оценки потоков углерода в масштабе континента от МБС и инверсий для всей Северной Америки, но это даёт ограниченное представление о несоответствиях более мелкого масштаба, способствующих общим расхождениям. Авторы оценивают согласие между оценками потока углерода МБС и инверсии с разрешением 1° × 1°, чтобы обеспечить более прямое понимание того, где модельные оценки не совпадают и какие основные факторы приводят к расхождениям. Было обнаружено, что дополнительное поглощение углерода, оценённое инверсиями, всего на 16% площади Северной Америки достаточно велико, чтобы объяснить расхождения между результатами МБС и инверсиями по всему континенту. Большинство этих различий происходит в регионах многолетней мерзлоты, торфяников и пахотных земель. В этих регионах обнаружена более высокая вероятность потенциальных смещений в более слабых оценках стока из МБС в предположении, что более сильный сток, подразумеваемый инверсиями, с большей вероятностью будет реалистичным. Однако текущий охват наблюдений недостаточен для полной оценки причин расхождений или величины смещений в любом подходе. Обнадёживает то, что улучшенное представление сельскохозяйственных процессов в МБС привело к лучшему согласию с инверсиями на пахотных землях. Усилия по точному моделированию динамики пахотных земель помогут улучшить согласие между оценками МБС и инверсиями. В целом, эта работа представляет собой чёткий путь к согласованию расхождений между инверсией и оценками МБС североамериканского стока углерода, которые сохранялись в течение двух десятилетий.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GB008460

Отслеживание временной динамики городского острова тепла (ГОТ) имеет решающее значение для стратегий адаптации к городской жаре и смягчения её последствий. Однако, изменились ли тенденции ГОТ в последнее время и их основные движущие силы, остаётся неизвестным. Авторы исследовали изменчивость тенденций поверхностного ГОТ и связанных с ними детерминант в 2104 городах мира с 2000 по 2022 гг. Их результаты показывают, что примерно половина городов мира испытала заметные сдвиги тенденций поверхностного ГОТ, в основном характеризующиеся замедлением его тренда. Эти сдвиги можно в первую очередь отнести к изменениям тенденций растительности в течение дня, а также к изменениям альбедо поверхности и тенденциям локального потепления ночью. Это исследование бросает вызов традиционным линейным моделям, обычно используемым для оценки тенденций поверхностного ГОТ, указывая на потенциальные смещения в таких оценках. Полученные результаты подчёркивают необходимость разработки детальной политики по ограничению роста ГОТ с учётом изменений в городских подстилающих поверхностях и фоновом климате, особенно с нелинейной точки зрения.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL112711

Зелёные крыши часто считаются барьерами против загрязнённых осадков, но их эффективность в улавливании микропластика, переносимого по воздуху, остаётся неясной. Авторы оценивают модульные зелёные крыши в условиях имитации мокрого осаждения, чтобы оценить их способность улавливать и удерживать микропластик. Было обнаружено, что зелёные крыши удаляют более 97,5% осаждённого микропластика. В Шанхае, Китай, это соответствует годовому улавливанию приблизительно 1,70 × 10¹² частиц, или 56,2 тонн. Более высокая интенсивность осадков немного повышает эффективность улавливания за счёт увеличения влажности и снижения инфильтрационных сил. Микропластик в форме фрагментов удерживается легче, чем волокнистый. Большинство частиц задерживается в слое почвы, в то время как некоторые удерживаются растительностью, хотя турбулентность воздуха может повторно мобилизовать волокна. Поверхностный и химический анализ показывает, что пластиковые материалы внутри самих зелёных крыш могут разрушаться, потенциально высвобождая микропластик в процессе. Полученные результаты показывают, что зелёные крыши могут играть важную роль в снижении загрязнения городской среды микропластиком и предлагают практические идеи для разработки будущих стратегий управления ливневыми стоками и качеством воздуха.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02407-w

Океанические мезомасштабные вихри играют важную, но недостаточно изученную роль в регулировании потоков углерода и изменении климата. Хотя они перераспределяют тепло, соль, питательные вещества и другие трассеры, их влияние на поглощение CO₂ остаётся неопределённым. Используя машинное обучение на основе наблюдений для оценки потоков CO₂ на протяжении жизни тысяч вихрей, авторы показали, что антициклонические вихри существенно усиливают поглощение CO₂ в среднем, в то время как циклонические вихри незначительно его уменьшают. Эта асимметрия даёт общее суммарное увеличение поглощения CO₂ на 9,98 ± 2,28 и 13,82 ± 9,94% в расширении Куросио и Гольфстриме, соответственно, основных регионах секвестрации углерода. Основным фактором этого усиленного поглощения является нисходящая перекачка растворённого неорганического углерода в антициклонических вихрях. Асимметричные биологические реакции между антициклоническими и циклоническими вихрями способствуют общему дисбалансу потока CO₂, вызванному вихрями. Результаты исследования указывают на потенциальную недооценку способности океана к секвестрации углерода из-за недостаточного включения вихрей в текущие наблюдения, что подчёркивает необходимость расширенного мониторинга в регионах с большим числом вихрей и недостаточным числом наблюдений.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt4195

Вредное цветение водорослей загрязняет морепродукты токсинами и отравляет людей и диких животных при потреблении. Прогнозируется, что ниши токсичных водорослей будут расширяться в высоких широтах, но то, как будет меняться частота их цветения, пока мало известно. Авторы использовали климатические модели, 14 лет наблюдений и вероятностные модели токсичных водорослей, чтобы оценить частоту вредного цветения водорослей в будущем более тёплом мире. Более высокие температуры океана усиливают цветение весной и осенью. Однако цветение ослабевает летом, поскольку поверхностные воды становятся чрезмерно тёплыми. Опреснение уменьшает цветение видов, ограниченных диапазонами высокой солёности, и не оказывает никакого влияния на усиление цветения. В мире, который потеплеет на 3°C, цветение D. acuta может увеличиться на 50%, а комплекс A. tamarense сократиться на 40% вдоль побережья Норвегии. Поэтому люди и дикие животные, вероятно, станут более подверженными диарейным токсинам и менее паралитическим токсинам.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02421-y

За последние 800 000 лет климат Земли переживал периодические ледниковые и межледниковые циклы, обусловленные орбитальными параметрами, концентрацией CO₂ и объёмами ледяного покрова. Чтобы понять, как эти факторы воздействия на климат влияют на климат в орбитальных масштабах, решающее значение имеют высокоразрешающие и непрерывные палеоклиматические моделирования. В этом исследовании использовалась модель земной системы CESM1.2.2 для четырёх 800 000-летних орбитально-ускоренных переходных климатических расчётов, включая эксперимент с полным воздействием и три эксперимента с однофакторным воздействием. Результаты сравнивались с геологическими записями косвенных данных из различных регионов, показывая хорошее соответствие в системах муссонов средних и низких широт, температурах поверхности моря средних широт и изменчивости климата Северной Атлантики высоких широт. Однако модель недооценивала колебания температуры поверхности моря в тропиках и средних широтах Южного полушария. Несмотря на это, она точно отобразила характеристики климата высоких широт. Эти наборы данных климатического моделирования включают глобальную среднегодовую температуру поверхности и распределение осадков с горизонтальным разрешением 3,75°. В целом, полученные результаты моделирования предоставляют проверяемый набор климатических данных, предлагая надёжную поддержку для изучения движущих механизмов прошлых ледниково-межледниковых изменений климата и интерпретации долгосрочных климатических сигналов в геологических записях.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-05297-x