Устойчивое управление водными ресурсами включает социальные, экономические, экологические, водные и ресурсные факторы. В этом исследовании предлагается новая структура стратегического планирования с основанным на многих критериях принятием решений с целью разработки альтернатив устойчивого управления водными ресурсами для крупномасштабных водных систем. Разработана гибкая многокритериальная модель принятия решений для ранжирования региональных альтернатив управления сельскохозяйственными водными ресурсами с учётом критериев устойчивости водных ресурсов. Модель принятия решений сочетает в себе иерархический анализ и нечёткий метод определения порядка предпочтения по сходству с идеальным решением (TOPSIS). Варианты управления были представлены пространственно в виде карт районирования на уровне зон орошения изучаемой территории. Результаты показывают, что зона управления орошением № 3 (вариант A3) заняла первое место по управлению спросом и подачей сельскохозяйственной воды в пяти из семи доступных сценариев (сценарии представляют собой возможную комбинацию весов, присвоенных критериям). В частности, результаты показывают, что зона управления орошением № 3 (вариант A3) достигла наилучших значений ранжирования 0,151, 0,169, 0,152, 0,174 и 0,164 по отношению к сценариям 1, 4, 5, 6 и 7 соответственно. Однако в зоне управления орошением №2 (вариант А2) были достигнуты наилучшие значения 0,152 и 0,150 по второму и третьему сценариям соответственно. Результаты моделирования определяют наилучшие альтернативы управления сельскохозяйственными водными ресурсами в крупных ирригационных и дренажных сетях.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-022-12194-5

CH₄ является наиболее распространённым химически активным парниковым газом, и для разработки мер по смягчению антропогенных изменений климата необходимо полное понимание его атмосферной эволюции. Современные химико-климатические модели, как правило, недооценивают продолжительность жизни CH₄, вследствие неопределённостей в отношении его источников и стоков. Химически активные галогены существенно нарушают баланс тропосферного гидроксила ОН - основного стока CH₄. Однако такое влияние галогенов в атмосфере не учитывается в существующих климатических модельных оценках метановой нагрузки и радиационного форсинга. Авторы демонстрируют, что химия активных галогенов увеличивает глобальное время жизни CH₄ на 6–9% в течение XXI века. Этот эффект возникает из-за значительного обусловленного галогенами (главным образом, йодом и бромом) снижения стока CH₄ в реакции с OH, которое превосходит прямой сток CH₄, вызванный хлором. Это увеличение времени жизни CH₄ помогает сократить разрыв между модельными результатами и наблюдениями и приводит к увеличению метановой нагрузки и радиационного форсинга в этом столетии. Увеличение нагрузки CH₄ обусловленной галогенами (до 700 Тг или 8% к 2100 г.), эквивалентно наблюдаемому росту содержания CH₄ в атмосфере в течение последних трёх-четырёх десятилетий. Примечательно, что усиление радиационного форсинга CH₄, вызванное галогенами, в настоящее время составляет 0,05 Вт/м² и, согласно прогнозам, увеличится в будущем (0,06 Вт/м² к 2100 г.); такое усиление равняется примерно 10% современного радиационного форсинга CH₄ и одной трети радиационного форсинга N₂O, третьего по величине хорошо перемешанного парникового газа. Как прямое (обусловленное Cl), так и косвенное (через OH) воздействие галогенов должно быть включено в будущие прогнозы CH₄.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-30456-8

Новые подробные исследования моря Бофорта выявили впадину морского дна размером с городской квартал, связанную с таянием многолетней мерзлоты и, вероятно, находящуюся под влиянием движения подземных вод внизу.

Арктика тает. Повышение температуры приводит к таянию многолетней мерзлоты, слоя земли, поддерживающего человеческие сообщества и естественные экосистемы в самых северных уголках планеты. Есть много открытых вопросов о деградации многолетней мерзлоты на суше, например, сколько углерода попадает в атмосферу и как это влияет на изменение климата. Но ещё больше неизвестного о том, что происходит с многолетней мерзлотой, погружённой в холодные воды Северного Ледовитого океана. 

В новом исследовании, опубликованном в Трудах Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки (PNAS), описаны некоторые крупные изменения подводной многолетней мерзлоты на краю континентального шельфа и склоне канадского моря Бофорта с 2010 по 2019 гг. 

За период исследования международная группа учёных обнаружила образование «как минимум одной новой впадины, которая эквивалентна [по объёму] кварталу Нью-Йорка, состоящему из шестиэтажных зданий», — сказал Чарли Полл (Charlie Paull), морской геолог из Monterey Bay Aquarium Research Institute и соавтор нового исследования. «Помимо этого, было несколько впадин размером с семейный дом, [которые] развились в этот период времени — это довольно необычно». 

Повторные исследования кромки арктического шельфа в море Бофорта выявили массивную впадину, развившуюся в период с 2010 по 2019 гг.

«До этого исследования никто не осознавал, насколько динамична эта область», — сказала Дженнифер М. Фредерик (Jennifer M. Frederick), геолог-вычислитель из Sandia National Laboratories, не участвовавшая в новом исследовании.

Отображение кардинальных изменений   

В 2010 году исследователи нанесли на карту 95-километровый участок края арктического шельфа в канадском море Бофорта, примерно в 180 км от берега. Судовая съёмка выявила необычайно неровное морское дно на глубине от 120 до 200 метров от поверхности на переходе между краем шельфа и склоном. 

В течение следующих нескольких лет команда учёных несколько раз исследовала один и тот же район, выполняя дополнительные работы с помощью установленных на корабле многолучевых гидролокаторов и собирая данные с более высоким разрешением с использованием автономных подводных аппаратов. Этот подход позволил им отслеживать изменения морфологии морского дна с течением времени. 

«Это очень умное использование повторяющихся наборов данных», — сказала Кэролин Руппел (Carolyn Ruppel), морской геофизик, возглавляющая проект по газовым гидратам Геологической службы США и не участвовавшая в новой работе. 

Автономные подводные аппараты составили подробную карту необычайно неровного рельефа морского дна вдоль шельфовой кромки моря Бофорта.

Команда определила отдельные группы особенностей. Впадины овальной формы располагались в районе пересечённой оголённой местности. Команда обнаружила особенности на более низких глубинах, напоминающие пинго, покрытые льдом холмы, которые усеивают арктический ландшафт.

Медленный процесс  

В отличие от того, что происходит с многолетней мерзлотой на суше, исследователи не думают, что подводная вечная мерзлота в море Бофорта тает из-за повышения температуры, потому что вода, омывающая изрытый впадиной регион, имеет температуру около -1,4°C. 

«Это не растапливает многолетнюю мерзлоту», — сказал Полл. Вместо этого исследователи предположили, что подземные воды медленно перемещаются — на несколько сотен миллиметров в год — под многолетней мерзлотой и нагревают её снизу. По мере таяния многолетняя мерзлота может периодически разрушаться, образуя большие впадины, обнаруженные командой. «Это та область, где очень небольшие изменения, но сохраняющиеся в течение длительного периода времени, могут иметь большие последствия», — сказал Полл. Команда подсчитала, что пересечённая местность вдоль края континентального шельфа сформировалась примерно за 1150 лет. 

Фредерик сказала, что анализ авторов, похоже, подтверждает выводы исследования моделирования 2015 года с её участием как соавтора, в котором предполагалось, что подземные воды могут перемещаться от берега в этот район. Например, пинго-подобные элементы на морском дне совпадают с тем местом, где модель «ожидала», что грунтовые воды поднимутся до морского дна. По словам Полла и его коллег, в зависимости от баланса температуры воды, солёности и скорости течения, циркуляционные черты могут появиться, когда грунтовые воды замерзают по мере приближения к более холодному морскому дну. 

«Один из прогнозов модели заключался в том, что этот поток грунтовых вод всё ещё существует сегодня», — сказала Фредерик. «Было действительно здорово видеть, что эти вещи на самом деле являются современными явлениями».

Ссылка: https://eos.org/articles/groundwater-flow-may-contribute-to-submarine-permafrost-thaw

Холодные условия в верхнем слое субполярной части Северной Атлантики во время повсеместного потепления в других местах вызвали серьёзные споры. Неопределённость возникает как из-за потенциальных причин (потери тепла на поверхности и изменения циркуляции океана), так и из-за характерных временных масштабов (от межгодовых до нескольких десятилетий). Разрешение этих неопределённостей важно, поскольку холодные условия были связаны с недавними экстремальными погодными явлениями в Европе и ослаблением термлхалинной циркуляции Атлантики. Используя наблюдения, подкреплённые результатами климатической модели высокого разрешения, авторы показали, что удивительно активный океан регулярно генерирует как холодные, так и тёплые межгодовые аномалии в дополнение к теплообмену на поверхности. Также определены чёткие закономерности температуры поверхности моря, характеризующие, оказывает ли океан или атмосфера наибольшее влияние в конкретный год. Применяя эти новые идеи к наблюдениям, авторы обнаружили растущую роль океана в определении изменчивости теплосодержания в слоях перемешивания Северной Атлантики с 1960 года.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00433-6

Последствия изменения климата могут повлечь за собой потери до 2% ВВП России в год до 2030 года. Об этом в ходе семинара Парламентского Собрания Беларуси и России по вопросам адаптации к изменению климата в рамках Союзного государства заявил президент Российского гидрометеорологического общества Александр Бедрицкий, передаёт корреспондент портала Soyuz.by.

В том случае, если выбросы парниковых газов будут сокращаться медленнее, то снижение ВВП России может достичь и 9%, уверен Бедрицкий. По его мнению, данные потери можно предотвратить благодаря адаптации - второй цели Парижского соглашения.

Говоря о сотрудничестве Беларуси и России в области наблюдения за состоянием погоды и климата, Бедрицкий отметил, что в рамках Союзного государства существует уже четвертая по счёту программа.

В том числе и там представлены аспекты изучения мер по адаптации к изменению климата. Поскольку сейчас этот процесс перешёл на практический уровень, научные рекомендации должны реализоваться в конкретных мероприятиях в отраслях народного хозяйства. Очень важно этот процесс начинать с гармонизации нормативного обеспечения", - сказал Бедрицкий. По его словам, сегодня союзные парламентарии ориентируются на то, чтобы внести вклад и обеспечить оптимальное нормативное регулирование в этой области.

Последствия изменения климата будут для Беларуси и России заключаться в том, что в странах будет повышаться среднегодовая температура, но в то же время понижаться влагообеспечение. "Это приведёт к тому, что придётся перераспределять площади, которые заняты под сельхозкультуры, где-то ориентироваться на засухоустойчивые сорта, где-то - наоборот, учитывая повышение температуры, изменять культуры таким образом, чтобы они давали максимальный урожай", - обратил внимание Бедрицкий.

Ссылку: https://soyuz.by/aktualno/bedrickiy-izmenenie-klimata-mozhet-privesti-k-poteryam-do-2-vvp-rossii-v-god

Несмотря на ускорение изменения климата, ошибочные предположения о его стационарности всё ещё внедряются в управление водными ресурсами в Соединённых Штатах. Американская система обнаружения засух, которая выделяет миллиарды долларов на чрезвычайные ситуации, придерживается этого предположения, отдавая предпочтение 60-летней (или более) статистике для характеристики засухи. Используя данные наблюдений в США из 1 934 объектов Глобальной исторической климатической сети (GHCN), авторы показали, что выводы, основанные на длительных климатических записях, могут существенно искажать оценку серьёзности засухи. Предвзятость возникает из-за предположения, что условия начала и середины ХХ века с такой же вероятностью могут возникнуть в сегодняшнем климате. Численное моделирование показывает, что ошибка оценки засухи относительно невелика при ограниченной продолжительности климатологических исследований (~30 лет) и эта ошибка увеличивается при удлинении этой продолжительности, когда климат быстро меняется. Утверждается, что нестационарность климата должна учитываться в современных оценках для более точного отображения существующего риска засухи.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-30316-5

Понимание избыточного поглощения тепла океаном имеет решающее значение для оценки потепления климата, однако остаются неопределённости в отношении его истории и перераспределения. Авторы реконструировали изменение теплосодержания океана вдоль гидрографического разреза 25° северной широты Атлантики и оценили его пространственно-временное происхождение и развитие. Показано, что запаздывающая реакция океана в слое ниже 700 м на изменение температуры поверхности моря способствовала 62% полного потепления всей толщи на этой широте в период 1850–2018 гг., а в период 1975–2018 гг., когда антропогенное потепление в верхних слоях океана ускорилось, этот показатель упал до 35%. Колебания регионального климата формируют изменчивость содержания тепла в океане на разрезе 25° северной широты, при этом вклад Лабрадорского моря обеспечивает большую часть десятилетней изменчивости, а северные моря должны стать основным источником глубоководного потепления океана в ближайшие десятилетия. В основном, в последнее время увеличился суммарный перенос избыточного тепла через разрез 25° с.ш. со скоростью 0,89 ± 0,19 Вт м−2 в течение 2012–2018 гг., что свидетельствует о том, что перераспределение избыточного тепла является ключевым фактором притока тепла в Северной Атлантике.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00443-4

В течение почти 30 лет космическая радиолокационная альтиметрия регулярно поставляла изменения уровня моря в глобальном и региональном масштабах. Но этот метод, предназначенный для открытого океана, не даёт надёжных данных об уровне моря в пределах 20 км от побережья, в основном из-за загрязнения Земли радиолокационным эхосигналом вблизи побережья. Теперь эту проблему можно решить с помощью специальной повторной обработки, позволяющей извлекать достоверные данные об уровне моря в диапазоне 0–20 км от побережья, а затем получать доступ к новой информации об изменении уровня моря в прибрежных зонах мира. Представлены аномалии уровня моря и связанные с ними тренды прибрежного уровня моря на 756 альтиметрических виртуальных прибрежных станциях, расположенных вдоль побережья Северной и Южной Америки, северо-восточной Атлантики, Средиземного моря, Африки, северной части Индийского океана, Азии и Австралии. Этот новый набор данных, полученный в результате повторной обработки данных продольной альтиметрии с высоким разрешением (300 м) миссий Jason-1, -2 и -3 с января 2002 г. по декабрь 2019 г., позволяет анализировать десятилетнюю эволюцию уровня моря и тем самым заполняет пробел в прибрежной зоне, где в настоящее время доступна лишь скудная информация.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00448-z

Представители Минприроды России, МИДа России и Института географии РАН принимают участие в 15 Конференции Сторон Конвенции ООН по борьбе с опустыниванием (КБО ООН) в Абиджане (Кот-д’Ивуар). Возглавил российскую делегацию Руслан Эдельгериев, советник президента России, специальный представитель президента России по вопросам климата. В дискуссии «круглого стола» сегмента высокого уровня Конференции российская делегация выступила с инициативой расширения мандата КБО ООН с целью включения в него проблем деградации земель.

«В условиях глобального потепления ответственность человечества за состояние этих территорий приобретает особое значение, поскольку именно здесь, следуя прогнозам климатологов, можно ожидать в ближайшие годы всплеска хозяйственной активности. Поэтому мировому сообществу следует серьезно задуматься над расширением мандата КБО ООН, для чего российская делегация предложила создать межправительственную группу по изучению этого вопроса и разработке соответствующей программы действий», - отметил Руслан Эдельгериев.

Деградация земель имеет большое значение для России и многих других стран, имеющих в своем составе гумидные, бореальные и арктические территории, поскольку проблема их адаптации к изменениям климата становится все более актуальной.

«Россия – страна, обладающая самыми большими земельными ресурсами в мире, поэтому адекватное управление ими является важнейшей задачей, имеющей не только национальное, но и глобальное значение», - подчеркнул Руслан Эдельгериев.

Россия принимает активное участие в работе Конвенции, в том числе в рамках проекта КБО ООН по исследованию взаимодействия миграции, деградации земель и изменения климата в странах Центральной Азии. Проект был инициирован российской стороной и реализуется на основе регионального сотрудничества России и пяти стран Центральной Азии при финансовой поддержке России и под руководством российских учёных из Института географии РАН.

На Конференции рассмотрен широкий круг вопросов рамках осуществления Стратегии Конвенции при ведущей роли её Комитета по науке и технике.

Справочно:

С проблемами опустынивания и деградации земель сталкиваются 28 субъектов России. Из них полностью подвержены такому воздействию земли Республики Калмыкия, Астраханской, Волгоградской, Ростовской областей, а также отдельные регионы Воронежской, Курской, Саратовской, Самарской, Оренбургской, Белгородской, Челябинской, Курганской, Тюменской, Омской, Новосибирской, Кемеровской областей, Забайкальского, Краснодарского, Ставропольского, Алтайского и Красноярского краев, Республик Дагестан, Башкортостан, Ингушетия, Хакасия, Тыва, Бурятия, Чечня.

Ссылка: https://www.mnr.gov.ru/press/news/rossiyskaya_delegatsiya_prinyala_uchastie_v_rabote_15_y_konferentsii_storon_konventsii_oon_po_borbe_/