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.

Стартап проверяет, может ли стабилизация участков многолетней мерзлоты, подверженных быстрому разрушению, предотвратить выбросы парниковых газов.

Канадский стартап разрабатывает способ предотвращения выбросов парниковых газов из многолетней мерзлоты путём стабилизации почвы с помощью теплоизоляционного «покрывала» из древесных материалов. Если этот метод окажется эффективным, он может стать первым инструментом, позволяющим непосредственно сдерживать выбросы парниковых газов, выделяющихся из многолетней мерзлоты по мере потепления в Арктике.

«Наша цель — обеспечить, чтобы углерод, содержащийся в почве, оставался надёжно изолированным», — говорит Кансу Кулха (Cansu Culha), соучредитель компании PermaC и исследователь природных рисков в Университете Британской Колумбии (Ванкувер, Канада).

Мёрзлые участки земной поверхности оттаивают по мере повышения температуры, вызванного антропогенными выбросами. Единственный надёжный способ замедлить это таяние в глобальном масштабе — радикально сократить выбросы от сжигания ископаемого топлива. Однако некоторые исследователи изучают методы непосредственного предотвращения таяния: от укладки светоотражающих матов на ледники до закачки воды на морской лёд для увеличения его толщины.

По словам исследователей, подход компании PermaC — первый известный им метод, направленный именно на предотвращение таяния многолетней мерзлоты и связанных с ним выбросов; по оценкам, объём этих выбросов сопоставим с показателями Японии.

Компания недавно завершила первые испытания своих теплоизоляционных покрывал на территории Северо-Западных территорий Канады — на участке многолетней мерзлоты, подверженном быстрой эрозии (такое явление называют «ретрогрессивным термокарстовым оползнем»). Подобные оползни возникают, когда холм многолетней мерзлоты оттаивает и обрушивается, позволяя эрозии разрушать значительные участки ландшафта. В результате более глубокие слои почвы подвергаются воздействию тепла, образуя очаги интенсивных выбросов CO₂ и метана. Согласно одной из оценок, такие зоны быстрой эрозии могут увеличивать объём выбросов из многолетней мерзлоты на 40% по сравнению с показателями, рассчитанными в моделях, учитывающих лишь постепенное таяние.

Компания применяет метод стабилизации краёв термокарстовых провалов (оползней) с помощью слоя, состоящего из древесной стружки, грунта и семян местных растений, укрытого матом из кокосового волокна, напоминающим мешковину. Кулха говорит, что эта идея возникла у неё после того, как она узнала об опыте коренных народов Аляски, предотвращающих деградацию многолетней мерзлоты путём высадки деревьев по краям таких провалов. Подобные противоэрозионные покрытия уже используются в регионах с умеренным климатом, однако для теплоизоляции или стабилизации многолетней мерзлоты они до сих пор не применялись, отмечает она.

Компания PermaC пока не опубликовала результаты испытаний, проведённых в этом году. Тем не менее, покрытие, судя по всему, остановило эрозию: за время арктического лета край провала, не защищённый покрытием, отступил на 5 метров, тогда как на участке, укрытом матом, заметного отступления почвы зафиксировано не было, сообщает Кулха.

«Это весьма многообещающие результаты», — говорит Кристина Шедель (Christina Schaedel), специалист по многолетней мерзлоте из Центра климатических исследований Вудвелла (Фалмут, штат Массачусетс), консультирующая компанию. Впрочем, она добавляет, что эти данные получены на примере лишь одного провала и за один летний сезон.

«Зелёное» покрытие

Одной из сложностей является расчёт объёма выбросов CO₂, предотвращаемых благодаря использованию таких покрытий. Измерение выбросов углекислого газа из термокарстовых провалов — непростая задача, которая до сих пор остаётся предметом активных научных исследований, отмечает Марк Лара (Mark Lara), биолог из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, изучающий ландшафты многолетней мерзлоты. «Безусловно, существуют провалы, из которых активно выделяется углерод», — говорит он. Однако, добавляет учёный, существует «множество нюансов, способных существенно повлиять на результаты». Например, объём выбросов из конкретного провала зависит от его геометрии, содержания углерода в почве и того, какая часть этого углерода в результате эрозии превращается в CO₂ или метан.

На данный момент у Кулхи есть лишь предварительные оценки объёмов выбросов, которые можно предотвратить с помощью таких покрытий. Экстраполируя данные исследований скорости эрозии и содержания углерода в почве Арктики, она полагает, что использование покрытий на типичном участке оползания грунта, богатом углеродом, позволит предотвратить выброс около 2200 тонн CO₂ в год. Если эти расчёты верны и покрытия удастся разместить на 20 000 подобных участков в Канаде и на Аляске (что составляет амбициозную цель компании на ближайшее десятилетие), то, по оценкам Кулхи, можно будет предотвращать выбросы примерно 40 миллионов тонн CO₂ ежегодно — объём, сопоставимый с годовым уровнем выбросов Венгрии.

По словам Кулхи, компания разрабатывает детальную методику, позволяющую независимой стороне проверять данные о предотвращённых выбросах; это необходимо для продажи углеродных кредитов, соответствующих объёму выбросов, которых удалось избежать благодаря использованию покрытий. Такие кредиты можно будет приобретать для компенсации выбросов в других местах. Компания планирует начать выпуск кредитов уже в следующем году; на данный момент она привлекла от инвесторов 1,4 миллиона канадских долларов (1 миллион долларов США), сообщает Кулха.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/d41586-026-03045-8

На качество городского воздуха влияют разнообразные летучие органические соединения, и предыдущие исследования указывают на необходимость понимания сезонных особенностей их источников. В данной работе авторы объединяют методы масс-спектрометрии высокого разрешения и вихревой ковариации для количественной оценки потоков летучих органических соединений на участке городской/пригородной зоны Нью-Йорка в летний и зимний периоды. Выбросы характеризуются выраженной сезонностью: летом интенсивность обмена летучих органических соединений между поверхностью и атмосферой возрастает вдвое, а молярные потоки и потоки, рассчитанные с учётом реакционной способности, превышают зимние показатели в 2–4 раза. В летний период преобладают зависящие от температуры выбросы от летучих химических продуктов, растительности и жилого сектора; на долю одного лишь этанола приходится около 25% от общего потока. Зимой зависящие от температуры выбросы снижаются, и доминирующим источником становится автотранспорт. Обновлённые данные инвентаризации согласуются с результатами летних наблюдений (расхождение в пределах 40%), однако завышают зимние потоки более чем в 2,5 раза. Это зимнее расхождение обусловлено завышенной оценкой выбросов от летучих химических продуктов и приготовления пищи, а также неучётом процессов испарения, зависящих от температуры. Полученные результаты подчёркивают необходимость учёта сезонных и зависящих от температуры городских выбросов для корректной оценки уровня загрязнения и эффективности мер по его снижению в условиях глобальных изменений.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aef9622

Внезапные засухи стали серьёзной угрозой, создающей растущие проблемы для природных и социально-экономических систем, однако влияние недавнего снижения концентрации аэрозолей на скорость их развития остаётся неясным. В данном исследовании авторы анализируют воздействие аэрозолей и лежащие в его основе механизмы, используя данные различных систем наблюдений и результаты климатического моделирования с использованием больших ансамблей. Снижение уровня аэрозолей всё чаще связывают с острым дефицитом почвенной влаги, при этом влияние аэрозолей на изменчивость скорости развития засух усиливается на 69,2% территории рассматриваемых регионов. На начальной стадии засухи изменения температуры воздуха, обусловленные колебаниями концентрации аэрозолей, вносят более значительный вклад в изменчивость скорости развития засухи, чем факторы, связанные с атмосферным спросом на влагу. Аэрозоли долгое время сдерживали развитие внезапных засух, однако их сокращение на фоне глобального потепления способствует ускорению этого процесса. Согласно прогнозам, по мере дальнейшего снижения выбросов аэрозолей площадь территорий с повышенным риском ускорения развития внезапных засух (согласно моделям, учитывающим аэрозольное воздействие) увеличится на 11,7% в период 2070–2099 гг. по сравнению с историческим периодом 1990–2019 гг.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-026-78230-4

Оценка засух — крайне сложная задача, требующая использования высококачественных данных, что представляет собой серьёзный вызов для учёных и специалистов по управлению водными ресурсами. В данной работе представлен набор данных Global Multi-Index Drought (GMID) — многомасштабный массив данных с высоким разрешением, включающий пять стандартизированных индексов засухи: стандартизированный индекс осадков (SPI), индекс испарительного спроса при засухе (EDDI), стандартизированный индекс осадков и эвапотранспирации (SPEI), стандартизированный индекс дефицита эвапотранспирации (SEDI) и стандартизированный индекс дефицита давления пара (SVPDI). Этот набор данных охватывает весь земной шар и доступен для различных временных масштабов (от 1 до 12, а также 18, 24 и 48 месяцев) за период 1980–2024 гг., отличаясь высоким пространственным (0,1°) и временным (еженедельным и ежемесячным) разрешением. Набор данных GMID содержит две версии индексов засухи: одну, полученную с использованием традиционного подхода на основе единого распределения, и другую, сформированную с применением нового гибкого подхода, позволяющего выбирать такие функции распределения вероятностей, которые обеспечивают наилучшее соответствие нормализованных рядов в каждом конкретном случае. Благодаря высокому разрешению и гибкой многоиндексной структуре GMID существенно превосходит ранее существовавшие продукты с данными о засухах, представляя собой комплексный и надёжный долгосрочный ресурс для оценки засух (в том числе внезапных) в глобальном масштабе.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-026-07904-x

Представлена система данных с высоким разрешением (на уровне отдельных зданий) для США, объединяющая информацию о конструкциях, фундаментах, материалах ограждающих конструкций, типовых моделях (архетипах), коэффициентах «воплощённого» углерода, объёмах материалов и базовых показателях эксплуатационного энергопотребления; в качестве примера рассматривается город Индианаполис. Базовые характеристики взяты из Национального реестра строительных объектов (National Structure Inventory) и привязаны к конкретным зданиям; недостающие данные об ограждающих конструкциях добавлены путём сопоставления панорам Google Street View (с учётом углов обзора) и результатов сегментации спутниковых снимков. Здания сгруппированы по стандартизированному коду типа (конструкция – фундамент – стена – крыша); каждый тип связан с расчётным (площадью 1000 кв. футов) в программе Athena Impact Estimator для получения масштабируемых коэффициентов «воплощённого» воздействия и ведомостей расхода материалов. Оценка эксплуатационного энергопотребления выполнена путём согласования архетипов ResStock с данными авторов и присвоения показателей интенсивности энергопотребления (электроэнергия, газ, суммарный показатель) с использованием системы иерархического сопоставления и методов замещения на основе нескольких моделей (включая Bayesian Ridge, Random Forest, Extra Trees, LightGBM, XGBoost, SoftImpute и простые методы заполнения пропусков). Публикация включает сводную таблицу по городу и унифицированный словарь данных, а также рабочий процесс, разработанный с расчётом на масштабирование до общенационального уровня. Набор данных предназначен для поддержки создания цифровых двойников городов, моделирования строительного фонда, выбора объектов для модернизации и анализа политики с учётом как «воплощённого», так и эксплуатационного воздействия.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-026-08407-5

Методы глубокого обучения широко применяются для моделирования городских наводнений и управления рисками, связанными с ними. Хотя глубокое обучение обеспечивает аналитическую базу, именно уникальные характеристики самих типов (модальностей) исходных данных в значительной степени определяют эффективность моделей. В данной статье представлен обзор 289 исследований, опубликованных в период с 2016 по 2025 гг.; работы классифицированы по пяти типам данных на основе методов их получения, характеристик и процессов обработки: гидрогеопространственные физические данные, данные дистанционного зондирования, данные о восприятии людьми и социальном мониторинге (social sensing), акустические данные окружающей среды, а также методы кросс-модальной интеграции. Гидрогеопространственные физические данные и данные дистанционного зондирования преобладают в современных исследованиях благодаря своей стабильности, широкой доступности и высокой информационной насыщенности, в то время как данные о поведении людей и акустические данные используются недостаточно активно из-за их неоднородности, ограниченной доступности и трудоёмкости предварительной обработки. К числу основных проблем относятся потеря информации на этапе предварительной обработки, недостаточное согласование различных типов данных (кросс-модальное выравнивание), трудности при создании представлений, сочетающих статистическую корреляцию с физической обоснованностью, а также значительные региональные различия в данных. В конечном счёте, эти ограничения свидетельствуют о том, что в данной области по-прежнему доминируют модели, основанные исключительно на данных; для дальнейшего прогресса необходима интеграция методов статистического обучения с физическими механизмами, что позволит повысить надёжность моделей и их способность к обобщению.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2072-4292/18/19/3426

Совместные экстремальные явления, сочетающие засуху и волну тепла (Compound drought and heat wave, CDHW), усиливают риски для здоровья населения, сельского хозяйства, энергетических систем и местных экономик, зачастую приводя к более тяжёлым последствиям, чем эти явления по отдельности. Актуальность этой проблемы наглядно продемонстрировали экстремальная жара и масштабная засуха на юге США в 2023 году, обнажившие сохраняющиеся социальные и инфраструктурные проблемы во многих регионах. В данном исследовании проводится картографирование случаев CDHW с учётом различных аспектов уязвимости на уровне округов — таких как социально-экономическое неблагополучие, зависимость от сельского хозяйства и уязвимость здоровья населения, — с целью выявления наиболее подверженных риску регионов США. Установлено, что воздействие CDHW распределено неравномерно: наибольшая нагрузка ложится на округа, характеризующиеся сочетанием социальных и инфраструктурных проблем. Например, округа с высоким уровнем бедности и значительной долей ветхого жилого фонда подвергаются воздействию CDHW в непропорционально высокой степени, что подчёркивает необходимость разработки стратегий адаптации, ориентированных на обеспечение социальной справедливости.

Частота и интенсивность совместных экстремальных явлений, сочетающих засуху и волну тепла, растут на территории континентальных штатов США, повышая риски для здоровья людей, экосистем, сельского хозяйства и систем производства энергии. Однако вопрос о том, как эти явления распределяются в социально-экономически уязвимых сообществах, на национальном уровне изучен недостаточно. В рамках данного исследования был разработан показатель CDHW, объединяющий еженедельные данные классификации засух (US Drought Monitor) с ежедневными данными об экстремальных температурах за период 2000–2021 гг., что позволило сопоставить случаи CDHW с социально-экономическими условиями на уровне округов. Анализ выявил значительные региональные различия: повышенная частота CDHW наблюдается на Юге, Юго-Востоке и Западе США. Регионы, сталкивающиеся с серьёзными социально-экономическими проблемами — такими как бедность, высокая занятость населения в сельском хозяйстве и уязвимость здоровья, — подвержены значительно более высоким рискам, связанным с CDHW. Более высокая пространственная концентрация случаев CDHW (на что указывают повышенные значения коэффициента Джини) наблюдается там, где пересекаются различные факторы социально-экономической уязвимости, например, в округах со значительной долей малоимущего населения и старым жилым фондом. Полученные результаты свидетельствуют о неравномерном распределении явлений CDHW среди социально уязвимых сообществ, что указывает на необходимость разработки адресных стратегий адаптации для снижения климатических рисков для наиболее уязвимых групп населения.

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2607273123

Уплотнение городской застройки способствует компактному и устойчивому развитию, однако скрытые последствия этого процесса для доступа к солнечному свету в уже существующих районах изучены недостаточно. В данном исследовании проводится сравнительная оценка потерь зимнего солнечного света, вызванных уплотнением застройки, в исторических центрах 77 крупных городов Китая. Используя данные о трёхмерной структуре зданий, параметры движения Солнца для каждого города и методологию сравнения фактической ситуации с гипотетической (сценарий «что, если бы не было изменений»), авторы выделяют влияние реконструкции, проведённой после 1990 года, на сложившиеся районы. Результаты демонстрируют повсеместное сокращение инсоляции, значительный охват населения этим явлением, а также неравномерность последствий в зависимости от типа землепользования и конкретного города. Полученные данные позволяют рассматривать доступ к зимнему солнечному свету как измеримый показатель качества городской среды и социальной справедливости, что может служить основой для градостроительных решений и норм высотности, учитывающих вопросы естественного освещения.

Уплотнение городской застройки активно продвигается как способ повышения эффективности землепользования и сдерживания неконтролируемого разрастания городов, однако оно может приводить к сокращению доступа к солнечному свету в зимний период в исторических центрах — важном аспекте качества городской среды. Хотя известно, что трёхмерная (3D) структура города определяет условия инсоляции, большинство исследований посвящено текущим условиям, типичным формам застройки или проектным сценариям. Остаётся неясным, какой объём солнечного света был утрачен в результате недавней реконструкции, особенно в районах сложившейся застройки. В данной работе авторы количественно оценивают потери прямого солнечного света зимой, вызванные уплотнением застройки в исторических центрах 77 крупных городов материкового Китая. Были созданы карты доступа к прямому солнечному свету в день зимнего солнцестояния с пространственным разрешением 5 метров, используя данные о 3D-моделях зданий и параметры движения Солнца для каждого города; при этом фактическая застройка 2020 года сравнивалась с гипотетической моделью высотности зданий, существовавшей примерно в 1990 году. Гипотетическая модель учитывала эмпирические ограничения по высоте, характерные для каждого города, и была верифицирована на основе исторических данных о застройке конкретных кварталов. За три десятилетия уплотнение застройки привело к сокращению инсоляции в среднем на 36% территории исторических центров, при этом средняя продолжительность доступа к солнечному свету на затронутых участках снизилась с 5,37 до 3,75 часа. К 2020 году около 7% территории (603 км²) перешло из категории зон с достаточным уровнем инсоляции в категорию зон с недостаточным уровнем, а на 17,7% территории (1525 км²) продолжительность инсоляции опустилась ниже порогового значения в 2 часа. Средние потери составили от 1,08 до 2,46 часа; это затронуло примерно 16 миллионов жителей первых этажей, причём около 0,61 миллиона человек столкнулись со значительным сокращением продолжительности инсоляции — от 3 до 6 часов. Наиболее масштабные потери наблюдались в городах с изначально низкой продолжительностью инсоляции (особенно в городах второго эшелона), а также в населённых пунктах, расположенных в более высоких широтах. Полученные результаты создают масштабируемую основу для градостроительных преобразований и регулирования высотности застройки с учётом требований к инсоляции.

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2624733123

Экстремальные ветры в приземном слое оказывают существенное влияние на общество, однако понимание физических механизмов их изменений под воздействием климатических факторов остаётся ограниченным. В данном исследовании систематически анализируется реакция экстремально сильных (igh-wind extreme, HWE) и экстремально слабых (low-wind extreme, LWE) ветров (на высоте 10 м) на климатические воздействия с использованием иерархии экспериментов, проведённых с помощью ряда моделей общей циркуляции атмосферы, участвовавших в проекте по взаимному сравнению моделей облачных обратных связей (Cloud Feedback Model Intercomparison Project, CFMIP). Авторы анализируют как идеализированные расчёты для «аквапланеты» (Aqua) — с поверхностью, полностью покрытой океаном, — так и более реалистичные расчёты взаимодействия суши и атмосферы (в рамках проекта Atmospheric Model Intercomparison Project, AMIP), чтобы выявить устойчивые реакции на климатические воздействия и определить источники структурной неопределённости. В расчётах для аквапланеты изменения LWE в тропиках демонстрируют значительный межмодельный разброс, который отчасти объясняется различиями в реакции моделей на системы низкого давления. Напротив, во внетропических широтах наблюдается устойчивое усиление HWE при потеплении поверхности, связанное с интенсификацией внетропических циклонов высоких широт. Расчёты AMIP подтверждают устойчивое усиление внетропических HWE. Более реалистичные граничные условия в экспериментах AMIP ограничивают вариативность результатов, снижая межмодельный разброс зонально усреднённых показателей в тропиках по сравнению с расчётами для аквапланеты. Сравнение экспериментов с равномерным потеплением на 4 К и потеплением с неоднородным пространственным распределением (patterned warming) показывает, что определяющую роль в крупномасштабной реакции экстремальных ветров играет общая величина потепления, а не конкретный пространственный рисунок температурных изменений. Тем не менее, региональные прогнозы изменений экстремальных ветров — особенно над сушей — остаются крайне неопределёнными из-за различий в формулировках моделей. Анализ отдельных случаев показывает, что существенные расхождения в оценках изменений HWE могут быть обусловлены фундаментальными различиями в том, как модели воспроизводят тип и сезонность погодных систем, вызывающих экстремальные ветры. Полученные результаты подчёркивают, что для снижения неопределённости региональных прогнозов ветрового режима необходимо уточнить физическое описание погодных систем в климатических моделях.

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/39/20/JCLI-D-26-0148.1.xml