Исследовано потенциальное влияние субполярной пресноводной аномалии в Северной Атлантике на температуру поверхности моря и вышележащую атмосферу в сезонных временных масштабах. В совместной климатической модели была заложена крупная аномалия пресной воды в субполярном круговороте, аналогичная по структуре Большой аномалии солёности 1970-х годов. Моделирование с 20-элементным ансамблем проводится с октября по март и сравнивается с параллельным 20-элементным контрольным моделированием. Наблюдаются устойчивые реакции на крупную аномалию пресной воды как в океане, так и в атмосфере. В океане крупная аномалия пресной воды сопровождается резким обмелением перемешанного слоя и уменьшением аномалий температуры поверхности, которые сохраняются в течение нескольких месяцев. В атмосфере аномально низкое давление формируется над восточной частью Северной Атлантики и Восточной Азией. Усиление штормовой активности и количества осадков наблюдается над Атлантикой (40°–5° з.д., 30°–55° с.ш.), а также в районе Казахстана и Центральной Азии (40°–80° в.д., 35°–50° с.ш.). Изменения штормовой активности согласуются с увеличением горизонтальных градиентов температуры и более сильным и зонально ориентированным струйным течением в верхних слоях атмосферы. Способность пресноводной аномалии поддерживать кратковременную аномалию температуры поверхности моря подчёркивает важность солёности как начального условия в сопряжённых сезонных прогнозах.

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/38/21/JCLI-D-24-0669.1.xml

Глобальное потепление трансформирует экосистемы высоких широт в Арктике, однако влияние расширения растительности на север на функции почвенных микроорганизмов остаётся неясным. Для изучения этого воздействия был проведён четырёхлетний полевой эксперимент на севере Гренландии. Авторы изучали, как растительный опад влияет на деятельный слой и оттаивающие многолетнемёрзлые почвы, пересаживая последние из более глубоких слоёв и дополняя почвы деятельного слоя арктическим кустарниковым опадом. Внесение опада изменило функциональный потенциал почв, включая обогащение генов, связанных с транспортом ионов и липидов, метаболизмом и продукцией вторичных метаболитов, что в конечном итоге усилило рост и дыхание микроорганизмов. Были отмечены значительные изменения в генах круговорота углерода (C) и азота (N), отмеченные усилением активности CAZymes, связанных с расщеплением специфических субстратов C, таких как целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин, муреин и хитин. Внесение подстилки также сместило потенциал микробного азотного цикла в сторону усиления минерализации азота и усвоения органического и неорганического азота, что свидетельствует об увеличении включения азота в микробную биомассу. Без внесения подстилки наблюдалось лишь незначительное изменение путей метаболизма углерода и азота, которое в основном затрагивало вспомогательные процессы и разложение лигнина в связи с таянием многолетней мерзлоты. Эти результаты подчёркивают важность мониторинга экспансии растительности в высоких арктических широтах, поскольку она может влиять на деградацию углерода и выбросы парниковых газов сильнее, чем само таяние многолетней мерзлоты.  

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02768-2

Неопределённость будущих выбросов CO₂ и геофизическая реакция на выбросы обуславливают изменчивость будущего повышения уровня моря. Однако относительный вклад выбросов и геофизической динамики (например, точек невозврата Антарктического ледового щита) в будущие прогнозы уровня моря изучен недостаточно. В данной работе авторы выявляют их относительную значимость, распространяя ансамбль оценок выбросов CO₂ через калиброванную модельную цепочку «углеродный цикл – климат – уровень моря». Без отрицательных выбросов оценка выбросов CO₂, особенно сроки снижения выбросов, становится основным фактором изменчивости уровня моря в период с 2065 по 2075 гг. Ускоренное таяние Антарктического ледового щита существенно влияет на чувствительность глобального среднего повышения уровня моря к усреднённым по времени и комплексным изменениям температуры. Наиболее важными геофизическими неопределённостями, связанными с риском превышения пороговых значений уровня моря, являются пороговое значение, соответствующее ускоренному таянию Антарктического ледового щита, и равновесная чувствительность климата. Эти результаты подчёркивают необходимость как адаптации, так и быстрой декарбонизации для управления рисками, связанными с повышением уровня моря.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02457-0

Авторы оценивают влияние новых данных, представленных в ежегодном выпуске SOCATv2024, на реконструкции потоков углекислого газа (CO₂) между атмосферой и океаном. Используя методы pCO₂-Residual и LDEO-HPD, они реконструируют концентрацию fCO₂ на поверхности океана на основе SOCATv2023 и SOCATv2024. Для обоих продуктов обнаружено хорошее соответствие средних глобальных потоков CO₂ между атмосферой и океаном за 1990–2017 гг., но заметное расхождение, начиная с 2018 года. Реконструкции, основанные на SOCATv2024, оценивают существенно меньшее поглощение углерода океаном по сравнению с реконструкциями, основанными на SOCATv2023, с глобальным средним различием 0,25–0,27 ПгС год⁻¹ за период 2018–2022 гг. Авторы выяснили, что различия в потоках обусловлены, главным образом, значительными изменениями в Южном океане, где для SOCATv2024 были добавлены данные 63 рейсов. Анализ с использованием модельного стенда показывает, что эти данные, если они не являются смещёнными, должны существенно повысить точность реконструкции. Авторы пришли к выводу о высокой чувствительности реконструкций потоков CO₂ между атмосферой и океаном к добавлению данных в регионах с недостаточным числом наблюдений.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL117961

Этот набор данных содержит карты орошения с высоким разрешением (60 м) для поддержки управления водными ресурсами и сельским хозяйством. Он определяет вероятное состояние орошения (богарное или орошаемое) и источники воды (грунтовые или поверхностные воды) сельскохозяйственных угодий за 2000, 2005, 2010 и 2015 годы. Авторы произвели даунскейлинг набора данных об орошении с разрешением 10 км, полученного из национальной и субнациональной статистики (GMIA), используя (i) пространственные закономерности между высокоразрешёнными (30 м) сельскохозяйственными угодьями и близлежащими поверхностными водами и (ii) потребности в оросительной воде из глобальной модели сельскохозяйственных культур. Для проверки использовались данные обследований домохозяйств в Индии (N = 8355) и база данных скважин США (N = 1 505 371). В США этот метод достиг 85% точности определения использования подземных вод в пределах 2 км от скважин, что значительно выше, чем у GMIA (25%). В регионах Индии с преобладанием подземных вод полученные авторами оценки оказались сопоставимы с GMIA (73% против 72%). Эти результаты свидетельствуют о том, что представленный набор данных обеспечивает более точное и пространственно детализированное представление источников оросительной воды, что позволяет улучшить анализ водопользования в сельском хозяйстве.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-05920-x

Растущая сухость атмосферы влияет на углеродный цикл наземных экосистем, воздействуя на физиологию растений. В данном обзоре авторы обобщают исторические и прогнозируемые тенденции дефицита давления пара (ДДП), косвенного показателя сухости атмосферы, и механизмы его влияния на углеродный цикл наземных экосистем. С конца 1990-х годов средний глобальный ДДП увеличивался со средней скоростью 0,0155 ± 0,0041 гПа в год. В глобальном масштабе наблюдалось снижение индекса листовой поверхности (0,11 ± 0,07 м² м⁻² гПа⁻¹, 1982–2015 гг.), валовой первичной продукции (13,82 ± 3,12 ПгС гПа⁻¹, 1982–2015 гг.), эффективности использования света (0,04 ± 0,02 гС МДж⁻¹ гПа⁻¹, 2001–2020 гг.) и чистой продукции экосистемы (5,59 ± 1,15 ПгС гПа⁻¹, 1982–2013 гг.). Однако объяснение изменений в наземном углеродном цикле действием ДДП по-прежнему представляет собой сложную задачу из-за искажающего влияния других факторов окружающей среды, таких как влажность почвы, температура и радиация. Механизмы, лежащие в основе реакции растений на ДДП, включая закрытие устьиц, гидравлическую недостаточность, биосинтез абсцизовой кислоты и каскадные эффекты пожаров и дефицита почвенной влаги, также плохо изучены, что ограничивает прогностические возможности моделей наземного углеродного цикла. В будущих исследованиях приоритет следует отдать проведению глобальных экспериментов по варьированию ДДП для улучшения понимания обратных связей между ним, растениями и углеродным циклом, а затем эти механизмы следует интегрировать в модели наземного углеродного цикла.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-025-00726-2

Влияние изменения бореального лесного покрова зимой в некоторой степени игнорируется из-за недостатка эвапотранспирации и солнечной радиации. Данное исследование включает наблюдаемое изменение бореального лесного покрова в модель земной системы, и ансамблевые модели согласуются с предположением о значительном зимнем вызванном ослаблением стратосферного полярного вихря похолодании над Евразией в рамках модели взаимодействия «суша-атмосфера». Было обнаружено, что лесонасаждение в Западной Европе приводит к большему захвату снега пологом леса в ноябре, препятствуя его накоплению и снижая альбедо поверхности. Более сильная обратная связь между снегом и альбедо, являясь источником возмущений, стимулирует распространение восходящих планетарных волн, ослабляя стратосферный полярный вихрь и формируя отрицательную модель арктического колебания на поверхности. Ни одна из моделей проекта сравнения моделей землепользования не может воспроизвести похолодание в Евразии, обусловленное обезлесением. Представленные результаты демонстрируют важность изменения лесного покрова в регулировании зимнего климата в арктическо-бореальных регионах.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-025-01219-1

Зимнее потепление в Арктике сильнее, чем летнее, но его движущие механизмы остаются предметом дискуссий, в частности, роль локальных процессов, таких как потеря морского льда, в сравнении с дистанционными факторами, такими как перенос тепла в атмосфере. В данной работе авторы предлагают новую модель декомпозиции, характеризующую потепление в Арктике как функцию исторической атмосферной циркуляции, протяжённости морского льда и изменений концентрации углекислого газа, используя данные наблюдений и реанализа. Было показано, что изменения протяжённости морского льда объясняют около 55% зимнего тренда температуры поверхности Арктики в период 1959–2015 гг. после исключения эффектов, непосредственно связанных с атмосферной циркуляцией. Динамически обусловленное потепление составляет около 20% на поверхности и до 80% в средней тропосфере. Оставшиеся около 25% объясняются увеличением концентрации углекислого газа, хотя оно также косвенно влияет на потепление, связанное с циркуляцией. Эти результаты подчёркивают доминирующую роль потери морского льда и изменения динамики атмосферы в формировании исторического зимнего потепления в Арктике.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-025-02548-y

Поскольку всё больше городов стремятся достичь климатических целей, космические наблюдения могут помочь заполнить пробелы в отслеживании выбросов.

Поскольку активность городов в значительной степени обусловлена ​​использованием ископаемого топлива, городские территории играют важнейшую роль в решении проблемы глобальных выбросов парниковых газов. В настоящее время на города приходится около 75% мировых выбросов углекислого газа (CO₂), и, по прогнозам, в ближайшие десятилетия численность городского населения будет только расти. Члены Группы лидеров по климату C40, сети из почти 100 городов, в совокупности производящие 20% мирового валового внутреннего продукта, договорились работать вместе над сокращением выбросов парниковых газов в городах. Большинство городов обязались достичь нулевых выбросов к 2050 году.

Чтобы выполнить эти обязательства, города должны точно отслеживать уровни своих выбросов. Политики в городах мира полагаются на подход «снизу вверх», оценивая уровни выбросов на основе данных о деятельности (например, продажи бензина) и соответствующих коэффициентов выбросов (таких как количество килограммов углерода, выбрасываемых при сжигании галлона бензина). Однако предыдущие исследования выявили некоторые региональные различия в оценках выбросов в зависимости от используемых наборов данных, особенно в определённых географических точках.

Ан и др. (Ahn et al.) попробовали использовать подход «сверху вниз», используя космические наблюдения для оценки выбросов для 54 городов, где наблюдается выброс углерода (C40).

Они использовали данные миссии NASA Orbiting Carbon Observatory 3 (OCO-3) на борту Международной космической станции (МКС) для сбора данных высокого разрешения над городами мира. OCO-3 использует пару зеркал, называемых Pointing Mirror Assembly, для сканирования уровня CO₂ в атмосфере во время пролёта МКС над целевым городом.

Исследователи обнаружили, что для 54 городов спутниковые оценки совпадают с оценками «снизу вверх» в пределах 7%. На основе своих измерений они также обнаружили, что методы «снизу вверх» имеют тенденцию завышать оценки выбросов для городов в Центральной, Восточной, Южной и Западной Азии, но занижать выбросы для городов в Африке, Восточной и Юго-Восточной Азии, Океании, Европе и Северной Америке.

Группа также изучила связь между выбросами, экономикой и населением. Они обнаружили, что более богатые города, как правило, имеют менее углеродоёмкую экономику. Например, североамериканские города выбрасывают 0,1 кг CO₂ на каждый доллар США экономического производства, тогда как африканские города 0,5 кг CO₂ на доллар США. Они также обнаружили, что жители крупных городов выбрасывают меньше CO₂ — например, города с населением менее 5 миллионов человек выбрасывают 7,7 тонны CO₂ на человека в год, тогда как города с населением более 20 миллионов человек — 1,8 тонны на человека.

Авторы отмечают, что их выводы показывают, что спутниковые данные могут помочь городам лучше отслеживать выбросы, повысить прозрачность глобального мониторинга и поддержать усилия городов мира по снижению выбросов.
(AGU Advances, https://doi.org/10.1029/2025AV001747, 2025)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/satellite-scans-can-estimate-urban-emissions

Океан сильно стратифицирован. Тёплая пресная вода располагается поверх холодной солёной, влияя на вертикальный обмен теплом, углеродом, кислородом и питательными веществами в океане. В данном обзоре авторы рассматривают наблюдаемые и прогнозируемые сдвиги стратификации и их последствия. Изменения температуры и солёности океана изменили поле плотности воды, что привело к увеличению стратификации в верхних 2000 м на 0,8 ± 0,1% за десятилетие (90%-ный доверительный интервал) с 1960-х годов. Это увеличение наиболее заметно в тропиках и обусловлено, главным образом, температурой. Модели прогнозируют дальнейшее усиление стратификации в будущем, при этом глобальная стратификация в слое 0–2000 м увеличится на 0,7 [0,3, 1,1; 13–87%-ный доверительный интервал], 1,4 [0,9, 1,8] и 2,9 [2,1, 3,8]% за десятилетие к 2090–2100 гг. относительно 2010–2020 гг. в рамках сценариев SSP1-2.6, SSP2-4.5 и SSP5-8.5, соответственно; региональные закономерности прогнозируемых изменений стратификации в целом следуют наблюдаемым тенденциям. Эти наблюдаемые и прогнозируемые изменения стратификации океана имеют важные климатические и экологические последствия, включая изменения в поглощении тепла океаном, океанических течениях, вертикальном перемешивании, интенсивности тропических циклонов, морских экосистемах и силе морских экстремальных явлений. Дальнейшие исследования должны лучше количественно оценить изменение стратификации в критических слоях и понять их движущие силы и последствия.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-025-00715-5