Спутниковые данные о температуре поверхности Земли (Land Surface Temperature, LST) имеют жизненно важное значение для климатологических и экологических исследований. Однако наборы данных LST не являются непрерывными во времени и пространстве, главным образом из-за облачности. Здесь скомбинированы LST с температурами, смоделированными в Системе прогнозирования климата версии 2 (CFSv2), для получения глобального набора данных LST с непрерывным заполнением пробелов с пространственным разрешением 1 км. Временной анализ Фурье используется для определения сезонности (климатологии) на поэлементной (пиксел за пикселем) основе для температур LST и CFSv2. Пробелы заполняются путём добавления температурной аномалии из CFSv2 к климатологической LST. Точность оценивается в девяти регионах земного шара с использованием LST без облачности (средние значения: R² = 0,93, среднеквадратичная ошибка (RMSE) = 2,7°C, средняя абсолютная ошибка (MAE) = 2,1°C). Предоставленный набор данных содержит дневное, ночное и дневное среднее значение LST для Восточного Средиземноморья. Предоставлены код Google Earth Engine и веб-приложение, которое генерирует LST с заполнением пробелов в любой части мира, наряду с пиксельной оценкой данных с точки зрения MAE, RMSE и коэффициента корреляции R.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-021-00861-7

Американские бомбардировщики B-1 должны будут сдерживать Россию в Арктическом регионе. Фото с сайта www.forsvaret.no

С 1970-х годов западный мир обеспокоен угрозой глобального потепления. Для одних это повод для волнения, для других – источник выгоды. Особенно это касается температурных сдвигов в Арктике, постепенно превращающейся в новое поле столкновения военных и экономических интересов России и стран НАТО.

Пересмотр национальной оборонной стратегии

Экспансивный характер внешней политики Вашингтона требует освоения и взятия под контроль новых судоходных путей, а также получения доступа к ресурсам, открывающимся благодаря глобальному потеплению. С 2019 года ВС США выявили климатические последствия на 79 объектах, среди них – «негативное влияние на портовую инфраструктуру и базы внутри страны и за рубежом», сообщает нью-йоркское военное издание Breaking Defense. Но до сих пор политический вектор Белого дома был направлен на решение задач, связанных с энергетикой. Об этом свидетельствует отсутствие статьи, где климатические изменения рассматривались бы как один из приоритетов национальной безопасности, в документе «Национальная оборонная стратегия» (National Defense Strategy) 2018 года. По предварительной оценке военного руководства США, неучтенный при Трампе климатический фактор провоцирует нестабильность в мире как в военной, так и в гуманитарной сфере.

В связи с этим Пентагон пересмотрит свою национальную оборонную стратегию. Согласно распоряжению Джозефа Байдена, американское военное ведомство должно оценить риски для военных, связанные с климатическими сдвигами, в течение ближайших четырех месяцев.

Сам же проект новой оборонной стратегии наряду с «руководством по планированию обороны (Defense Planning Guidance), председательской оценкой риска (Chairman’s Risk Assessment) и другими стратегическими и плановыми документами и процессами» должен быть представлен на рассмотрение в следующем году, сообщает Breaking Defense.

«Департамент немедленно предпримет соответствующие политические меры по обеспечению в нашей деятельности приоритетности климатических изменений и смягчению нарастающей угрозы», – заявил министр обороны Ллойд Остин.

Новая версия документа станет путеводителем для дальнейших стратегических учений американских военных сил, а также моделирования боевых действий на территории противника с учетом изменений окружающей среды. «Этот приказ знаменует собой резкий отход от политики администрации Трампа, которая стремилась расширить разведку нефти и газа, игнорируя последствия климатических изменений», – сообщает издание.

Кроме того, начиная с января 2022 года американское военное ведомство будет ежегодно предоставлять Белому дому обновленные сведение о проекте по обеспечению безопасности, где учитываются последствия климатических изменений.

Орбитальное координирование военных сил

Одним из инструментов исследований станет новое поколение спутниковой сети обмена данными, в которой будет применена ячеистая топология. Устройства будут работать на низкой околоземной и геостационарной орбитах, обеспечивать военных разведданными в режиме реального времени с минимальными задержками, а также обмениваться информацией между собой с помощью оптических терминалов.

Ячеистая структура обеспечит системе высокую отказоустойчивость: при выходе одного спутника из строя целостность участка сети и прохождение данных не нарушатся. Управление будет осуществляться Космическим командованием США (United State Space Command, SPACECOM), возрожденным в августе 2019 года в составе американского Министерства обороны. Согласно приказу министра обороны США, одно из ключевых направлений деятельности – участие в подготовке мультидоменных операций, то есть «формирование виртуального командного пункта, который обеспечит эффективное взаимодействие войск и скоординирует согласование действий на разных уровнях управления», – сообщает Breaking Defense.

Разработкой обновленной спутниковой системы займется военно-промышленная компания Raytheon – один из крупнейших подрядчиков американского ВПК. Специалисты именно этой компании разработали ЗРК «Пэтриот», производят крылатые ракеты «Томагавк» и многие другие образцы вооружения, состоящие на боевом дежурстве у США и их союзников.

В рамках программы «Оптико-электронный и инфракрасный метеоспутник нового поколения» (Next Generation Electro-Optical Infrared Weather Satellite) новейшие космические аппараты полностью заменят сателлиты проекта «Оборонная метеорологическая спутниковая программа» (Defense Meteorological Satellite Program, DMSP), также известного как «Проект 35», бороздящие земную орбиту с 1962 года. Часть объектов DMSP расположена на солнечно-синхронных орбитах, то есть проходит над любой точкой земной поверхности приблизительно в одно и то же время.

Еще одна группа сателлитов работает на полярных орбитах, их трасса проходит над всеми широтами Земли и имеет наклонение к плоскости экватора 90 градусов, благодаря чему повышается картографическая точность, а вся спутниковая сеть координируется с максимальной эффективностью. Весь этот орбитальный комплекс – ценный инструмент в планировании и обеспечении безопасности действий американских военных на суше, на море и в воздухе.

Вице-президент Raytheon Intelligence&Space Уоллис Логхри (Wallis Laughrey) заявил, что новая спутниковая система «соберет всю информацию, необходимую не только для составления точного прогноза погоды, но и для того чтобы действительно понять, что происходит в атмосфере – и то и другое важно при планировании и выполнении миссии. Это может быть использовано для таких простых вещей как планирование маршрута для дозаправки в воздухе и ориентирование в условиях повышенной облачности».

Наравне с Raytheon в программе модернизации американских спутниковых систем примет участие и Ball Aerospace – первопроходец в производстве систем наведения для военных ракет. Спутник слежения за метеорологическими условиями (Weather System Follow-on satellite, WSF), представленный компанией, разрабатывается с 2017 года. Первый запуск запланирован на 2024 год. Новый спутник будет собирать данные о приводных векторных ветрах в океанской зоне и плотности заряженных частиц на низкой околоземной орбите. Эти данные позволят максимально точно координировать операции американского флота, прогнозировать возможные перерывы связи и оценивать состояние ионосферы.

Таким образом, Пентагон рассчитывает не только на получение данных о климатических изменениях и их практическое использование, но и на связывание всех родов войск в единую сеть, которая обеспечит ведение боевых действий одновременно на суше, на море, в воздухе и в киберпространстве.

Горячка в Баренцевом море

В условиях, когда Арктическая зона и по сей день не имеет правового регулирования, вмешательство НАТО становится настоящим испытанием для наших вооруженных сил. Об этом свидетельствуют планы по усилению скандинавского фланга альянса. В феврале американские стратегические бомбардировщики B-1B Lancer переброшены в Норвегию. Четыре самолета, созданных с применением технологии радиолокационной малозаметности и предназначенных для маловысотного прорыва ПВО, будут базироваться на аэродроме Орланд. Туда же прибудут более 200 американских военнослужащих, сообщает нью-йоркский журнал Forbes. Таким образом, американцы рассчитывают на возможность наносить удары высокоточными ракетами по ключевым объектам Североморска в случае войны.

В октябре 2020 года был одобрен проект по размещению американских атомных подводных лодок класса Seawolf («Морской волк»,) на базе Олавсверн, расположенной в 15 км от Тромсе, и в гавани Гретсунд, откуда им будет удобно выходить на боевое патрулирование в арктические моря, прежде всего в Баренцево.

Общая площадь объекта – 25 тыс. кв. м. Половина спрятана в вырубленных в скалах тоннелях. Одновременно туда могут зайти несколько военных кораблей и подлодок: причалы занимают 2,5 тыс. кв. м. Глубина, на которой расположены помещения, позволит уцелеть и продолжить работу даже после прямого попадания ракеты с ядерной боеголовкой. В наземной части расположились склады, штабные офисы с комнатами для совещаний, казармы на сотни мест.

«Решение использовать гавань Гретсунд принято после консультации с американскими властями. Что касается «Олавсверна», то сейчас ведутся переговоры о хранении там оборудования для норвежской армии и флота», – заявил журналистам министр обороны Норвегии Франк Бакке-Йенсен. Вероятно, под термином «оборудование» может скрываться вооружение для «Морских волков» от мин и торпед вплоть до крылатых противокорабельных ракет «Гарпун» и многоцелевых «Томагавков».

Вице-президент центра стратегических исследований «Телемус груп» (Telemus group) Джерри Хендрикс предположил, что укрепление норвежского фланга имеет определенные цели, а именно – «оказать давление на русских теми методами, которые они понимают».

Одним из примеров такого давления выглядит майский поход сразу нескольких кораблей 6-го (средиземноморского) флота ВМС США и корабля поддержки USNS Supply (R-AOE 6), а также фрегата «Кент» (Her Majesty’s Ship, HMS Kent) ВМС Великобритании в Баренцево море, совершенный впервые за 30 лет. Согласно заявлению вице-адмирала 6-го флота Лизы Франчетти, объединенный флот вплотную приблизился к российским морским рубежам «для проведения операции по обеспечению безопасности на море в сложных условиях окружающей среды за Северным полярным кругом, а также для утверждения свободы навигации и бесперебойной боевой деятельности».

Месяцем ранее «Портер», «Дональд Кук» и «Кент» завершили двусторонние военно-морские противолодочные учения в Норвежском море. «Эти учения укрепили общую подготовку», – сообщается на официальном сайте 6-го флота ВМС США.

В октябре прошлого года в Баренцево море вошел американский ракетный эсминец «Росс» (USS Ross), также принадлежащий 6-му флоту и участвовавший в нанесении ударов крылатыми ракетами «Томагавк» по сирийской проправительственной авиабазе Эш-Шайрат. «Возвращение USS Ross в Арктику является уже третьим заходом ВМС США в Баренцево море в текущем году для проведения там операций», – отмечают авторы публикации.

По словам командира эсминца Джона Д. Джона, миссия в Баренцевом море «знаменует собой важную веху», которая демонстрирует способность американского флота «работать в любой точке мира». Руководство 6-го флота заявляет, что «Соединенные Штаты – арктическая страна, у нее есть устойчивые интересы безопасности в регионе. Мы работаем с нашими союзниками и партнерами над обеспечением открытой Арктики, продолжая проводить наземные, воздушные и морские операции, необходимые для сдерживания, присутствия и обеспечения безопасности».

Западные партнеры активно критикуют Россию за «милитаризацию» Заполярья и откровенно проводят политику двойных стандартов, стягивая свои стратегические наступательные средства в Арктику. Американские авиация и флот способны за считаные секунды уничтожить наши ключевые объекты, поскольку один только «Дональд Кук», заходивший в Черное море в 2014 году, способен нести до 96 «Томагавков» в обычном и ядерном оснащении. Учитывая численность ударной группы 6-го флота, около 300 крылатых ракет, не говоря уже о «Гарпунах», противолодочном и минно-торпедном вооружении, складывается не самая приятная картина. Которая, впрочем, соответствует новой концепции применения объединенных вооруженных сил США – так называемой концепции «многодоменной (многосферной) операции» (МО).

Противодействие в Арктике

Учитывая ставку НАТО на превращение своих боевых единиц в единое целое в ходе МО, российские военные ученые предложили обеспечить гарантированную защиту с помощью Воздушно-космических сил России.

Доктор военных наук Владилен Стучинский и кандидат военных наук Михаил Корольков опубликовали в журнале Военного учебно-научного центра ВВС «Воздушные силы. Теория и практика» совместную статью, где предлагают практический план противодействия силам НАТО в случае нападения.

Специалисты отмечают, что многодоменная операция – как наиболее эффективная форма применения объединенных вооруженных сил НАТО – планируется к «проведению в едином разведывательно-информационном пространстве» и использует преимущества взаимного использования возможностей различных видов вооружения.

Многосферные боевые операции должны проходить сразу в нескольких плоскостях: на море, на суше, в воздухе и в космосе, а также в киберпространстве. По новой концепции применения ОВС НАТО, они будут начинаться с интегрированного массированного воздушного удара (ИМВУ), который «уже за первые часы конфликта позволит нейтрализовать отечественные объекты управления авиационной группировкой, ракетно-ядерных сил, систем воздушно-космической обороны, энергетики, связи, военного и государственного управления, разведки и боевого управления, а также наиболее боеспособные воинские формирования группировки войск (сил)».

Авторы подчеркивают, что «концепция применения ИМВУ в рамках МО пришла на смену концепции «быстрого (внезапного) глобального удара» с перспективой достижения глобального превосходства за счет суперэффективных неядерных средств, способных наносить молниеносные удары по объектам ракетно-ядерных сил противоборствующей стороны». Согласно новой концепции, противник не только получит превосходство в воздухе, но и с большой вероятностью обойдется без потерь воздушных экипажей. Здесь авторы статьи отмечают и психологический нюанс: «Нанесение подобных ударов подавляет волю к победе и создает угнетающее психологическое воздействие на высшие органы власти и руководство обороняющейся стороны».

Для противодействия вероятным МО военные эксперты предлагают отойти от политики ядерного сдерживания противника и нанести силами ВКС встречный или упреждающий удар, задействовав в едином разведывательно-ударном пространстве все средства, чтобы уже на начальном этапе агрессии нанести противнику неприемлемый ущерб.

Ученые предлагают рассматривать крылатую ракету воздушного базирования «Кинжал» как один из элементов разведывательно-ударной системы. Запуски «Кинжалов» способны «осуществляться вне зон поражения ПВО противника, вне зон видимости радиолокационных средств с учетом значительной дальности поражения в едином интегрированном информационном пространстве, что позволит выбирать наиболее важные цели поражения в режиме реального времени».

Выпущенные с различных направлений крылатые ракеты одновременно пересекут государственную границу и поразят ключевые объекты противника. Следующий шаг – скоординированное применение авиации с беспилотными летательными аппаратами, ракетным оружием различного назначения, средствами РЭБ, оружием на новых физических принципах в рамках создаваемой разведывательно-ударной системы группировки войск.

«Срыв интегрированного удара НАТО приведет к недостижению целей «многосферной операции» и к тому, что руководство блока откажется от ее дальнейшего проведения», – заключают ученые. Они указывают на неоспоримое преимущество, которое получат наши военные силы благодаря превентивному удару. Так можно «оперативно лишить противника способности своевременного принятия решения по проведению операции, включая возможность ложного восприятия сложившейся обстановки». Второе преимущество заключается в возможности «оперативно принимать решения и наносить высокоточные упреждающие удары по критически важным объектам противника», создавая условия для отражения «многосферной операции».

Несмотря на решительность и жесткость, присущую США в борьбе за оттаивающую Арктику и во внешней политике в целом, есть надежда на благоразумие администрации Байдена в соблюдении Договора СНВ-3, продленного на прежних условиях до 2026 года. Но, похоже, уже в скором времени потребуется урегулирование применения гиперзвукового и многоуровневого вооружения.

Ссылка: https://nvo.ng.ru/nvo/2021-03-04/1_1131_climate.html

Завышенное отражение падающего солнечного света облаками привело к тому, что одна из климатических моделей нынешнего поколения предсказала нереалистично низкие температуры во время последнего ледникового периода.

Ключом к полезности климатических моделей в качестве инструментов как для учёных, так и для политиков является их способность связывать изменения уровней парниковых газов в атмосфере с соответствующими изменениями температуры. Равновесная чувствительность климата - одна из таких мер, представляющая прогнозируемое потепление после удвоения уровней углекислого газа (CO₂) в атмосфере.

Климатические модели традиционно прогнозируют увеличение на 1,5–4,5°C при удвоении содержания атмосферного CO₂ относительно доиндустриального уровня. Однако многие из последних моделей показывают значения, превышающие 5°C, что, если они верны, будет иметь серьёзные негативные последствия для нашей способности преодолевать продолжающееся потепление на планете. Zhu et al. исследовали эту тенденцию, используя одну из моделей с высоким уровнем равновесной чувствительности климата, Модель системы Земли версии 2 (CESM2), для исследования поведения климата во время кульминации последнего ледникового периода, называемого Последним ледниковым максимумом.

Последний ледниковый максимум возник около 21000 лет назад и часто используется для оценки качества климатических моделей. Он представляет собой условия, заметно отличающиеся от нынешних, с гораздо более низкими уровнями парниковых газов, большими ледяными щитами, покрывающими Северную Америку и Европу, и более низким уровнем моря. Последний ледниковый максимум появился сравнительно недавно, поэтому имеются широко распространённые геологические свидетельства как климатических воздействий, так и результирующих изменений температуры поверхности.

Сравнение изменения среднеглобальной температуры поверхности (ΔGMST) между Последним ледниковым максимумом и доиндустриальной эпохой по оценке CESM2 с атмосферными блоками – новым (CAM6) и старым (CAM5), а также по оценке CESM1 с атмосферным блоком CAM5.

Авторы сконфигурировали CESM2 так, чтобы точно отражать её использование в современных исследованиях изменения климата, исключив только те части (такие как биогеохимия растительности), по которым отсутствуют достоверные данные для Последнего ледникового максимума. В течение 500 модельных лет после инициализации глобальная средняя температура поверхности упала ниже значений доиндустриальной эпохи (до 11°C), что примерно на 5°C меньше, чем указывают косвенные геологические данные. Для сравнения, предшественник модели, CESM1, давал значения на несколько градусов выше и в пределах неопределённости косвенных значений.

Авторы объясняют расхождение между CESM1 и CESM2 тем, как последняя отражает процессы, развивающиеся в облаках. Атмосферная модель в CESM2 была обновлена, так что смоделированные компьютером облака оказываются ближе к реальным наблюдениям, что влияет на облачную обратную связь - способность облаков отражать поступающий солнечный свет обратно в космос в условиях изменения климата. Когда CESM2 была настроена для использования атмосферного блока старой модели, в котором отсутствуют эти обновления, большая часть чрезмерного снижения температуры исчезла. Авторы предполагают, что CESM2, вероятно, переоценивает упомянутую обратную связь и, следовательно, равновесную чувствительность климата.

Результаты согласуются с результатами других исследований с помощью моделей текущего поколения, показывающими высокие значения равновесной чувствительности климата. Исследователи говорят, что полученные результаты иллюстрируют проблему использования современных наблюдений для ограничения будущего изменения климата и подчёркивают ценность информации об изменениях климата в прошлые эпохи. (Geophysical Research Letters, https://doi.org/10.1029/2020GL091220, 2021 г.).

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/ice-age-testing-reveals-challenges-in-climate-model-sensitivity

Продолжающиеся выбросы парниковых газов увеличивают риск превышения критических пороговых значений (переломных моментов) элементов климатической системы, что ведёт к резкому необратимому изменению климата. Меры по сокращению выбросов призваны удерживать климатическую систему Земли в безопасном текущем состоянии, не позволяя приближаться к критическим пороговым значениям. Авторы показывают, что возрастающие темпы изменения таяния льда могут вызвать коллапс атлантической меридиональной термохалинной циркуляции в модели глобального океана, в то время как критический порог таяния льда оказывается непреодолённым, и более медленное повышение до того же уровня таяния льда не приводит к достижению критического уровня. Более того, хаотическая динамика климата затрудняет прогнозирование такого коллапса. Это показывает, что современное безопасное пространство системы Земля может быть меньше, чем считалось ранее.

Основные элементы климатической системы подвергаются риску превышения критических пороговых значений (так называемых переломных моментов) из-за будущих выбросов парниковых газов, что приведёт к резкому переходу к качественно иному климату с потенциально катастрофическими последствиями. Переломные моменты часто связаны с бифуркациями, когда ранее стабильное состояние системы теряет стабильность при увеличении системного параметра выше чётко определённого критического значения. Однако в некоторых случаях такие переходы могут происходить даже до превышения порогового значения параметра, при условии, что его изменение происходит достаточно быстро. Неизвестно, относится ли это к многомерным сложным системам, таким как современная климатическая модель или реальная климатическая система. Используя модель глобального океана, подверженную воздействию пресной воды, авторы показывают, что коллапс атлантической меридиональной термохалинной циркуляции действительно может быть вызван даже небольшими изменениями амплитуды воздействия, если скорость изменения достаточно высока. Определение местоположения критических пороговых значений в климатических подсистемах путём медленного изменения параметров системы было основным направлением оценки рисков резкого изменения климата. Это исследование предполагает, что такие пороговые значения могут не иметь значения на практике, если изменения параметров не будут медленными. Кроме того, авторы показали, что из-за хаотической динамики сложных систем нет чётко определенной критической скорости изменения параметров, и это серьёзно ограничивает предсказуемость качественного долгосрочного поведения. Результаты показывают, что безопасное современное пространство элементов системы Земля в отношении будущих выбросов может быть меньше, чем предполагалось ранее.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/118/9/e2017989118

Ранее в истории Земли Солнце было более тусклым, но в докембрии оледенение было редкостью: это явление известно как «проблема слабого молодого Солнца». Большинство объяснений сводится к изменениям химического состава атмосферы для компенсации за счёт усиления парникового эффекта, тогда как физическим обратным связям уделяется меньше внимания. Авторы провели эксперименты с глобальной климатической моделью, используя две версии модели, в которой пониженная солнечная постоянная компенсируется более высоким уровнем CO₂. Модельные расчёты, соответствующие климату в прошлом, показывают существенное уменьшение низких облаков и, следовательно, планетарного альбедо по сравнению с настоящим, что составляет 40% необходимого воздействия для компенсации слабого Солнца. Со временем климатически важные ярусы слоисто-кучевых облаков выросли в ответ на повышение яркости Солнца и уменьшение парникового эффекта, вызванное более сильным радиационным охлаждением верхней части облаков (что способствует низкому образованию облаков) и более сильной инверсией (защищающей облака от захвата сухого воздуха сверху). Обнаружено, что систематические изменения низкой облачности сыграли важную роль в стабилизации климата на протяжении всей истории Земли, это демонстрирует важность физических обратных связей для долгосрочной стабилизации климата и меньшую роль геохимических обратных связей.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41561-021-00691-7

 

Схема Атлантической меридиональной циркуляции (AMOC). Цветом показана температура; сплошной линией - поверхностные течения; пунктиром - глубинные

МОСКВА, 25 фев — РИА Новости. Изучив косвенные данные, ученые пришли к выводу, что за последние сто лет произошло беспрецедентное замедление Атлантической меридиональной циркуляции (AMOC) — системы океанических течений в Атлантике, оказывающей существенное влияние на глобальный климат. Авторы особо отмечают, что один из главных элементов AMOC — течение Гольфстрим, несущее теплые воды из тропиков к берегам Европы — сейчас слабее, чем когда-либо за последние 1000 лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Атлантическая меридиональная циркуляция переносит до 25 процентов тепла между атмосферой и океаном в Северном полушарии и отвечает за поддержание умеренного климата в Северо-Западной Европе. В специальном докладе по океанам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) за 2019 год был сделан предварительный вывод о том, что Атлантическая меридиональная циркуляция в настоящее время ослабла по сравнению с 1850-1900 годами.

В новом исследовании ученые из Ирландии, Великобритании и Германии решили оценить степень этого ослабления в долгосрочной перспективе. Так как прямые измерения AMOC начались только в 2004 году, авторы применили подход, основанный на косвенных, или прокси-данных — свидетельствах климата прошлого, таких как годовые кольца деревьев, ледяные керны, океанические отложения и кораллы, а также на исторических записях, например, из судовых журналов.

"Впервые мы объединили ряд предыдущих исследований и обнаружили, что они дают последовательную картину эволюции AMOC за последние 1600 лет, — приводятся в пресс-релизе Потсдамского института изучения климатических изменений (PIK) слова руководителя исследования Стефана Рамсторфа (Stefan Rahmstorf). — Результаты показывают, что AMOC была относительно стабильной до конца XIX века. С окончанием небольшого ледникового периода примерно в 1850 году океанические течения начали сокращаться, а с середины XX века последовало второе, еще более резкое ослабление".

В основе системы атлантических течений лежит конвекция, вызванная различиями в плотности морской воды: теплая и соленая вода движется с юга на север, где она охлаждается и, становясь таким образом более плотной и тяжелой, опускается в глубины океана, где возвращается обратно на юг. Глобальное потепление нарушает этот механизм: увеличение количества осадков и усиленное таяние ледникового щита Гренландии добавляют пресную воду в теплое течение Гольфстрим, что снижает его соленость, а, следовательно, и плотность. При этом меньшее количество воды опускается на глубину, и поток AMOC ослабевает.

"Гольфстрим работает как гигантская конвейерная лента, транспортирующая теплую поверхностную воду с экватора на север и отправляющая холодную низкосоленую глубинную воду обратно на юг. Он перемещает почти 20 миллионов кубических метров воды в секунду. Это почти в сто больше, чем сток Амазонки", — объясняет Рамсторф.

Предыдущие исследования Рамсторфа и его коллег показали ослабление AMOC примерно на 15 процентов с середины XX века, теперь же ученые нашли доказательства того, что замедление в XX веке в целом было беспрецедентным за прошедшее тысячелетие.

Авторы связывают это явление с вызванными деятельностью человека изменениями в климатической системе региона, главные из которых — уникальное похолодание в северной части Атлантического океана, где за последние сто лет образовалось так называемое холодное пятно, блокирующее перенос тепла, а также подъем уровня моря у восточного побережья США.

Исследователи отмечают, что дальнейшее ослабление AMOC может означать изменение климата в Европе: усиление жары и уменьшение количества осадков летом и учащение зимних экстремальных погодных явлений, связанных с приходом на континент атлантических штормов.

Ссылка: https://ria.ru/20210225/golfstrim-1598932547.html

Вычислительная наука играет решающую роль в предоставлении надёжных прогнозов погоды и климата. Однако, несмотря на десятилетия опыта в области высокопроизводительных вычислений, существует серьёзная обеспокоенность по поводу устойчивости этого приложения в эпоху после Мура / Деннарда (комбинация законов Мура и Деннарда определила естественную эволюцию компьютерных технологий: увеличение числа вентилей и скорости их переключения позволяло наращивать производительность). В статье обсуждаются существующие ограничения в данной области и предлагается дизайн новой инфраструктуры, которая является масштабируемой и более адаптируемой к будущим, ещё неизвестным вычислительным архитектурам.

Ссылка: https://doi.org/10.1038/s43588-021-00023-0

Наземные резервуары органического углерода (растительность, почвы) в настоящее время потребляют более трети антропогенного углерода, выбрасываемого в атмосферу, но реакция этого «земного стока» на изменение климата в будущем широко обсуждается. Реки экспортируют органический углерод из своих водосборных бассейнов, что даёт возможность оценить меры контроля за круговоротом углерода на суше в широких пространственных масштабах. Используя радиоуглеродный возраст биомолекулярных индикаторных соединений, экспортируемых реками, авторы показывают, что температура и осадки оказывают основное влияние на биосферный круговорот углерода в речных бассейнах. Эти результаты свидетельствуют о широкомасштабном климатическом контроле над запасами углерода в почве и обеспечивают основу для количественной оценки реакции наземных резервуаров органического углерода на прошлые и будущие изменения.

Наземная растительность и почвы содержат в три раза больше углерода, чем атмосфера. Много споров касается того, как антропогенная деятельность нарушит эти поверхностные резервуары, потенциально усугубляя происходящие изменения в климатической системе. Неопределённости, в частности, сохраняются при экстраполяции наблюдений точечных источников на балансы и потоки в масштабе экосистемы, что требует учёта вертикальных и горизонтальных процессов во многих временных и пространственных масштабах. Чтобы изучить меры контроля за круговоротом органического углерода в масштабе речного бассейна, авторы представили возраст по радиоуглероду (14C) по двум группам молекулярных индикаторов углерода растительного происхождения - липидам лиственного воска и фенолам лигнина - из глобально распределённого набора рек. Они обнаружили значительную отрицательную связь между возрастом этих биомаркеров при температуре 14°C и средней годовой температурой и осадками. Более того, возраст речного биосферного углерода масштабируется пропорционально времени круговорота углерода в почве бассейна и возрасту 14C в почве, что даёт возможность рассматривать круговорот органического углерода в почвах в качестве основного индикатора контроля возраста экспортированных биомаркеров и выявляет широкое распределение реагирования почвенного органического углерода. Повсеместное возникновение пула долгоживущего органического углерода почвы предполагает, что органический углерод почвы в глобальном масштабе уязвим к возмущениям в результате роста будущих температур и количества осадков. Масштабирование возраста речного биосферного углерода с круговоротом органического углерода почвы показывает, что первое может ограничивать чувствительность отклика углерода к экологическим мерам в широких пространственных масштабах. Получение этой информации из осадочных отложений с преобладанием речных отложений может дать информацию о прошлых изменениях в круговороте органического углерода почвы в ответ на антропогенные и/или климатические возмущения. В свою очередь, мониторинг состава речного органического углерода может помочь обнаружить будущие вызванные изменением климата возмущения оборота и запасов почвенного органического углерода.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/118/8/e2011585118

Многие мероприятия по адаптации к изменению климата чрезмерно сосредоточены на последствиях изменения климата и меньше - на изучении факторов уязвимости.

Согласно новому обзору, созданному Норвежским университетом естественных наук (Norwegian University of Life Sciences, NMBU) и Оксфордским университетом, многие проекты по адаптации к изменению климата, финансируемые на международном уровне, «усиливают, перераспределяют или создают новую уязвимость» в развивающихся странах. По сути, утверждается в документе, положение людей в развивающихся странах становится хуже после принятия мер по адаптации к изменению климата. Развивающиеся страны уже непропорционально сильно страдают от последствий изменения климата.

Статья, опубликованная в журнале World Development в январе, написана группой из 20 учёных и практиков адаптации. Она включает обзор 34 исследований по адаптационным проектам в развивающихся странах Африки, Азии, Латинской Америки и Океании.

Суть проблемы заключается в том, что «существующая структура проектов адаптации часто фокусируется на последствиях изменения климата, а не на коренных причинах уязвимости», - сказала Лиза Шиппер (Lisa Schipper), один из авторов документа и специалист по социально-экологическим проблемам Оксфордского института изменения окружающей среды. Усилия по адаптации могут быть направлены на устранение таких последствий, как, например, повышение уровня моря, но при этом не могут в полной мере решить социальные проблемы, создающие уязвимость, такие как адекватный доступ к образованию, возможностям трудоустройства, жилью и здравоохранению.
Например, для борьбы с последствиями повышения региональной температуры в сельском хозяйстве «Стратегия устойчивой к изменению климата зелёной экономики Эфиопии» предусматривала увеличение площади орошаемых земель в стране и перевод средств к существованию от скотоводства к земледелию. Но эта стратегия переместила «некоторых людей к более маргинальным средствам к существованию, например, к неформальной работе. Это оказывает огромное влияние на уязвимость людей в долгосрочной перспективе», - сказала Сири Эриксен (Siri Eriksen), ведущий автор статьи и профессор международных исследований окружающей среды и развития в NMBU.

Адити Мукхерджи (Aditi Mukherji), главный научный сотрудник Международного института управления водными ресурсами, которая не участвовала в новом исследовании, согласилась с идеей, что снижение уязвимости должно быть центральным компонентом успеха адаптации. «Мы не можем двигаться к трансформационной адаптации, не устраняя коренных причин уязвимости», - сказала она.

По словам Эриксен, для устранения этих причин «абсолютно необходимо увеличить финансирование адаптации». Она добавила, что «никогда не было адекватного [адаптационного] финансирования по сравнению с потребностями» и что устранение этой нехватки финансирования важно, потому что «это проблема социальной справедливости ... ущерб для богатых стран, выбрасывающих больше всего [парниковых газов], оказывается наименьшим, а наиболее пострадавшие - те, которые выбрасывают меньше всего [парниковых газов]».

Пересмотр нынешней модели международной помощи

Эриксен предупредила, что любое существующее и будущее финансирование адаптации должно управляться лучше, чем согласно нынешней модели.
В общем нынешняя модель помощи в целях развития подразумевает, что, когда проект разрабатывается как часть Зелёного климатического фонда или Адаптационного фонда, международное агентство, такое как Организация Объединенных Наций, управляет его общими финансами. Оттуда финансирование поступает в неправительственные организации или местные исследовательские институты. Затем эти организации реализуют проект на местах.

По словам Шиппер, неудачи этих подходов «нисходящего вмешательства» были доказаны десятилетиями. Важной причиной такой неправильной адаптации является отсутствие широких консультаций с местными заинтересованными сторонами. Один из способов преодолеть это - обеспечить, чтобы «местные партнёры действительно представляли всех, а не только часть, например, землевладельцев».

Тематические исследования того, как лучше понять уязвимость в контексте международной помощи, были получены, в частности, из Бангладеш.

В Бангладеш стратегии адаптации к изменению климата включали модернизацию прибрежной инфраструктуры для защиты людей от тропических циклонов и штормовых нагонов. Авторы утверждают, что эта более укрепленная инфраструктура оказалась мнимой адаптацией, поскольку побудила жителей оставаться в районах с повышенным риском. Стратегии постепенной адаптации, ориентированные на немедленные последствия (например, штормовые нагоны), могут создать новые риски в долгосрочной перспективе (например, подвергнуть риску большее количество сообществ).

Однако, пояснила Мукхерджи, более целостное рассмотрение уязвимости не должно концентрироваться только на конкретных адаптациях к климату. По её словам, Бангладеш добилась «огромного прогресса» в решении таких социальных проблем, как детская и материнская смертность, трудоустройство женщин, приём в школы и продовольственная безопасность. Кроме того, в стране разработаны очень хорошие системы раннего предупреждения в рамках своей программы готовности к стихийным бедствиям.

«Это поистине впечатляющие достижения для маленькой страны с огромным населением, и этого не могло бы произойти без согласованных усилий правительства и гражданского общества», - сказала Мукерджи, добавив, что «прогресс также означает снижение [климатической] уязвимости в значительной степени».

По сути, отметила Мукхерджи, хотя некоторые люди в развивающихся странах могут по-прежнему оставаться уязвимыми, «общая картина того, что является, а что не является мнимой адаптацией, ещё не сформирована с достаточной детализацией. Этот документ - шаг к такому пониманию».

Ссылка: https://eos.org/articles/when-climate-adaptation-intervention-risks-further-marginalization

В год 110-летия Мстислава Келдыша, идеолога советской космической программы, в РАН подвели печальные итоги отставания нашей науки в области вычислений. Нет, талантливые математики, программисты, способные создавать уникальные математические модели в различных областях народного хозяйства у нас не перевелись. Но ученым не выделяют должного количества средств ни на разработку своей электронно-вычислительной техники, ни на закупку готовых суперкомпьютеров за рубежом.

Шутка ли — Россия отстает сегодня от передовых стран на несколько порядков по мощности имеющихся в стране. Чиновники, к которым постоянно обращаются за помощью ученые, твердят: «Докажите, что такие мощности нам нужны!».

Очень странно, что наверху не видят необходимости в повышении уровня математических вычислений на фоне глубокого отставания нашей страны от передовых научных держав в области микроэлектроники, создания современных технологий почти во всех областях промышленности. Мы до сих пор пользуемся импортными телефонами, наши ракеты летают на заграничной элементной базе, и нет никакой гарантии, что в определенный момент нам могут просто перекрыть доступ ко всему этому. А вы говорите, зачем нам…

Президиум РАН 16 февраля открылся докладом российского математика, академика РАН из Института прикладной математики им. М.В. Келдыша Бориса Четверушкина, который описал степень нашего отставания.

В то время, когда весь мир нацелился с 2021 года измерять мощности компьютеров в экзафлопсах (10 в 18-й степени флопс), в частности рекордсменом в этом направлении является японский суперкомпьютер «Фугаку», который уже достиг уровня 537 петафлопс, в России самой мощной машиной является компьютер одного из банков «Кристофари», обладающий быстродействием всего в 8,5 петафлопс. На втором месте университетский «Ломоносов» с 5 петафлопсами, который уже загружен под завязку всевозможными задачами, и ... все.

Справка «МК»: "Флопс - это единица измерения производительности компьютера, показывающая, сколько операций в секунду он способен совершать. Петафлопс — 10 в 15-й степени флопс, экзафлопс — 10 в 18-й степени флопс)".

По словам Четверикова, в нынешних условиях нам не стоит сейчас гнаться за супермашиной уровня экзафлопс: «Достичь хотя бы уровня Германии, где уже давно работают 10-15 суперкомпьютеров с вычислительной мощностью от 20 до 50 петафлопс. Если бы нам удалось распределить их по разным отраслям, удалось бы достичь заметных результатов». Ведь возможности суперкомпьютеров сейчас таковы, что способны порой заменять реальные лабораторные эксперименты.

«Фугаку», по его словам, сейчас берется с большой точностью построить модель общества в эпоху коронавируса и после пандемии. По его примеру наши математики Института прикладной математики и ядерного центра в городе Снежинске сейчас взялись за изучение настроений российских граждан, не прибегая к соцопросам, – на основе лишь анализа интернет-сообщений.

«Уже сейчас мы отличаем ковид-алармистов, ковид-диссидентов, людей, которые, извините, «дошли уже до ручки»», – поясняет академик.

Борис Николаевич приводит в пример математическое моделирование новых, более совершенных лопастей для вертолета, моделирование процесса поглощения черной дырой галактического вещества, которое проводят в его институте.

Есть у исследователей планы на создание продвинутых математических моделей транспортных потоков, оценки рисков возможных природных и техногенных катастроф.

«Средства надо обязательно найти, - говорит академик. – Экономить в данном случае преступно!». ​

С ним согласились все члены президиума РАН, а президент Академии Александр Сергеев назвал наше отставание по вычислительным мощностям критическим:

«Это уже не количественное, а качественное отставание».

Ссылка: http://www.sib-science.info/ru/ras/zayavili-o-katastroficheskom-16022021