Информация о вероятности различных результатов необходима при обсуждении смягчения антропогенного воздействия на климат и адаптации. Здесь предоставлены интегрированные, вероятностные социально-экономические и климатические прогнозы с использованием оценки распределений вероятностей для ключевых параметров в компонентах сопряжённой модели как человеческой, так и земной системы. Авторы обнаружили, что политика снижает верхний хвост изменения температуры больше, чем медиану. Также было обнаружено, что в то время как неопределённости человеческой системы доминируют над неопределённостью радиационного воздействия, неопределённости земной системы вносят более чем в два раза больший вклад в температурную неопределённость в сценариях без фиксированных путей выбросов, отражая неопределённость перевода радиационного воздействия в температуру. Сочетание неопределённости человеческой и земной систем менее чем аддитивно, что иллюстрирует ценность интегрированного моделирования. Кроме того, авторы отмечают, что затраты на политику более неопределённы в экономиках с низким и средним уровнем дохода, и что возобновляемые источники энергии являются надёжными инвестициями в широком диапазоне политик и социально-экономических неопределённостей.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-57897-1

Города всё чаще создают планы действий в связи с изменением климата, но неясно, какой потенциал они имеют для городов в плане достаточного решения климатического кризиса. Авторы провели обзор 157 таких планов действий, опубликованных городами США в период с 2018 по начало 2023 года, чтобы оценить текущее состояние практики. С помощью качественного контент-анализа этих планов авторы изучили чётко спланированные стратегии, чтобы описать, какие сектора получают наибольшее внимание, какие типы действий обычно предпринимают города и какие области городской жизни наиболее эффективно используются для решения проблемы изменения климата. Было обнаружено, что значительное большинство (40%) всех стратегий нацелены на муниципальные операции, почти половина (49%) всех стратегий сосредоточены на создании новых планов и оценок, а энергетика и мобильность составляют почти половину (43%) всех стратегий. Эти результаты выявляют недостатки традиционного планирования действий в связи с изменением климата, включая возможность работать между секторами, создавать более сильные вмешательства и интегрировать действия в связи с изменением климата во все городские области, включая продовольствие и воду. Планирование действий в связи с изменением климата стало повсеместной практикой для городов, и действия городов в связи с изменением климата будут продолжать развиваться в течение следующего десятилетия. Хотя города уже более двадцати лет занимаются климатическими действиями, до сих пор всё ещё наблюдаются ранние стадии их эволюции. Это исследование определяет области для улучшения планирования климатических действий и завершается рекомендациями для практики.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-025-03887-7

Зимние энергетические и влагозапасы Арктики в значительной степени контролируются адвекцией тёплых влажных воздушных масс из более низких широт; охлаждением и высыханием этих воздушных масс внутри Арктики; и экспортом холодных сухих воздушных масс. Климатические модели испытывают значительные трудности в представлении ключевых процессов в этих преобразованиях воздушных масс, включая турбулентность при устойчивой стратификации и процессы облачности смешанной фазы. Авторы использовали радиозондовые профили температуры и влажности, а также наблюдения за поверхностной радиацией из Ню-Олесунна, Шпицберген (1993–2014 гг.), чтобы оценить свойства воздушных масс, импортируемых в центральную Арктику и экспортируемых из неё в климатических моделях CMIP6. В свободной тропосфере модельные результаты, как правило, смещены в сторону холода, особенно для самых низких температур, а относительная влажность в большинстве оценок ближе к насыщению по отношению к льду, чем наблюдаемая. В проанализированных моделях пересыщение по отношению ко льду, как правило, лучше представляется с помощью двухмоментной микрофизики. Общее распределение интегрированной в столбе осаждаемой воды в моделях хорошо согласуется с наблюдениями. Холодные и сухие смещения сильнее в воздушных массах, экспортируемых из Арктики, чем в тех, которые поступают в Арктику. Это говорит о том, что ранее зарегистрированное холодное смещение в Арктике в моделях CMIP6, вероятно, вызвано ошибками в локальных термодинамических процессах.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/3269/2025/

Северный Ледовитый океан имеет уникальную сложную систему, связанную с тесными взаимодействиями океана, льда, атмосферы и суши. Северный Ледовитый океан считается крайне восприимчивым к глобальному изменению климата, с потенциалом для драматических воздействий на окружающую среду как в региональном, так и в глобальном масштабе, и его пространственные различия особенно обострились. Таким образом, для всестороннего понимания реакции окружающей среды Северного Ледовитого океана на изменение климата требуется его классификация на субрегионы, описывающие пространственную однородность кластеров и неоднородность между кластерами на основе физических свойств океана и реализации анализа в региональном масштабе. В этом исследовании, используя долгосрочные оптимальные интерполяционные наборы данных о температуре поверхности моря за период 1982–2023 гг., которые являются одним из основных показателей физических процессов, авторы применили алгоритм кластеризации K-средних для создания субрегионов Северного Ледовитого океана, отражающих различные физические характеристики. При использовании критерия дисперсионного отношения оптимальное число субрегионов для пространственной кластеризации составило 12 Используя такие методы, как информационное картирование и парный мультисравнительный анализ, авторы обнаружили, что 12 субрегионов Северного Ледовитого океана хорошо представляют пространственную неоднородность и однородность физических свойств, включая концентрацию морского льда, поверхностные океанические течения, температуру и солёность морской поверхности. Пространственные закономерности в изменениях температуры поверхности моря также хорошо совпадали с границами кластеризованных субрегионов. Такие недавно выявленные физические субрегионы Северного Ледовитого океана будут способствовать более полному пониманию экологической реакции Северного Ледовитого океана на ускоряющееся изменение климата.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2072-4292/17/6/1065

Содержание атмосферного водяного пара, парникового газа, в Арктике увеличивается. Научная задача — понять причины этого увеличения и определить меры по адаптации и смягчению последствий для противодействия его климатическим последствиям. За последние десятилетия пространственное и временное покрытие спутниковых наблюдений водяного пара значительно увеличилось, а оценки содержания водяного пара в реанализах неуклонно улучшались. Однако скудное пространственное и временное покрытие в Арктике комплексными наблюдениями водяного пара на поверхности (integrated water vapor, IWV) ограничивает репрезентативность спутниковых наблюдений и валидацию оценок реанализа. Недавно авторы проверили наблюдения солнечного фотометра IWV (IWVsp) с помощью IWV с радиозондов в Арктике. Здесь они сравнивают почасовые средние значения IWVsp с 13 арктических станций AERONET и IWV из реанализов ERA-5 и MERRA-2. Сравнение проводится в часовом масштабе времени для отдельных станций для двух арктических регионов и для всей Арктики. Сравнение показало влажностное смещение IWV из реанализов относительно IWVsp. Индивидуальная схема по станциям показывает немного лучшую точность и достоверность для ERA5, чем для MERRA- 2, также очевидную в выбранном субрегиональном масштабе. Различия IWV от ERA5 и MERRA-2 и IWVsp не показывают зависимости от IWVsp или зенитного угла Солнца. Это исследование подтверждает, что IWVsp может использоваться для валидации спутниковых наблюдений IWV и продуктов реанализов IWV.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2024JD041120

Полная солнечная радиация (Total solar irradiance, TSI) является критически важным входным параметром для моделирования климатической системы Земли. Согласовывая прокси- и спутниковые наблюдения измерений TSI с использованием байесовской модели, авторы обнаружили отрицательную тенденцию в TSI в размере −0,15 Вт/м² за десятилетие в течение спутниковой эры с 1980 по 2023 гг. с 95%-ным доверительным интервалом от −0,17 до −0,13 Вт/м² за десятилетие. Эта тенденция больше по величине, чем большинство оценок солнечной радиации, и, следовательно, подразумевает больший антропогенный вклад в наблюдаемое повышение глобальной температуры.

Линейные тренды общей солнечной радиации между различными реконструкциями спутниковой эры, определяемой как 1978-2023 гг., расходятся на величину до 0,17 Вт/м² за десятилетие. Более того, высококачественные спутниковые радиометрические наблюдения последнего 24-ого солнечного цикла систематически отличаются от оценок, которые опираются на косвенные показатели TSI по причинам, которые неясны. Использование подхода байесовского фильтра Калмана для оценки TSI как по спутниковым наблюдениям, так и по косвенным показателям даёт два дополнительных объяснения: недавние спутниковые наблюдения TSI содержат неучтённые положительные линейные дрейфы, а реконструкции на основе регрессии подвержены влиянию обычно используемых солнечных магнитных косвенных показателей, которые становятся менее чувствительными к изменениям TSI при низких значениях. После учёта дрейфов спутниковых приборов и снижения чувствительности прямые и косвенные наблюдения согласуются и в совокупности указывают на линейную тенденцию общего TSI в размере -0,15 Вт/м² за десятилетие с 95%-ным доверительным интервалом от -0,17 до -0,13 Вт/м² за десятилетие в период с 1980 по 2023 гг.

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2417155122

Засухи часто случаются во всём мире в условиях потепления климата, что оказывает неблагоприятное воздействие на безопасность воды, качество продовольствия, производство энергии и экологию и создаёт существенные проблемы для прогнозирования засухи. Однако мало что известно о будущих изменениях динамической предсказуемости сельскохозяйственной засухи по всему миру и доминирующих факторах, вызывающих это изменение. Авторы использовали байесовскую модель, усредняющую ансамблевую модель виноградной копулы*, чтобы выявить изменения в прогнозируемости сельскохозяйственной засухи во всём мире в тёплые сезоны при трёх прогнозируемых уровнях глобального потепления. Было обнаружено, что прогнозируемая динамическая предсказуемость сельскохозяйственной засухи значительно снизится более чем на 70% мировых площадей суши при температурах +2°C и +3°C, особенно в Северной Америке, Амазонии, Европе, Восточной и Южной Азии и Австралии. Это в первую очередь объясняется ослаблением памяти влажности почвы, фоновой засушливостью и ослаблением связи «земля-атмосфера». Подчёркивается, что заинтересованные стороны должны использовать динамическую адаптацию к климату, чтобы справиться с уменьшающейся предсказуемостью засухи в более тёплом климате.

*Модель виноградной копулы - графическая модель, позволяющая добавлять условные зависимости между переменными поверх дерева Маркова.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02289-y

Антропогенно выбрасываемый CO₂ от использования ископаемого топлива и изменения землепользования частично поглощается наземными экосистемами и океаном, в то время как остальная часть, удерживаемая в атмосфере, добавляется к продолжающемуся увеличению концентрации CO₂ в атмосфере. Модели земной системы могут воспроизводить такую динамику глобального углеродного цикла и учитывать её взаимодействие с физической климатической системой. Модели земной системы, участвовавшие в проекте CMIP6, выполнили историческое моделирование для воспроизведения прошлой динамики системы «климат-углеродный цикл». В этом исследовании изучалась причина смещений концентрации CO₂ в моделях земной системы и определялись способы их уменьшения. Во- первых, авторы сравнили моделируемые исторические бюджеты углерода в двух типах экспериментов: один с заданными выбросами CO₂ (эксперимент, управляемый выбросами, «E-HIST»), а другой с заданной концентрацией CO₂ (эксперимент, управляемый концентрацией, «C-HIST»). Поскольку рассматривается дизайн CMIP7, важно изучить любые различия или последствия, связанные с такими изменениями. Результаты этого исследования подтвердили, что мультимодельные средние значения бюджетов углерода, смоделированные одним типом эксперимента, в целом показали хорошее согласие с теми, которые были смоделированы другим. Однако мультимодельное среднее значение совокупной совместимой эмиссии ископаемого топлива, диагностированное в эксперименте C-HIST, было на 35 ПгС ниже, чем то, которое использовалось в качестве предписанных входных данных для управления экспериментом E-HIST; мультимодельное среднее значение моделируемой концентрации CO₂ для 2014 года в E-HIST было на 7 млн-1 выше, чем то, которое использовалось для управления C-HIST. Что касается отдельных моделей, некоторые из них показали отчётливо отличающуюся величину поглощения углерода океаном из C-HIST, поскольку настройка E-HIST позволяет потокам углерода океана зависеть от потоков углерода на суше через концентрацию CO₂. Во-вторых, авторы исследовали потенциальные связи двух типов индексов углеродного цикла: моделируемой концентрации CO₂ в E- HIST и совместимой эмиссии ископаемого топлива в C-HIST. Было количественно подтверждено, что два индекса являются разумными индикаторами общей эффективности модели в контексте обратных связей углеродного цикла, хотя большинство моделей не могут точно воспроизвести кумулятивные совместимые выбросы ископаемого топлива и, таким образом, не могут точно воспроизвести концентрацию CO₂. В-третьих, анализ концентрации CO₂ в атмосфере в пяти исторических эпохах позволил идентифицировать периоды, которые вызвали смещение концентрации в отдельных моделях. В-четвёртых, предполагается, что этот «не-CO₂ эффект», вероятно, является причиной того, что величину естественного стока углерода на суше в исторических симуляциях трудно объяснить на основе анализа идеализированных экспериментов. Наконец, точное воспроизведение выбросов от изменения землепользования имеет решающее значение для лучшего воспроизведения глобального углеродного бюджета и концентрации CO₂. Величина смоделированных выбросов от изменения землепользования не только влияет на уровень суммарного поглощения углерода на суше, но и определяет величину стока углерода в океане в эксперименте, обусловленном выбросами. Это исследование подтвердило, что E-HIST позволяет оценить полный диапазон неопределённости, охватывающий всю систему «углерод-климат», и позволяет явно моделировать процесс взаимосвязи углеродного цикла между сушей и океаном. При выделении вынужденных реакций и процессов обратной связи процессов углеродного цикла была подтверждена полезность C-HIST для выяснения систем «климат–углеродный цикл» и выявления причин отклонений содержания CO₂.

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/22/1447/2025/

Быстрое получение трёхмерных данных о зданиях, включая геометрические атрибуты, такие как крыша, высота и ориентация, а также показательные атрибуты, такие как функция, качество и возраст, имеет важное значение для точного городского анализа, моделирования и обновления политики. Текущие наборы данных о зданиях страдают от неполного охвата мультиатрибутов зданий. В этой статье представлен первый набор данных о зданиях с несколькими атрибутами (CMAB) национального масштаба, охватывающий 3667 городов, 31 миллион зданий и 23,6 миллиарда м² крыш с F1-оценкой 89,93% при извлечении на основе OCRNet, что в общей сложности составляет 363 миллиарда м³ фонда зданий. Авторы обучили агрегированные модели XGBoost с помощью бутстрапа с административными классификациями городов, включая морфологию, местоположение и функциональные особенности. Используя данные из нескольких источников, включая миллиарды изображений дистанционного зондирования и 60 миллионов изображений с видом на улицу, они сгенерировали атрибуты крыши, высоты, структуры, функции, стиля, возраста и качества для каждого здания с помощью машинного обучения и больших мультимодальных моделей. Точность была подтверждена с помощью эталонных тестов модели, существующих аналогичных продуктов и ручной проверки изображений с видом на улицу, в основном выше 80%. Этот набор данных и результаты имеют решающее значение для глобальных целей устойчивого развития и городского планирования.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-04730-5

Городские деревья известны своей способностью смягчать городской тепловой стресс, поэтому включение их эффектов имеет решающее значение для исследования городского климата. Однако из-за ограничений дистанционного зондирования LAI (leaf area index) в городских районах, как правило, маскируется (например, в данных MODIS), что, в свою очередь, ограничивает его применение в моделях городского полога. Чтобы устранить этот пробел, авторы разработали набор данных LAI городских деревьев с высоким разрешением (500 м) и длительным временным рядом (2000–2022 гг.), полученный с помощью модели случайного леса, обученной с данными MODIS LAI, с помощью метеорологических переменных и наборов данных высоты деревьев. Результаты показывают, что этот набор данных имеет высокую точность при проверке по справочным картам участка с коэффициентом корреляции R = 0,85 и среднеквадратическим отклонением RMSE = 1,03 м²/м². По сравнению с повторно обработанным MODIS LAI, этот смоделированный LAI показывает RMSE в диапазоне от 0,36 до 0,64 м²/м² и R в диапазоне от 0,89 до 0,97 в глобальном масштабе. Этот набор данных обеспечивает разумное представление LAI городских деревьев с точки зрения величины и сезонных изменений, тем самым потенциально расширяя его применение в моделях городского полога и исследованиях городского климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-04729-y