Климатический центр Росгидромета

Новости

PNAS: Климатический финал: изучение сценариев катастрофического изменения климата  

 

Разумное управление рисками требует рассмотрения сценариев от «плохого» до «наихудшего». Тем не менее, для изменения климата такое потенциальное будущее плохо изучено. Может ли антропогенное изменение климата привести к всемирному социальному коллапсу или даже к вымиранию человечества? В настоящее время это опасно малоизученная тема. В то же время есть достаточно оснований подозревать, что изменение климата может привести к глобальной катастрофе. Анализ механизмов этих экстремальных последствий может помочь стимулировать действия, повысить устойчивость и информировать политику, включая меры реагирования на чрезвычайные ситуации. Авторы обрисовывают в общих чертах современные знания о вероятности экстремальных изменений климата, обсуждают, почему важно понимать самые худшие случаи, формулируют причины для беспокойства по поводу катастрофических результатов, определяют ключевые термины и выдвигают программу исследований. Предлагаемая повестка дня охватывает четыре основных вопроса: 1) Какова вероятность того, что изменение климата вызовет массовые вымирания? 2) Какие механизмы могут привести к массовой смертности и заболеваемости людей? 3) Какова уязвимость человеческих сообществ к каскадам рисков, вызванных изменением климата, таких как конфликты, политическая нестабильность и системный финансовый риск? 4) Как можно с пользой синтезировать эти многочисленные доказательства — вместе с другими глобальными опасностями — в «комплексную оценку катастрофы»? Научному сообществу пора заняться проблемой лучшего понимания катастрофического изменения климата.

 

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2108146119

Печать

Nature Reviews Earth & Environment: Прошлое и будущее потепление океана 

 

Изменения содержания тепла в океане обеспечивают меру потепления океана (с воздействием на систему Земли). В этом обзоре обобщены оценки прошлых и будущих изменений содержания тепла в океане с использованием наблюдений и моделей. Верхние 2000 м Мирового океана значительно нагрелись с 1950-х годов, увеличившись на 351 ± 59,8 ЗеттаДж (1 ЗеттаДж = 1021 Дж) с 1958 по 2019 гг. Скорость потепления увеличилась с <5 до ~10 ЗеттаДж год-1 с 1960-х по 2010-е гг. Наблюдаемое усреднённое по площади потепление является самым большим в Атлантическом и южных океанах и составляет 1,42 ± 0,09 × 109 и 1,40 ± 0,09 × 109Дж м−2, соответственно, для верхних 2000 м за 1958–2019 гг. В этих наблюдаемых структурах притока тепла преобладает его перераспределение. Прогнозы, ограниченные наблюдениями, предполагают, что историческое потепление океана в этом столетии будет необратимым, а суммарное потепление зависит от сценария выбросов. К 2100 г. прогнозируемое потепление на верхних 2000 м будет в 2–6 раз выше, чем наблюдалось до сих пор, в диапазоне от 1 030 [839–1 228] ЗеттаДж до 1 874 [1 637–2 109] ЗеттаДж для сценариев с низким и высоким уровнем выбросов, соответственно. Прогнозируется, что Тихий океан будет крупнейшим резервуаром тепла из-за его размера, но усреднённое по площади потепление останется самым сильным в Атлантическом и южном океанах. Потепление океана имеет обширные последствия, которые создают риски для морских экосистем и общества. Прогнозируемые изменения требуют продолжения и улучшения наблюдений и совершенствования моделей, наряду с улучшением оценки неопределённости.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-022-00345-1

Печать

npj Climate and Atmospheric Science: Метеорологические прогнозы риска внезапных засух на основе сценариев изменения климата CMIP6 

 

Метеорологические внезапные засухи (МВЗ) представляют собой субсезонные явления, характеризующиеся быстрым началом/усилением. В этом исследовании оцениваются изменения в тенденциях и горячих точках МВЗ для настоящего и пяти будущих сценариев воздействия SSP CMIP6 (SSP-FS) в глобальном, континентальном и региональном масштабах. Анализ результатов 12 глобальных климатических моделей показывает, что в глобальном масштабе частота, продолжительность и тяжесть МВЗ, по прогнозам, увеличатся примерно на 20–50%, 20–58% и 26–62% соответственно, с наибольшей вероятностью возникновения в летний сезон. Горячие точки МВЗ оказались заметными в засушливых и полузасушливых зонах. Прогнозируется, что риск воздействия МВЗ возрастёт в ~1,5 раза на большинстве континентов, с самым высоким риском на Индийском субконтиненте. Кроме того, в Европе и Южной Америке, которые в настоящее время менее подвержены влиянию МВЗ, прогнозируется значительное увеличение горячих точек (~122–127%) при самом тёплом из сценариев SSP-FS. Определены LULC (land-use/landcover) - классы и диапазоны высот, наиболее уязвимые для МВЗ, а также региональные потенциальные гидрометеорологические факторы, провоцирующие развитие МВЗ.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-022-00302-1

Печать

EOS: Отслеживание антропогенного выброса углекислого газа в океан  

 

Исследователи пометили антропогенно выбрасываемый углерод и отследили его с помощью модели циркуляции океана, чтобы определить, попадает ли он в атмосферу или в море. 

В результате сжигания ископаемого топлива, вырубки лесов и другой промышленной и сельскохозяйственной деятельности люди повысили глобальные уровни содержания углекислого газа (CO2) в атмосфере до более чем 415 частей на миллион. Эта концентрация представляет собой увеличение на 135 частей на миллион по сравнению с доиндустриальными временами в конце XVIII века. Часто предполагается, что это увеличение СО2 полностью состоит из антропогенных выбросов СО2, но новое исследование ставит под сомнение это предположение.

Чтобы исследовать стандартное представление о судьбе антропогенно выбрасываемого углерода, Хольцер и ДеВрис (Holzer and DeVries) маркировали CO2 по мере его выброса и отслеживали его с помощью модели циркуляции океана, ассимилированной с данными. Этот метод позволил им разделить суммарные изменения в запасах углерода в атмосфере и океане либо на антропогенный выброс, либо на природный углерод. Модель прослеживала путь выброшенного углерода с 1780 по 2020 гг. с использованием так называемого линейного индикатора маркировки. Исследователи использовали этот метод маркировки в других приложениях, но никогда не отслеживали антропогенный углерод. 

Моделирование показало, что только 45% прироста атмосферного углерода за последние несколько столетий произошло за счёт антропогенно выбрасываемого углерода, а остальные 55% приходится на природный углерод, выделившийся из океана. Исследователи также обнаружили, что океан накопил почти в два раза больше выбрасываемого углерода, чем предполагалось ранее. 

Механизм дегазации - химия карбонатов морской воды. По мере того, как растворённый неорганический углерод накапливается в океане, моря всё больше отдают в атмосферу CO2, который был растворён в океане до промышленной революции. К 2020 году, как показало моделирование, океан терял одну доиндустриальную молекулу CO2 на каждые 2,2 испущенных молекулы CO2, которые он поглощал. Иными словами, с 1780 года океаны выделили примерно 160 Петаграмм (1 Пг = 1×1015 г) природного углерода, поглотив при этом 350 Пг выбрасываемого углерода, что даёт суммарное увеличение примерно на 190 Пг углерода, хранящегося в океане.

Исследователи отмечают, что их результаты не оспаривают оценки антропогенных изменений в глобальных запасах углерода. Скорее, они количественно определяют, куда попадает выбрасываемый углерод, и иллюстрируют, что индикаторы линейной маркировки являются эффективным и мощным инструментом для количественной оценки эффектов нелинейных процессов в климатической системе (Global Biogeochemical Cycles, https://doi.org/10.1029/2022GB007405, 2022).

 

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/tracing-anthropogenically-emitted-carbon-dioxide-into-the-ocean

Печать

Science Advances: Увеличение сезонной амплитуды атмосферного содержания CO2 за счёт изменения стока углерода в Южном океане 

 

Повышенная сезонная амплитуда атмосферного содержания CO2 до сих пор рассматривалась главным образом как явление Северного полушария. Тем не менее, анализ записей концентрации CO2 в атмосфере с 49 станций в период с 1980 по 2018 гг. выявил существенные тенденции и вариации этой амплитуды в глобальном масштабе. В то время как до 2000 г. в большинстве мест не наблюдается никаких существенных трендов, после 2000 г. в южных высоких широтах появляются сильные положительные тенденции. Используя факторное моделирование с использованием модели атмосферного переноса и анализа данных наблюдений Pco2 на поверхности океана, авторы показали, что это увеличение лучше всего объясняется началом усиления сезонного обмена CO2 между воздухом и морем над Южным океаном примерно в 2000 году. В основе этих изменений лежит долгосрочная тенденция закисления океана, имеющая тенденцию к усилению сезонных потоков воздуха и моря, но эта тенденция видоизменяется десятилетней изменчивостью стока углерода в Южном океане. Таким образом, сезонные вариации атмосферного содержания CO2 становятся чувствительным регистратором вариаций стока углерода в Южном океане.

 

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq0220

Печать

Science Advances: Снижение неопределённости прогнозов локальной температуры  

 

Планирование адаптации к изменению климата требует точных климатических прогнозов. Недавние исследования показали, что неопределённость прогнозов глобальной средней приземной температуры можно значительно уменьшить с помощью результатов исторических наблюдений. Однако перенос этих результатов на местный масштаб пока недоступен. Авторы адаптировали инновационный статистический метод, сочетающий в себе оценки эволюции климата моделями последнего поколения, глобальные и локальные наблюдения, чтобы уменьшить неопределённость прогнозов локальной температуры. Воспользовавшись тесными связями между локальной и глобальной температурой, можно вывести локальные последствия глобальных ограничений. Модельная неопределённость снижается на 30-70% в любой точке мира, что позволяет существенно улучшить количественную оценку рисков, связанных с будущим изменением климата. Тщательная оценка этих результатов в рамках усовершенствованной модели указывает на их надёжность, что приводит к высокой уверенности в наших климатических прогнозах.

 

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo6872

Печать

Nature Communications Earth & Environment: Деградация многолетней мерзлоты увеличивает риск и большие будущие затраты на инфраструктуру на Третьем полюсе  

 

Ущерб инфраструктуре, вызванный деградацией приповерхностной многолетней мерзлоты, напрямую связан с благополучием 10 миллионов человек и устойчивым развитием Цинхай-Тибетского нагорья, Третьего полюса Земли. Авторы определяют экономический ущерб, причиняемый деградацией многолетней мерзлоты инфраструктуре на Цинхай-Тибетском нагорье, путём интеграции сценарного прогноза на основе данных, индекса множественных опасностей и модели замещения продолжительности жизни. Обнаружено, что к 2090 году для поддержания функции обслуживания существующей инфраструктуры в соответствии с историческим сценарием (SSP245) потребуются дополнительные затраты в размере примерно 6,31 млрд. долларов США. В то же время 20,9% этих потенциальных затрат можно сэкономить за счёт стратегических адаптаций. Борьба с глобальным потеплением до уровня ниже 1,5°C сократит расходы на 1,32 миллиарда долларов по сравнению с целью Парижского соглашения на уровне 2°C. Эти результаты подчёркивают важность смягчения последствий глобального потепления и инвестиций в адаптацию и обслуживание инфраструктуры на Цинхай-Тибетском нагорье, имеющем немногочисленное население, но являющимся горячей климатической точкой.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00568-6

Печать

Nature Communications: Неопределённая потеря массы имеющих выход к морю ледников Северного полушария за 2000–2020 гг. 

 

В Северном полушарии около 1500 ледников, что составляет 28% площади оледенения за пределами Гренландского ледяного щита, заканчиваются в океане. Потеря массы ледников на границе лёд-океан, известная как фронтальная абляция, ещё не получила всесторонней количественной оценки. Здесь оценена десятилетняя фронтальная абляция по измерениям расхода льда и изменения положения конечной точки с 2000 по 2020 гг. Исправлена погрешность и перекрёстно проверены оценки и неопределённости посредством использования независимых источников. В период с 2000 по 2010 гг. фронтальная абляция ледников, оканчивающихся в море, вносила в океан в среднем 44,47 ± 6,23 Гт год-1 льда, а с 2010 по 2020 гг. 51,98 ± 4,62 Гт год-1. Сток льда с 2000 по 2020 гг. был эквивалентен 2,10 ±   0,22 мм повышения уровня моря и это составляло примерно 79% фронтальной абляции, а оставшаяся часть - от конечного отступления. Наиболее пострадавшие прибрежные районы включают Аустфонну, Шпицберген и центральную часть Северной Земли, российскую Арктику и несколько фьордов Аляски.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-022-33231-x

Печать

Nature Climate Change: Потепление снижает мировое сельскохозяйственное производство за счёт снижения частоты возделывания и урожайности сельскохозяйственных культур

 

Годовое пищевое калорийное производство определяется урожайностью, частотой возделывания культур (числом производственных сезонов в году) и площадью пахотных земель. Существующие исследования в основном сосредоточены на урожайности сельскохозяйственных культур, тогда как реакция частоты возделывания на изменение климата остается малоизученной. Авторы оценивают глобальную климатическую чувствительность урожайности и частоты возделывания в национальном масштабе. Обнаружена устойчивая отрицательная связь между потеплением, урожайностью и частотой возделывания. К 2050-м годам прогнозируемое увеличение частоты возделывания в холодных регионах будет компенсировано её более значительным снижением в тёплых регионах, что приведёт к чистому глобальному сокращению частоты возделывания (-4,2 ± 2,5% в сценарии с высокими выбросами), тем самым предполагая, что вызванное изменениями климата снижение частоты возделывания усугубит потери в производстве сельскохозяйственных культур, а не обеспечит адаптацию к изменению климата. Хотя орошение эффективно компенсирует прогнозируемые потери производства, площади орошения должны быть расширены более чем на 5% в тёплых регионах, чтобы к 2050-м годам полностью компенсировать его потери, вызванные изменением климата.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-022-01492-5

Печать

Nature Communications Earth & Environment: Глобальное потепление при почти постоянной относительной влажности в тропосфере подтверждается наблюдениями 

 

Хотя ожидается, что глобальное потепление произойдёт при приблизительно постоянной относительной влажности, в последнем отчёте МГЭИК остаётся неясной информация о величине наблюдаемых изменений влажности тропосферы и их последствий. Авторы использовали контролируемый по качеству набор данных наблюдений на месте (in situ), глобальные реанализы и длинные ряды данных глобальной средней температуры поверхности, чтобы ограничить как недавние, так и будущие изменения глобального среднего общего количества осаждаемой воды. Большинство современных моделей глобального климата склонны преувеличивать прогнозируемое атмосферное увлажнение в соответствии с их завышенной оценкой глобального потепления и чувствительности атмосферной влажности как к антропогенным парниковым газам, так и к аэрозолям в ХХ веке. Сужение диапазона прогнозов на 39% достигается после применения ограничений наблюдений с наилучшей оценкой +7 % на 1°C глобального потепления. Этот вывод является ещё одним свидетельством существенной интенсификации глобального круговорота воды, пока продолжается глобальное потепление.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00561-z

Печать