Объём арктического морского льда сокращается, но демонстрирует высокую межгодовую изменчивость, в основном обусловленную атмосферной циркуляцией. Анализируя полученные со спутников результаты наблюдений за ледовой обстановкой и данные атмосферного реанализа, авторы показали, что зима 2020/21 г. характеризовалась аномально высоким давлением на уровне моря над центральной частью Северного Ледовитого океана, что привело к беспрецедентным антициклоническим ветрам над морским льдом. Эта структура атмосферной циркуляции вытеснила более старый морской лёд из центральной части Северного Ледовитого океана в море Бофорта, в более низкие широты, где он более подвержен таянию в наступающее тёплое время года. Авторы предположили, что такая необычная атмосферная циркуляция потенциально может привести к необычно большим потерям летом оставшихся запасов старого арктического льда.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-021-00221-8

 

 

Главные темы номера:

• О проблеме изменения климата в ходе прямой линии Президента (выдержки из ответов В.В. Путина на вопросы граждан)
• Визит в Москву специального представителя президента США по климату Джона Керри

Также в выпуске:

• Президент РФ подписал закон о введении углеродной отчетности для юридических лиц и индивидуальных предпринимателей и ограничении выбросов парниковых газов
• Президент РФ утвердил Стратегию национальной безопасности
• Утверждён перечень поручений по итогам Петербургского международного экономического форума
• Правительство РФ утвердило план реализации Энергетической стратегии до 2035 года
• Проведена многосторонняя оценка 4-го Двухгодичного доклада Российской Федерации, представленного в соответствии с обязательствами РФ по РКИК ООН
• Росгидромет подготовил Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2020 год
• Новые публикации в российских и зарубежных научных изданиях
• ООН: мы должны восстановить миллиард гектаров деградировавших земель
• 16-я Молодежная Конференция ООН по изменению климата (COY16)
• ВМО: Инвестиции в гидрометеорологическую отрасль спасают жизни и имеют экономический смысл
• Ежегодный отчёт РКИК ООН

  Текст бюллетеня

 

Новое исследование проливает холодную воду на некогда горячую теорию

Важная, получившая широкую огласку теория о том, что потепление Арктики вызывает более интенсивные зимние вспышки холода и снегопадов в средних широтах, встречает сопротивление со стороны продолжающейся серии исследований, включая наиболее полное на сегодняшний день полярное моделирование.

Идея, впервые высказанная в 2012 году в статье Дженнифер Фрэнсис (Jennifer Francis), которая сейчас работает в Центре климатических исследований Вудвелла, и Стивеном Ваврусом (Stephen Vavrus) из Висконсинского университета в Мэдисоне, заключается в том, что две хорошо установившиеся тенденции - усиление арктического климата (усиление глобального потепления в более высоких широтах) и истощение морского льда - могут заставить полярный струйный поток распространяться дальше на юг, вызывая тем самым более интенсивные проявления зимней погоды, чем это могло бы произойти в противном случае.

За последнее десятилетие эта гипотеза вызвала широкий общественный интерес и научные дебаты, поскольку различные интенсивные волны холода и снегопады обрушились на Северную Америку и Евразию, включая смертоносную продолжительную волну холода в Техасе в феврале прошлого года.

Зимние температуры за последние три десятилетия показали тенденцию к похолоданию в некоторых районах северных средних широт, особенно в Восточной Азии.

Но похолодание было далеко не повсеместным, и связь между Арктикой и средними широтами было трудно обнаружить в расчётах с помощью глобальных компьютерных моделей. Вместо этого модели более чётко указывают на постепенную, долгосрочную тенденцию к более мягким зимам в средних широтах, которые можно было бы ожидать в климате, согретом человеком.

Некоторые новые работы, ещё не прошедшие экспертную оценку, действительно обнаруживают слабые следы гипотезы Фрэнсис-Вавруса в новых оценках зимнего климата Арктики и средних широт в рамках Проекта взаимного сравнения моделей полярного усиления (Polar Amplification Model Intercomparison Project, PAMIP).

 «Похоже, что там что-то есть, но это выглядит довольно слабым», - сказал в интервью Джеймс Скрин (James Screen), учёный-климатолог из Университета Эксетера. «Это не значит, что это не часть общей головоломки».

«Есть реальная причина для беспокойства по поводу изменения климата и его последствий, - добавил Скрин, - но увеличение частоты холодных явлений не будет в верхней части моего списка».

Скрин опубликовал несколько исследований вместе с Расселом Блэкпортом (Russell Blackport), ныне работающим в Канадской службе по окружающей среде и изменению климата, за последние два года. Название одной из их последних статей, опубликованных в апреле в Journal of Climate, само по себе является утверждением: «Наблюдаемые статистические связи переоценивают причинное влияние изменений морского льда в Арктике на зимний климат средних широт».

В этом и других исследованиях Скрин и Блэкпорт предполагают, что связь между потерей морского льда в Арктике и явлениями экстремальных средних широт реальна, но не обязательно является причинной. Вместо этого, утверждают они, третий фактор - скорее всего, крупномасштабные изменения в атмосферной циркуляции, которые могут быть непостоянными - вероятно, является движущей силой как потери морского льда, так и экстремальных зимних явлений.

Фрэнсис утверждает, что новая работа PAMIP фактически поддерживает некоторые из блоков в структуре её гипотезы, даже если результаты модели не так убедительны, как недавние наблюдения: «Струйное течение сместилось на юг, как мы и ожидали увидеть в теплеющей Арктике», - сказала Фрэнсис в интервью. «Зональные ветры [с запада на восток] были слабее, когда было меньше морского льда. Все эти вещи, о которых мы говорим почти 10 лет, они нашли в своих моделях».

В то же время Фрэнсис утверждает, что глобальные модели не могут полностью воспроизвести связь между Арктикой и средними широтами, просто добавляя или удаляя морской лёд, особенно если результаты объединяют условия в течение всей зимы или всех средних широт.

«Если вас интересуют такие вещи, как, станет ли струйный поток более волнистым, будет ли у вас больше экстремальных погодных явлений, больше блокингов - всё это очень региональные, краткосрочные отклики», - сказала Фрэнсис.

Фрэнсис также указывает на работу под руководством Захари Лейба (Zachary Labe) из Калифорнийского университета в Ирвине, опубликованную в августе 2020 года в журнале Geophysical Research Letters. Лейб и его коллеги обнаружили, что когда они моделировали не только потерю морского льда, но и глубокое потепление, наблюдаемое в атмосфере Арктики, то вырисовывалась чёткая закономерность с более сильным Сибирским максимумом и более холодными зимними температурами в Восточной Азии.

Так получилось, что Восточная Азия - один из немногих регионов на Земле, где зимы стали более прохладными за последние несколько десятилетий. Зима 2020-2021 гг. была холоднее, чем в среднем в 1981-2010 гг., на большей части территории России и Северной Азии.

Как и Фрэнсис, Скрин заинтригован статьей Лейба: «Это интересно, но я не совсем уверен - мне хотелось бы, чтобы этот результат подтвердился в других исследованиях».

Привлекательность парадоксальной идеи

С огромным количеством исследований, указывающих на множество ужасных последствий антропогенного изменения климата - некоторые из них уже обретают форму, например, зловещий рост «жарких засух» на юго-западе США, - легко увидеть, как зимние штормы и холодные порывы могут быть воспринятым как ещё один негативный результат, хотя и причудливый.

«Обобщение того, что изменение климата ухудшает ситуацию с экстремальными погодными условиями, заставляет людей предполагать, что оно ухудшает все экстремальные погодные условия», - сказал климатолог из штата Техас Джон Нильсен-Гаммон (John Nielsen-Gammon). Сейчас он анализирует сильный мороз и снегопад, парализовавшие его штат в феврале. Никакие исследования ещё не пытались напрямую связать какие-либо или все события в Техасе с изменением климата.

Хотя холодный всплеск был на одном уровне с некоторыми из самых ужасных в истории Техаса, катастрофические последствия - около 150 смертей и 20 миллиардов долларов ущерба, согласно перестраховочному брокеру Aon - широко рассматривались как результат действия главного оператора энергосистемы штата ERCOT, оказавшегося неподготовленным к столь драматичным эпизодам в быстрорастущем регионе.

Нильсен-Гаммон обнаружил, что средняя температура по всему штату, взвешенная по численности населения в зоне ERCOT, 15 февраля занимала третье место по величине среди самых низких за всю историю наблюдений, сразу после 12 февраля 1899 года и 23 декабря 1989 года.

В целом, по словам Нильсена-Гаммона, сильные холода в Техасе становятся всё реже, а не чаще.

«Независимо от того, как они измеряются, вспышки появления холодного воздуха снизились по частоте и серьёзности в Техасе и в большинстве мест в средних широтах Северного полушария», - сказал Нильсен-Гаммон.

Он отметил, что по всему Техасу самые холодные значения в каждый зимний месяц росли за последние несколько десятилетий - фактически, в два раза быстрее, чем средняя зимняя температура.

Блэкпорт и Скрин обнаружили почти то же самое для зимы в средних широтах в Северном полушарии. В статье, опубликованной в декабре прошлого года в журнале Nature Climate Change, они обнаружили, что самые холодные показания за зиму в каждой точке повышались более быстрыми темпами, чем средняя зимняя температура в каждой точке.

Оставайтесь в курсе

Ведущие участники этой десятилетней дискуссии соглашаются в одном: дело ещё не решено. «Достигнут большой прогресс, но остается много нерешённых вопросов», - сказал Скрин.

Фрэнсис и её коллеги, включая Вавруса и Джуду Коэна (Judah Cohen), который руководит сезонным прогнозированием в отделе исследований атмосферы и окружающей среды, сейчас работают над статьёй, в которой будут использоваться самоорганизующиеся карты - всё более популярный инструмент для выявления связей, которые в противном случае могли бы остаться незамеченными.

Между тем, исследования Майкла Манна (Michael Mann) из Университета штата Пенсильвания и его коллег показывают, что «застревание» некоторых моделей в летнее время, часто способствующее длительным периодам жары или наводнениям, может быть связано с режимами резонансного струйного течения, вызванными глобальным потеплением, которые приводят к длительному потеплению с устойчивыми, почти неизменными минимумами и максимумами. Как выяснили Манн и его коллеги, последнее поколение моделей глобального климата не могло уловить этот резонанс.

Оперативное исследование, координированное группой World Weather Attribution, пришло к выводу, что волна тепла на северо-западе Тихого океана в конце июня была бы «практически невозможна без изменения климата, вызванного деятельностью человека». Хотя в отчёте непосредственно не анализировалась гипотеза струйного течения, в нем говорилось, что нелинейные взаимодействия, не учитываемые климатическими моделями, могли повысить вероятность такого экстремального события. Другая возможность, по их словам, заключается в том, что волна тепла была явлением с чрезвычайно низкой вероятностью, которое стало более вероятным из-за общего повышения температуры - «статистического эквивалента действительно невезения, хотя и усугубляемого изменением климата».

Поскольку в экстремальных климатических условиях (лето и зима) работают разные причинно-следственные физические связи, Манн не уверен, могут ли одни и те же проблемы моделирования иметь место и с зимними явлениями, «но мой инстинкт подсказывает, что они вполне могут быть такими».

В целом, Манн написал в электронном письме: «Я думаю, что проблема ещё не решена. И я аплодирую обоим «лагерям» за то, что они продолжают изучать наилучшие доступные данные и модели, чтобы разобраться в этом. В конце концов, эта работа приведет к научному консенсусу. Это непросто, но именно так работает механизм науки, и именно так мы продвигаемся к лучшему физическому пониманию мира».

Ссылка: https://www.washingtonpost.com/weather/2021/07/31/arctic-climate-change-jetstream-winter/

 

Еврокомиссия выпустила руководство для разработчиков инфраструктурных проектов, таких как мосты, железные дороги и электростанции. В документе прописаны требования, предъявляемые к проектам на 2021—2029 год и направленные на защиту от последствий изменения климата. От того, будут ли соблюдаться эти требования, будет зависеть распределение средств из фонда на переход к зеленой энергетике на €15,5 млрд.

Руководство позволит «институциональным и частным европейским инвесторам принимать информированные решения касательно проектов, соответствующим Парижскому соглашению по климату и климатическим целям ЕС», указано на сайте Еврокомиссии. Отметим, что отдельные инвесторы уже заявляли о более строгом отношении к соблюдению климатических договоренностей. В частности, Европейский банк реконструкции и развития (ЕБРР) планирует к концу 2022 года провести аудит инвестиций и привести операции банка к полному соответствию Парижскому соглашению.

Происшествия, связанные с проливными осадками или затоплением, проходят этим летом во многих городах мира. Наводнения в Германии и Китае, случившиеся в июле, привели к человеческим жертвам и нарушениям в работе железнодорожного и автомобильного транспорта. По словам генерального директора гонконгской транспортной компании Mandarin Shipping Тима Хаксли, природные катаклизмы также привели к проблемам в европейских грузовых портах.

Ссылка: https://www.kommersant.ru/doc/4926429

 

 

 

Понимание реакции тропической части Тихого океана на глобальное потепление остаётся сложной задачей. Авторы использовали ряд экспериментов по парниковому потеплению CMIP 6 для оценки недавней и будущей эволюции экваториального тихоокеанского температурного градиента в направлении восток-запад и соответствующей циркуляции Уокера. В сценариях резкого увеличения выбросов CO₂ многие модели генерируют начальное усиление этого градиента, напоминающее термостат океана, с последующим небольшим ослаблением; другие модели вызывают немедленное ослабление, которое становится всё более сильным, устанавливая ярко выраженную тенденцию потепления в восточной экваториальной части Тихого океана. Первоначальная реакция в этих экспериментах является сильным индикатором интенсивности этой модели, проявляющейся как в сценариях с резким ростом выбросов СО₂, так и в реалистичном потеплении, но не в исторических симуляциях, показывающих отсутствие мультимодельной средней тенденции потепления в этом регионе. Вероятное объяснение состоит в том, что недавние изменения, вызванные выбросами CO₂ в тропической части Тихого океана, маскируются аэрозольными эффектами и потенциальной задержкой, связанной с термостатом океана, в то время как модельное потепление в восточной экваториальной части Тихого океана будет проявляться по мере того, как парниковые газы преодолеют воздействие аэрозолей.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-021-01101-x

 

Историческую эволюцию энергетического дисбаланса Земли можно количественно оценить по изменениям содержания тепла в глобальном океане. Однако исторические реконструкции теплосодержания океана часто не учитывают большой объём глубинного океана из-за редких наблюдений за температурами океана ниже 2000 м. Авторы провели глобальную реконструкцию исторических изменений теплосодержания океана на всей глубине на основе интерполированных данных о подповерхностной температуре с использованием авторегрессионной искусственной нейронной сети, обеспечивая оценки общего потепления океана за период 1946-2019 гг. Обнаружено, что охлаждение глубин океана и небольшой приток тепла в его верхних слоях не привели к устойчивой тенденции изменения глобального теплосодержания океана с 1960 по 1990 гг., что подразумевает примерно уравновешенный баланс энергии Земли в пределах от −0,16 до 0,06 Вт/м 2 в большинстве случаев во второй половине ХХ века. Однако за последние три десятилетия произошло быстрое ускорение потепления океана, при этом потепление всего океана сверху донизу составило 0,63 ± 0,13 Вт /м2. Эти результаты предполагают отсроченное начало положительного энергетического дисбаланса Земли по сравнению с предыдущими оценками, хотя остаются большие неопределённости.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-021-24472-3

 

В августе Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата начнёт публиковать первую часть оценки глобального потепления, вызванного деятельностью человека с 2013 года. В докладе будет рассказано о глобальном состоянии климата, которое резко изменилось за 8 лет, потепление составило более чем на 0,3°C, температура достигла превышения почти на 1,3°C относительно доиндустриального уровня. Погода стала более суровой, моря стали заметно выше, а горные ледники и полярные льды резко сократились. Но авторы отчёта сталкиваются с проблемой, заключающейся в том, что многие ведущие мировые климатические модели, используемые для прогнозов в отчёте, теперь показывают темпы потепления, которые, по мнению большинства учёных, являются неправдоподобно быстрыми из-за ошибок в отображении облаков. Учёные изо всех сил пытались адаптироваться к этой новой реальности, ограничивая прогнозы моделей недавним потеплением и применяя новые методы, чтобы передать воздействие изменения климата.В августе Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата начнёт публиковать первую часть оценки глобального потепления, вызванного деятельностью человека с 2013 года. В докладе будет рассказано о глобальном состоянии климата, которое резко изменилось за 8 лет, потепление составило более чем на 0,3°C, температура достигла превышения почти на 1,3°C относительно доиндустриального уровня. Погода стала более суровой, моря стали заметно выше, а горные ледники и полярные льды резко сократились. Но авторы отчёта сталкиваются с проблемой, заключающейся в том, что многие ведущие мировые климатические модели, используемые для прогнозов в отчёте, теперь показывают темпы потепления, которые, по мнению большинства учёных, являются неправдоподобно быстрыми из-за ошибок в отображении облаков. Учёные изо всех сил пытались адаптироваться к этой новой реальности, ограничивая прогнозы моделей недавним потеплением и применяя новые методы, чтобы передать воздействие изменения климата.

Ссылка: https://science.sciencemag.org/content/373/6554/474

 

Наблюдаемая тенденция энергетического дисбаланса Земли (Trend in Earth’s Energy Imbalance, TEEI), показывающая ускорение поглощения тепла планетой, является фундаментальным индикатором нарушений климата. Спутниковые наблюдения (2001–2020 гг.) демонстрируют значительный положительный глобальный средний показатель TEEI, равный 0,38 ± 0,24 Вт • м− 2 • декада− 1, но определяющие факторы ещё предстоит понять. Используя моделирование климата, авторы показывают, что исключительно маловероятно (вероятность <1%), что эта тенденция может быть объяснена внутренней изменчивостью. Вместо этого TEEI достигается только с учётом увеличения антропогенного радиационного воздействия и связанной с ним реакции климата. TEEI обусловлена значительным уменьшением отражённого солнечного излучения и небольшим увеличением инфракрасного излучения. Это связано с тем, что недавние изменения в воздействии и обратной связи являются аддитивными в солнечном спектре, но почти компенсируются друг другом в инфракрасном диапазоне. Авторы пришли к выводу, что спутниковые данные ясно свидетельствуют о влиянии климатической системы на человека.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-021-24544-4

 

Ключевой современной задачей является точная оценка будущего глобального потепления в ответ на удвоение содержания углекислого газа в атмосфере - индикатора, известного как чувствительность климата. Этот индикатор очень неопределённый, в основном потому, что остается неясным, как облачность изменится с потеплением. Такие изменения в облачности могут значительно усилить или ослабить глобальное потепление, обеспечивая обратную связь с климатом. Авторы представляют статистический обучающий анализ, обеспечивающий глобальное ограничение для наблюдения за будущим откликом облачности. Это ограничение подтверждает, что облачная обратная связь усилит глобальное потепление, делая очень маловероятным, что чувствительность климата ниже 2°C.

Глобальное потепление вызывает изменения в облачном покрове Земли, что, в свою очередь, может усилить или ослабить изменение климата. Эта «облачная обратная связь» является единственной наиболее важной причиной неопределённости в равновесной чувствительности климата - равновесном глобальном потеплении после удвоения концентрации углекислого газа в атмосфере. Используя данные наблюдений за Землёй и моделирование климата, авторы разработали статистический обучающий анализ того, как облака реагируют на изменения в окружающей среде. Показано, что глобальная облачная обратная связь определяется её чувствительностью к температуре поверхности и стабильности тропосферы. Принимая во внимание изменения только этих двух факторов, можно ограничить глобальную облачную обратную связь до 0,43 ± 0,35 Вт⋅м⁻² K⁻¹ (достоверность 90%), что подразумевает значительное усиление влияния облаков на глобальное потепление и только 0,5%-ную вероятность возникновения равновесной чувствительности климата ниже 2°С. Таким образом, авторы ожидают, что их подход позволит более жёстко ограничивать прогнозы изменения климата, включая его разнообразные социально-экономические и экологические последствия.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/118/30/e2026290118