Растущая тенденция глобальной урбанизации, особенно ярко выраженная в растущих городских районах Пакистана, требует тщательного изучения изменений в землепользовании/земельном покрове и их обширных экологических последствий. Понимание этих преобразований имеет решающее значение для принятия обоснованных решений в развитии экологической динамики. В этом исследовании используются географические информационные системы, дистанционное зондирование и статистический анализ для тщательного изучения изменений в землепользовании/земельном покрове в округе Окара, Пакистан, с 1991 по 2023 гг. Несмотря на свою большую социально-экономическую значимость, округ Окара оставался относительно малоизученным, что делает это исследование важным вкладом в понимание его меняющегося ландшафта. Ключевые показатели включают нормализованный индекс разницы растительности (Normalized Difference Vegetation Index) и нормализованный индекс разницы застройки (Normalized Difference Built-up Index), коррелирующие с температурой поверхности Земли. Результаты включают в себя сокращение растительного покрова на 22,6% (415,1 км²) и увеличение городских территорий на 64,1% (110,7 км²) с 1991 по 2023 гг. Корреляции показывают устойчивую отрицательную связь между нормализованным индексом разницы растительности и температурой поверхности Земли (R², 0,55–0,69) и положительную корреляцию между температурой поверхности Земли и нормализованным индексом разницы застройки (R², 0,62–0,69), что указывает на сохраняющийся эффект городского острова тепла. Исследование подчёркивает настоятельную необходимость устойчивого городского планирования для баланса между потребностями развития и сохранением окружающей среды. Осознанное принятие решений может смягчить эффект городского острова тепла, подчёркивая более широкие последствия для глобальных проблем урбанизации. Это исследование способствует пониманию динамики в землепользовании/земельном покрове и стимулирует обсуждения Целей устойчивого развития, мер по борьбе с изменением климата и развития устойчивых городов и сообществ.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-89167-x

 

Антарктические атмосферные реки — это форма экстремальных погодных условий, которая переносит тепло и влагу из субтропиков и/или средних широт Южного полушария на Антарктический континент. Современные события атмосферных рек, как правило, оказывают положительное влияние на баланс массы антарктического ледяного покрова, инициируя сильные снегопады, однако они также вызывают таяние морского льда и прибрежных ледяных покровов, а также дестабилизацию шельфового ледника. В этом обзоре авторы изучают атмосферную динамику и воздействие антарктических атмосферных рек на протяжении их жизненного цикла, чтобы лучше понять их суммарный вклад в баланс массы ледяного покрова. Атмосферные реки возникают в высокоамплитудных парах давлений, и те, которые достаточно сильны, чтобы достичь Антарктиды, часто образуются в волнах Россби, инициированных тропической конвекцией. Антарктические атмосферные реки — редкие события (~3 дня в году на место), но они ответственны за 50–70% экстремальных снегопадов в Восточной Антарктиде с 1980-х годов. Однако они также могут спровоцировать масштабные явления поверхностного таяния, такие как окончательное разрушение шельфовых ледников Ларсен А в 1995 году и Ларсен В в 2002 году. Изменение климата, вероятно, вызовет более сильные атмосферные реки, поскольку антропогенное потепление увеличивает содержание водяного пара в атмосфере. Будущие исследования должны определить, как эти последствия изменения климата изменят взаимосвязь между атмосферными реками Антарктики, суммарным балансом массы ледяного покрова и будущим повышением уровня моря.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-024-00638-7

 

За последние 70 лет с момента основания Китайской Народной Республики развитие городов достигло значительного прогресса, но также столкнулось с серьёзным загрязнением атмосферы, что стало существенным препятствием для их высококачественного развития. Таким образом, понимание механизмов взаимодействия между развитием городов и загрязнением атмосферы имеет решающее значение для содействия устойчивому строительству городов. В этой статье такие механизмы исследуются теоретически путём анализа взаимодействия между городским населением, промышленностью, пространством, социальным развитием и загрязнением. Используя одновременно модель и метод трёхэтапных наименьших квадратов, авторы изучают эти взаимосвязи и дополнительно исследует пороговые эффекты. Результаты показывают нелинейную связь со значительными пороговыми значениями: (1) Высокие уровни PM_2.5, численность населения и промышленная агломерация могут перейти от усугубления загрязнения к обеспечению управления, хотя чрезмерные пороговые значения обращают эту тенденцию вспять. (2) PM_2.5 опосредуют влияние пространственного разрастания, экологического регулирования и динамики населения, колеблясь между эффектами управления и загрязнения. (3) Промышленная агломерация и пространственное разрастание демонстрируют различные воздействия на смягчение загрязнения в зависимости от интенсивности загрязнения и городских порогов. Эти результаты дают критически важное представление о сложной динамике между городским развитием и загрязнением атмосферы, подчёркивая важность принятия дифференцированных стратегий, основанных на конкретных городских порогах. В конечном счёте, это исследование вносит вклад в более широкую цель гармонизации экономического роста, социального развития и экологической устойчивости в городских районах, выступая в качестве ценного ориентира для городов по всему миру, сталкивающихся с аналогичными проблемами.

 

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/16/2/201

 

Городские территории характеризуются изменениями местного климата, приводящими к так называемому острову городской метеорологии (urban meteorology island, UMI). UMI является результатом различных физических свойств поверхностей в городах по сравнению с их сельским окружением. В этом исследовании авторы выполнили ряд многолетних расчётов с использованием модели Weather Research and Forecast и двух городских схем для изучения чувствительности изменений городского климата (или UMI) к изменениям характеристик городской среды, описываемых в моделях так называемыми параметрами городского покрова (urban canopy parameters, UCP). Полученные результаты показывают высокую чувствительность изменений, вызванных городом, во всех упомянутых метеорологических переменных к изменениям UCP. Температура в городских районах в основном зависит от изменений в городской доле, альбедо крыш, зелёных крыш с орошением, а также от антропогенного тепла зимой, с величиной около 0,5°C. Напротив, на скорость городского ветра влияют скорее параметры, описывающие городскую морфологию. Это исследование также показывает существенные различия между обеими используемыми городскими моделями, в основном в городской температуре зимой. Результаты исследования также могут быть использованы в качестве первичной оценки различных стратегий смягчения, представленных изменениями значений UCP. Уменьшение городской доли и увеличение альбедо крыш, по-видимому, являются наиболее подходящими возможностями для снижения интенсивности городского острова тепла летом, крыши, покрытые растительностью, оказывают заметное влияние только в том случае, если они также орошаются.

 

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2025/egusphere-2025-388/

 

Тенденции городских концентраций O₃ и NO₂ в Европе и Соединённых Штатах Америки были изучены в период с 2000 по 2021 гг. Используя данные мониторинга поверхности из баз данных TOAR-II и Европейского агентства по охране окружающей среды, был проведён кусочно-квантильный регрессионный анализ (piecewise quantile regression, PQR) на 228 временных рядах концентраций O₃ (144 европейских, 84 американских) и 322 временных рядах концентраций NO₂ (245 европейских, 77 американских). Анализ PQR допускал две точки разрыва за 23-летний период, чтобы сбалансировать намерение описать изменения за большой период времени, при этом всё ещё фиксируя резкие изменения, которые могут происходить в городской атмосфере. Регрессии были выполнены по квантилям в диапазоне от 0,05 до 0,95, и были отмечены признаки замедления роста высоких европейских уровней O₃. В Европе было обнаружено больше тенденций к увеличению концентраций O₃ в период 2015–2021 гг. по сравнению с 2000–2004 гг. Обратное было верно в США, где сократилось число участков с увеличением концентраций O₃ при сравнении тех же периодов. Анализ точек изменения выявил большую долю участков в Европе, где вторая точка изменения концентраций NO₂ перешла от положительного к отрицательному тренду, в 2020 г. (41/43 вторых точек изменения в этом году). Это было связано со снижением концентраций NO₂ из-за пандемии COVID-19, однако в некоторых случаях эти тенденции роста сохранились после восстановления после ограничений.

 

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2025/egusphere-2024-3743/

 

Понимание внутренней изменчивости климатической системы имеет решающее значение при выделении внутренних и антропогенно обусловленных сигналов. Авторы исследуют режимы изменчивости Атлантической меридиональной термохалинной циркуляции (АМТЦ) с помощью экспериментов по возмущению с сопряжённой моделью Института Пьера-Симона Лапласа и сравнивают их с расчётами доиндустриального контроля в рамках проекта CMIP6. Выделено два характерных режима изменчивости — десятилетний-мультидесятилетний (DMD_var) и столетний (CEN_var). Первый в основном обусловлен температурными аномалиями в субполярной Северной Атлантике, тогда как второй - солёностью в западной части субполярной Северной Атлантики. Амплитуда каждого режима линейно масштабируется со средней силой АМТЦ в экспериментах с моделью Института Пьера-Симона Лапласа. Амплитуда DMD_var хорошо коррелирует со средней силой АМТЦ в моделях CMIP6, тогда как мода CEN_var — нет. Эти результаты показывают, что сила DMD_var существенно зависит от среднего состояния Северной Атлантики, тогда как мода CEN_var может зависеть от модели.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GL110356

 

Земля, вероятно, уже вступила в 20-летний период, в течение которого глобальные температуры будут в среднем на 1,5°C выше, чем в доиндустриальные времена. 

В 2016 году мировые лидеры подписали Парижское соглашение — юридически обязывающий договор, устанавливающий долгосрочные цели для стран по сокращению выбросов парниковых газов. 

Страны, подписавшие договор, согласились ограничить потепление «значительно ниже» 2°C и прилагать усилия по ограничению потепления 1,5°C сверх доиндустриального уровня. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) ООН определила эти пороговые значения как среднее значение за 20-летний период. Использование этого многодесятилетнего среднего значения помогает гарантировать, что тенденции потепления обусловлены вмешательством человека, а не годовыми естественными колебаниями температуры. 

Человечество узнает наверняка, завершили ли мы 20-летний период на уровне 1,5°C и, следовательно, достигли ли мы предела Парижского соглашения, только задним числом. Но два модельных исследования, опубликованных в Nature Climate Change, сигнализируют о том, что мы, вероятно, уже вошли в 20-летнее окно и потенциально пересекли середину. По мнению авторов, только радикальное сокращение выбросов может удержать мир ниже порогового значения. 

Июнь 2024 года стал двенадцатым месяцем подряд, когда среднемесячная температура поверхности Земли достигла или превысила отметку 1,5°C, согласно данным Службы по изменению климата Copernicus и Berkeley Earth. Глобальные температуры были выше, чем ожидали учёные как в 2024, так и в 2023 году. 

«Если мы останемся в этой текущей политической ситуации, первый год на уровне 1,5°C будет сигналом того, что мы уже находимся в этом 20-летнем периоде», — сказал Эмануэле Беваква (Emanuele Bevacqua), климатолог из Центра исследований окружающей среды имени Гельмгольца в Лейпциге, Германия, и автор одного из новых исследований. 

Окно потепления 

Учёные используют модели для прогнозирования будущих климатических условий. Эти модели включают исторические климатические наблюдения, такие как температура, осадки и химия океана, а также понимание учёными того, как работают земные системы. Одной из самых известных климатических программ является CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6), опубликованная Всемирной программой исследований климата. 

CMIP6 включает в себя различные сценарии потепления, основанные на различных потенциальных политических путях. Сценарий SSP2-4.5, известный в разговорной речи как сценарий «среднего пути», наиболее близко напоминает текущее развитие климатической политики (SSP означает Shared Socioeconomic Pathways). 

В одном из новых исследований Алекс Кэннон (Alex Cannon), климатолог из Environment and Climate Change Canada, проанализировал вероятность того, что 12 последовательных месяцев на уровне или выше 1,5°C произойдут в 20-летнем окне, в течение которого Земля превысит предел Парижского соглашения. Он обнаружил, что в прогнозах CMIP6 в рамках сценария SSP2-4.5 вероятность такого результата составляет 76%. 

«В прогнозах большинства моделей долгосрочное потепление за пределами порога [Парижского соглашения] происходит до того, как мы увидим 12 месяцев выше этого порога», — сказал Кэннон. 

Во втором исследовании Беваква и его коллеги провели аналогичный анализ, обнаружив, что вероятность того, что Земля вошла в 20-летнее окно, превышает 99%. 

Оба исследования подчёркивают то, что учёные знали годами — что Земля стремительно приближается к порогу 1,5°C. «Мы уже знаем версию этого», — сказал Роберт Роде (Robert Rohde), климатолог из Berkeley Earth, некоммерческой организации по исследованию климата. «Мы стучимся в дверь 1,5°C и будем там в течение нескольких лет». Роде не принимал участия в новых исследованиях. 

Авторы обоих исследований подчеркнули, что их анализы не означают, что температуры Земли уже превысили порог Парижского соглашения. 

Но близкая уверенность в том, что Земля вошла в 20-летнее окно, полезна с точки зрения адаптации, сказал Беваква. Если Земля вошла в это окно, человечество, вероятно, начнёт испытывать эффекты, которые предсказывали учёные, такие как ухудшение и более частые засухи, волны тепла, лесные пожары, наводнения и сильные осадки. 

Неучтённое воздействие 

Двенадцать последовательных месяцев глобальной температуры, наблюдаемой на уровне или выше 1,5°C, были удивительны, пишет Кэннон, поскольку модели CMIP6 показали, что такой длительный период высоких температур будет необычным так рано, как в 2024 году. 

Расхождение между наблюдаемыми температурами в 2024 году и модельными ожиданиями может быть связано с потеплением климата или воздействием, которое произошло после публикации CMIP6, например, извержением Тонга в 2022 году, изменениями в правилах судоходства в 2020 году и последствиями пандемии COVID-19, пишет Кэннон. 

Ожидается, что влияние глобальных событий, не включённых в CMIP6, будет небольшим, сказал Роде. Глобальные температуры за последние несколько лет «немного выше», но всё ещё «в пределах того, что ожидают модели», добавил он. 

Выход США и призыв к действию 

Объявленный президентом Дональдом Трампом выход из Парижского соглашения, который, согласно условиям договора, вступит в силу только через 12 месяцев, может замедлить усилия по сокращению выбросов в Соединённых Штатах, но выход не обязательно изменит долгосрочную температурную тенденцию на Земле сказал Роде. 

«Отсутствие лидерства со стороны США является негативным фактором... В то же время США вряд ли повернут время вспять в своём собственном прогрессе», например, резко увеличив использование угля в результате выхода из соглашения, сказал он. 

«Остальной мир, — продолжил Роде, — будем надеяться, продолжит тот прогресс, которого мы достигли». 

«Год выше 1,5°C — это не время для отчаяния, а призыв к действию», сказал Беваква.

 

Ссылка: https://eos.org/articles/were-about-to-reach-the-paris-agreement-limit-if-we-havent-already

 

При текущих определяемых на национальном уровне вкладах в смягчение выбросов парниковых газов глобальное потепление, как прогнозируется, достигнет 2,7°C выше доиндустриального уровня. В этом обзоре показано, что при таком уровне потепления Арктика изменится до неузнаваемости: практически каждый день в году температура воздуха будет выше доиндустриальных экстремальных значений, Северный Ледовитый океан будет практически свободен ото льда в течение нескольких месяцев летом, площадь Гренландии, на которой достигается температура таяния по крайней мере в течение месяца, увеличится примерно в четыре раза, а площадь многолетней мерзлоты будет примерно вдвое меньше, чем в доиндустриальные времена. Эти геофизические изменения сопровождаются широко распространёнными нарушениями экосистем и повреждением инфраструктуры, которые, как здесь показано, можно было бы существенно сократить за счёт усиления усилий по ограничению глобального потепления.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s44168-025-00221-w

 

Поверхностный слой океана играет решающую роль в климате Земли, поглощая избыточное атмосферное тепло, тем самым регулируя глобальные температуры. Здесь, используя данные о глобальной ежедневной температуре поверхности моря, авторы документируют заметное увеличение устойчивости аномалий температуры поверхности моря по всему Мировому океану с 1982 года. Эта тенденция также очевидна в частотном пространстве, показывая уменьшение дисперсии температуры поверхности моря на временных масштабах короче месяца, но небольшое увеличение на более длительных временных масштабах. Простая стохастическая модель приписывает эту длительную память трём ключевым факторам: углублению поверхностного слоя перемешивания, ослаблению океанического воздействия и снижению скорости затухания. Первые два фактора уменьшают дисперсию на более коротких временных масштабах, в то время как третий увеличивает её на более длительных. Представленные выводы имеют большое значение для наблюдаемого увеличения продолжительности морских волн тепла и связанных с этим повышенных термических угроз для морских организмов. Это исследование также предполагает, что способность океана поглощать тепло ослабевает.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02245-w

 

Антропогенное потепление климата усиливается в Арктике, влияя на арктический углеродный цикл и его роль в регулировании климата и глобальных биогеохимических циклов. В этом обзоре авторы дают количественный и всесторонний обзор современного арктического углеродного цикла в континууме «суша-океан». Запасы наземной почвы составляют 877 ± 16 Пг С, а верхние морские отложения содержат 82 ± 35 Пг С. В целом, интегрированная арктическая система представляет собой сток углерода, обусловленный поглощением океаном CO₂ (127 ± 36 Тг С год^-1) и захоронением органического углерода в шельфовых морских отложениях (112 ± 41 Тг С год^-1). Наземные системы, включая внутренние воды и нарушения, являются суммарным источником CH₄ (38 (21, 53) Тг C год^–1) и CO₂ (12 (–606, 661) Тг C год^–1). Поглощение углерода в Арктике, вероятно, ослабнет при продолжающемся потеплении из-за таких факторов, как усиление прибрежной эрозии, выделение речного органического углерода и усиление оборота углерода в прибрежной зоне, что снижает захоронение шельфовых отложений. Озеленение Арктики и увеличение поглощения углерода на суше будут в значительной степени компенсированы усилением дыхания почвы, нарушениями от экстремальных явлений и усилением выбросов из внутренних вод. В будущих исследованиях следует отдать приоритет расширению охвата небольших водосборов и прибрежных регионов, а также включению нелинейных реакций в биогеохимические модели.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-024-00627-w