Полученные результаты могут помочь климатическим моделям точнее прогнозировать потепление.

Интенсивные лесные пожары могут генерировать огромную энергию, сдвиг ветра и турбулентность, создавая возвышающиеся облака, которые выбрасывают дым высоко в стратосферу, где он может задерживаться. Учёные называют их пирокумуло-дождевыми облаками (pyroCb), и они полны чёрного углерода, основного компонента сажи.

В недавнем исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные обнаружили, что органическое вещество, покрывающее этот чёрный углерод, может значительно увеличить количество солнечного света, поглощаемого облаками, и может повлиять на потепление во всём мире.

Важно понимать свойства дыма, чтобы определить, как пирокумуло-дождевые облака влияют на местную погоду и нагрев или охлаждение атмосферы, сказал Дэвид Петерсон  (David Peterson), метеоролог из Военно-морской исследовательской лаборатории в Монтерее, Калифорния, не принимавший участия в исследовании. «Это исследование является одним из важных компонентов для [понимания] этого», — добавил он. 

Охотники за огненными штормами

В 2019 году химик атмосферы из Вашингтонского университета в Сент-Луисе Раджан Чакрабарти (Rajan Chakrabarty) провёл несколько недель в небольшом фургоне, преследуя лесные пожары в рамках многоинституциональной полевой кампании под названием «Влияние пожаров на региональную и глобальную окружающую среду и качество воздуха» (FIREX-AQ), инициативы, проводимой совместно NOAA и NASA. В рамках инициативы Чакрабарти и его коллеги картировали свежие дымовые шлейфы на земле и отслеживали их распространение.

«Вы когда-нибудь слышали о преследователях торнадо?» — пошутил Чакрабарти. «Мы были как преследователи огненных штормов!» К 45-му дню команда пролетела через Айдахо, Аризону, Вашингтон, Орегон и Калифорнию.

Тем временем самолет DC-8 NASA, модернизированный для сбора и анализа проб воздуха на больших высотах, пролетел примерно в 10 километрах над поверхностью Земли в стратосфере, чтобы собрать частицы чёрного углерода из облаков над пожарами. Затем учёные измерили массу и форму частиц. В свое исследование они включили данные пожара Williams Flats в восточной части Вашингтона и пожаров Castle и Ikes в северной Аризоне.

«Эта инициатива была первым и пока единственным существующим измерением дыма pyroCb, когда он выбрасывался через верхнюю часть активной грозы», — сказал Петерсон.

Группа хотела изучить, как сажа, находящаяся в этих облаках, может влиять на климат. Обычно частицы чёрного углерода в облаках лесных пожаров недолговечны — они часто удаляются из стратосферы примерно в течение 10 дней после типичного лесного пожара. Однако некоторые лесные пожары производят облака pyroCb и могут выбрасывать чёрный углерод в стратосферу, где он остаётся в течение длительного времени. Например, канадские лесные пожары 2017 года создали дымовой шлейф, который окружил часть земного шара, и его последствия сохранялись около 10 месяцев.

Команда наблюдала ключевое различие между чёрным углеродом в типичных лесных пожарных облаках и чёрным углеродом в облаках pyroCb: когда чёрный углерод в облаках pyroCb достигал холодной стратосферы, он служил поверхностью, на которой могли конденсироваться газы внутри облаков. В результате частицы чёрного углерода больше не напоминали те, которые обычно встречаются в саже лесных пожаров; вместо этого они приобрели дополнительный слой органического вещества вокруг себя. 

Группа измерила толщину покрытия и проанализировала его влияние на отдельные частицы. Чёрный углерод с этим дополнительным покрытием поглощал в два раза больше тепла, чем непокрытые частицы того же размера. 

Открытие имеет колоссальные последствия для моделирования будущего климата Земли. Климатическая модель, которая рассчитывает поглощение тепла на основе непокрытых частиц чёрного углерода, может недооценивать потепление. Хотя эти первые измерения являются захватывающими, исследователи отметили, что не менее важно собрать больше данных для полной картины.

«Представьте, что вы инопланетный исследователь, изучающий людей», — сказал Джошуа Шварц (Joshua Schwarz), соавтор исследования, изучающий атмосферу в NOAA. «Встреча всего с одним человеком может раскрыть основные факты, например, у людей две руки и две ноги, но она не охватит всю сложность человеческого взаимодействия». Аналогично, изучение нескольких облаков pyroCb недостаточно, чтобы понять, что возможно из этих облаков. Но «действительно ценно, что у нас есть эти первые измерения», — добавил Шварц.

Ссылка: https://eos.org/articles/black-carbon-from-wildfire-smoke-can-double-warming-effects 

 

Лесные пожары являются одними из самых значительных нарушений, влияющих на структуру экосистемы и биогеохимические циклы в Сибири. Поэтому точное моделирование пожаров с помощью динамических глобальных моделей растительности важно для прогнозирования выбросов парниковых газов и других выбросов, связанных со сжиганием биомассы, для понимания изменений в биогеохимических циклах. Авторы интегрировали широко используемый пожарный модуль SPread and InTensity of FIRE (SPITFIRE) в пространственно-явную индивидуальную динамическую глобальную модель растительности (SEIB-DGVM) для повышения точности прогнозов пожаров, а затем смоделировали будущие режимы пожаров для лучшего понимания их последствий. Модель может хорошо воспроизводить пространственно-временные изменения биомассы, интенсивности пожара и связанных с пожаром выбросов по сравнению с недавними спутниковыми оценками: надземная биомасса (R² = 0,847, RMSE = 18,3 Мг/га), сгоревшая доля (R² = 0,75, RMSE = 0,01), охваченная пожаром площадь (R² = 0,609, RMSE = 690 га), выбросы сухого вещества (R² = 0,624, RMSE = 0,01 кг сухого вещества/м²) и выбросы CO₂ (R² = 0,705, RMSE = 6,79 Тг). Затем было спрогнозировано, что все выбросы 33 газов и аэрозолей, связанных с пожарами, в будущем возрастут из-за увеличения количества подстилки в качестве топливной нагрузки из-за роста производства лесной биомассы под воздействием климата согласно четырём сценариям: RCP8.5, RCP6.0, RCP4.5 и RCP2.6. Моделирование по RCP8.5 показало, что выбросы CO₂, CO, PM_2.5, общего количества твёрдых частиц и общего количества твёрдых частиц углерода в Сибири относительно настоящего периода (2000–2020 гг.) увеличатся на 189,66 ± 6,55, 15,18 ± 0,52, 2,47 ± 0,09, 1,87 ± 0,06 и 1,30 ± 0,04 Tг в год соответственно в будущем периоде (2081–2100 гг.), а количество сожжённых деревьев увеличится на 100%, что приведёт к потере суммарной первичной продукции в размере 385,19 ± 40,4 г C м^-2 в год. Другим ключевым выводом является то, что более высокая влажность подстилки за счёт большего количества осадков относительно подавит прирост выбросов, связанных с пожарами; таким образом, моделирование в рамках RCP8.5 показало самые низкие выбросы среди RCP. Это исследование предлагает понимание будущих режимов пожаров и стратегий развития для повышения региональной устойчивости и смягчения более широких экологических последствий пожарной активности в Сибири.

 

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/21/4195/2024/

 

Главные темы номера:

• БРИКС: Мероприятия по тематике климата, проведенные в РФ. Часть 2. Форум «Климатическая повестка БРИКС в современных условиях» 29-30 августа, Москва
• Институт глобального климата и экологии имени академика Ю.А Израэля Росгидромета начал выпускать месячные оценки состояния глобального климата

Также в выпуске:

• •  Выдержки из совместного коммюнике по итогам двадцать девятой регулярной встречи глав правительств России и Китая 
  • Россия примет участие в заседаниях Арктического совета 
  • Президент Российской Федерации назначил Руслана Эдельгериева главой делегации РФ для участия в совещаниях конвенции ООН об изменении климата 
  • Лучшие экологические инициативы российского бизнеса в области климата 
  • Российскому малому бизнесу упростили порядок зачета углеродных единиц 
  • В РФ сеть наблюдения за вечной мерзлотой в 2024 году вырастет до 78 скважин 
  • Минэкономразвития доработает с регионами планы по адаптации к изменениям 
  • Новые публикации в российских и зарубежных научных изданиях 
  • В Нью-Йорке 22–23 сентября состоялся Саммит будущего – мероприятие, созванное по инициативе генсека ООН Антониу Гутерриша 
  • Президент КС-P29 обозначил цели конференции по климату в Баку 
  • Бюллетень ВМО по качеству воздуха и климату № 4 – сентябрь 2024 г. 

 

Ссылка: выпуск бюллетеня №110 за август - сентябрь 2024 г.

 

Чувствительность скорости роста содержания атмосферного CO₂ к тропической температуре (γ^T) почти удвоилась в период с 1959 по 2011 гг., тенденция, которая связана с ростом засухи в тропиках. Однако с тех пор γ^T снизилась. Понимание того, отражают ли эти изменения γ^T вынужденные изменения или внутреннюю изменчивость климата в углеродном цикле, имеет решающее значение для будущих климатических прогнозов. Авторы показывают, что события удвоения чувствительности могут возникать в расчётах с использованием моделей земной системы с возмущёнными начальными условиями, но, вероятно, объясняются внутренней изменчивостью климата. Установлено, что событие удвоения чувствительности связано с возникновением нескольких, но очень сильных событий Эль-Ниньо, таких как в 1982/83 и 1997/98 гг. Такие экстремальные события приводят к одновременному выбросу углерода тропическими и внетропическими экосистемами, увеличивая дисперсию глобального стока углерода на суше и его кажущуюся чувствительность к тропической температуре. Эти результаты показывают, что удвоение чувствительности не обязательно указывает на изменение реакции углеродного цикла на изменение климата.

 

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adl6155

 

Неуклонное изменение климата в XXI веке ускорит таяние многолетней мерзлоты в Арктике и Субарктике, что может усилить микробную деградацию богатых углеродом почв, выбросы метана и глобальное потепление. Влияние таяния многолетней мерзлоты на будущие лесные пожары в Арктике и Субарктике и связанный с этим выброс парниковых газов и аэрозолей изучены меньше. Здесь представлен всесторонний анализ влияния будущего таяния многолетней мерзлоты на процессы на поверхности суши в Арктике и Субарктике с использованием большого ансамбля CESM2, созданного по сценарию выбросов парниковых газов SSP3-7.0. Анализируя 50 расчётов парникового потепления, охватывающих связь между многолетней мерзлотой, гидрологией и атмосферой, авторы обнаружили, что прогнозируемое быстрое таяние многолетней мерзлоты приводит к сильному высыханию почвы, поверхностному потеплению и снижению относительной влажности в Арктике и Субарктике. Эти комбинированные процессы приводят к нелинейным сдвигам режимов в сопряжённой системе «почва-гидрология» в конце XXI века и быстрому усилению лесных пожаров в Западной Сибири и Канаде.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-024-51471-x

 

Загрязнение воздуха приводит к гибели людей и уничтожает урожай. Будущее изменение климата само по себе может ухудшить или улучшить загрязнение воздуха. Обнаружено, что биосферные реакции на повышение глобальной средней температуры приземного воздуха приведут к увеличению приземного содержания озона почти над всеми поверхностями суши, что приведёт к человеческой смертности и потерям урожая. Напротив, будущие изменения в мелких твёрдых частицах, другом типе загрязнения, уменьшатся в некоторых областях, что спасёт жизни. Однако в таких областях, как тропики и Южное полушарие, где население будет расти наиболее быстро в следующем столетии, концентрации мелких частиц из естественных источников увеличатся. Эти последствия следует учитывать при анализе затрат и выгод принятия мер по борьбе с изменением климата.

Будущее изменение климата может принести локальные выгоды или ущербы от загрязнения приземного воздуха в результате изменения температуры, осадков и транспортных схем, а также изменений в выбросах природных прекурсоров, чувствительных к климату. Авторы оценивают климатические ущербы и выгоды в конце этого столетия в отношении поверхностного озона и мелких твёрдых частиц (PM_2.5; за исключением пыли и дыма), используя одностороннюю автономную связь между моделью общей циркуляции и глобальной трёхмерной транспортно-химической моделью. Они архивируют метеорологию на сегодняшний день (2005–2014 гг.) и конец этого столетия (2090–2099 гг.) для семи будущих сценариев, разработанных для CMIP6. Модель изолирует влияние прогнозируемых изменений выбросов антропогенных прекурсоров по сравнению с влиянием изменений, вызванных только климатом, на поверхностный озон и PM_2.5 для сценариев от экстремального смягчения до экстремального потепления. Затем авторы связывают эти изменения с влиянием на смертность людей и производство сельскохозяйственных культур. В результате прогнозируются ущербы от превышения допустимых концентраций озона почти на всех территориях суши с усиливающимся потеплением и суммарные выгоды из-за вызванных климатом изменений в PM_2.5 в северных экстратропиках, но суммарные ущербы в тропиках и Южном полушарии, где прогнозируется наибольший прирост населения в следующем столетии.

 

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2400117121

 

Глава РАН Красников рассказал о двух направлениях развития Академии наук

Прошло два года с тех пор, как академик Геннадий Красников возглавил Российскую академию наук. О решенных за это время задачах, изменении отношения к экспертизе РАН, проблемах школьных учебников и о том, почему Академия не приняла отчеты об исследованиях на 2,5 млрд рублей, он рассказал в интервью «Газете.Ru».

— Геннадий Яковлевич, вы уже два года возглавляете Российскую академию наук. Что удалось сделать за этот срок?

 — Я действовал в соответствии с намеченной программой: она связана с изменением веса РАН в обществе, усилением ее влияния на принятие государственных решений. В этих направлениях достаточно много сделано.

— Что именно?

— Первое, что изменилось — это отношение к экспертизе Российской академии наук. Она стала обязательной.

Теперь, если мы даем заключение, а оно игнорируется, то продолжение исследований, которые РАН посчитала неперспективными, уже является предметом разбирательства — в том числе со стороны Счетной палаты.

Раньше мы давали заключения, которые просто принимались к сведению, — причем кем-то принимались, а кем-то — нет. Сейчас к экспертизе РАН очень серьезно относятся абсолютно все.

— Это мы заметили. Мы иногда слышим — тот или иной проект «зарубили» эксперты РАН. А можно ли подать жалобу, если ученый считает, что его заявка недооценена?

— Можно. У нас есть утвержденная процедура принятия решений по экспертизе. Сначала высказывают свое мнение отделения РАН по областям науки в лице академика-секретаря, затем профильный вице-президент. Кроме того, у нас есть экспертный совет. Если кто-то не согласен с нашей оценкой, — совет рассматривает его возражения. Если разногласия не удалось снять на этом этапе, то мы можем вынести этот вопрос на заседание Президиума РАН. Однако до этого еще ни разу не доходило.

— А вообще есть жалобщики?

— Очень мало. Потому что в отказе пишется обоснование, и ученые его видят. У нас более пяти с половиной тысяч экспертов, их имена держатся в тайне для подающих заявки на гранты и проекты. Однако для экспертного совета эти эксперты тайными не являются и несут ответственность за обоснованность своего решения. Они знают, что мнение о них в научном сообществе может быть испорчено из-за необоснованного решения. Мы очень ответственно относимся к экспертизе.

— Получается, у вас в руках деньги на всю фундаментальную науку?

— Да, мы определяем направления финансирования фундаментальной науки. Кроме того, мы проводим экспертизу по важным государственным проектам, например, по дорожным картам высокотехнологичных направлений — это в том числе искусственный интеллект, квантовые коммуникации, современные и перспективные сети мобильной связи, водородная энергетика, перспективные космические системы и сервисы и другие. Национальные проекты технологического лидерства — их двадцать сегодня — тоже проходят через Академию. Причем РАН сейчас анализирует не только начальный этап работы, то есть заявки, но и отчеты по выполненным работам. Поэтому количество экспертиз резко выросло. Сейчас мы делаем примерно 75 тысяч экспертиз в год. Это очень много.

— Вы говорите, что анализируете отчеты. А как часто вы даете отрицательные заключения?

— В прошлом году мы дали отрицательные заключения на выполненные работы почти на 2,5 миллиарда рублей по фундаментальным и поисковым исследованиям. То есть мы не приняли эти отчеты.

— Это означает, что 2,5 миллиарда зря были потрачены?

— Необязательно. Отчеты могут быть не приняты по разным причинам. Это может быть плохо написанный отчет, может быть плохо выполнена сама исследовательская работа. Допустим, люди брали на себя определенное обязательство исследовать вопрос, но исследовали его недостаточно.

— Судебных дел у вас нет?

— Нет, и мы думаем, что не будет, потому что мы обычно решаем все возникшие проблемы на экспертном совете. Но и это редкость. Повторюсь, что даже до Президиума ни один вопрос пока не доходил.

— Если понимать экспертизу шире, то сюда входит и Высшая аттестационная комиссия (ВАК), которая присваивает звания кандидатов и докторов наук. Как с ней обстоят дела?

— Она тоже сегодня перешла под эгиду Российской академии наук. Председателем ВАК в июне назначен вице-президент РАН, академик Владислав Панченко, и сейчас будет внесено изменение в закон о том, что председателем ВАК всегда должен быть один из вице-президентов Российской академии наук. Теперь предстоит большая работа по усилению роли РАН в работе комиссии.

— А что вы думаете о работе «Диссернета»?

— «Диссернет» — это одна из общественных организаций, их много. В соответствии с российским законодательством научно-квалификационные работы публикуются открыто. И это правильно: основные научные результаты должны быть открыто доложены и обсуждены. Поэтому все работы, которые выносят на защиту, могут быть прочитаны кем угодно, и любая общественная организация, в том числе любой ученый, может написать и официально высказать свои претензии к той или иной работе. С этой точки зрения «Диссернет», как одна из общественных организаций, делает свое дело.

— Насколько я знаю, РАН довольно долго осуществляла экспертизу учебников. Но почему-то с 2018 года она перестала это делать. Сейчас это право возвращено РАН?

— Да, в августе [президент РФ] Владимир Владимирович Путин подписал закон об обязательном участии Академии наук в экспертизе учебников и электронных пособий для школ. Теперь это очень важная для нас задача.

Когда встал вопрос о технологической независимости страны — мы увидели колоссальный дефицит молодых специалистов технического профиля. Мы видим, что количество сдающих ЕГЭ по физике и математике упало больше чем вдвое за последние годы.

Мало и тех, кто сдает ЕГЭ по химии, биологии. И качество подготовки школьников тоже упало.

Как сказал в свое время президент США Джон Кеннеди, когда Америка была в шоке от того, что СССР запустил Юрия Гагарина в космос: «США проиграли космическую гонку еще за школьной скамьей». Сегодня мы очень четко понимаем важность качественного школьного образования.

Мы специально проводили заседание Президиума, где комплексно разобрали момент усвоения материала школьниками, в том числе обсудили состояние их здоровья. И мы увидели серьезную проблему, которая связана и с преподаванием предметов, и с контентом учебников. К современным учебникам у нас было много вопросов.

— Какие именно вопросы у РАН к учебникам?

— Мы отмечаем, что у нас многие учебники несбалансированы. В частности потому, что наука и техника сегодня развиваются очень быстро, и мы видим, что некоторые авторы хотят сразу же всю эту информацию передать школьникам. Но здесь надо быть очень внимательными — необходимо сначала давать детям основы, помогать им понять принципы, а потом уже переходить к современным технологиям.

Вот у нас в школах есть так называемые «кванториумы». Я туда приезжаю, и мне показывают, как дети разного возраста проектируют роботов. Я задаю вопрос ученикам старших классов: «Вот у тебя робот едет до препятствия и останавливается. Каким способом он измеряет расстояние?» Он не может на это ответить, на этом его знания в робототехнике заканчиваются. То есть, как ребенок собирает этого робота? Как Lego, из разных блоков.

Школа же должна давать хорошее образование, объяснять, как телевизор работает, почему небо синее, а закат красный. Так всегда в традиционной школе и было. Сейчас школьники вроде активно занимаются той же робототехникой, а понимания того, какие процессы лежат в основе движения робота, у них нет.

— Вы сказали, что, прежде всего, за эти два года смогли изменить отношение к экспертизе. Что еще было сделано?

— Второе очень важное направление, которое мы развиваем, — это научно-методическое руководство исследованиями. Если раньше оно заключалось в том, что мы раз в пять лет рекомендовали на выборах кандидатуру на должность директоров научных организаций, то сейчас все по-другому. Мы гораздо активнее участвуем в решении кадровых вопросов. И не только рекомендуем директора, но и потом ведем мониторинг его работы.

Раз в 2-3 года будем направлять комиссии, чтобы смотреть, что происходит в институтах, каких результатов они достигли, какая у них приборная база, научные школы, как именно осуществляется научное руководство институтом.

Зачастую раньше ученые просто отчитывались научными публикациями, и если к ним замечаний не было, то вроде бы и результата они достигли. Сейчас ситуация изменилась.

— А теперь важно, чтобы достигнут был тот результат, который нужен государству?

— Да, и кроме того, нужно аккуратно распределить наших ученых по направлениям, потому что фундаментальные исследования должны вестись широким фронтом, так как велика вероятность случайных прорывов. Многие фундаментальные открытия были совершены случайно, и мы не знаем, на каком направлении этот прорыв может произойти.

— Поэтому нам нужны специалисты по всем направлениям?

— Да. Даже если прорыв произойдет не у нас в стране, то в России должны быть специалисты, готовые подхватить тему. В частности поэтому мы сейчас внимательно смотрим, какими направлениями научных исследований занимается каждый институт, в том числе — соответствуют ли они названию, профилю института. На определенном этапе многие институты отошли от своего первоначального научного профиля, стали заниматься модными темами. В результате сложилась ситуация, когда многие направления научных исследований оказались неохваченными.

— Но ведь «модные темы» породили параллельные исследования, которые уже давно идут в некоторых институтах. Как будете выбирать, кому оставить это направление, а кого перевести на другое?

— Будем оставлять тех, кто считается лучшим. Кроме того, мы вводим понятие востребованных научных исследований. Допустим, кому-то нужна новая математическая модель, а кому-то — уникальный научный прибор. Если какое-то российское ведомство или высокотехнологичная компания говорит, что им нужны те или иные фундаментальные исследования и они готовы дальше профинансировать уже ОКР, то мы считаем это исследование востребованным.

— В прошлом году в РАН была запущена программа «Фундаментальные и поисковые исследования в интересах обороны и безопасности страны». Это так называемая Шестая подпрограмма, ее не было уже много лет. Я понимаю, что все исследования по ней закрыты, но может быть можно что-то рассказать?

— Она наконец-то стартовала в прошлом году в соответствии с постановлением правительства России, и у нас уже есть хороший результат. Эта программа была очень грамотно построена. Там изначально было заложено такое понятие, как квалифицированный заказчик — в лице генеральных конструкторов и генеральных технологов, утвержденных председателем Военно-промышленной комиссии Владимиром Владимировичем Путиным.

— То есть дело там пошло?

— Дело пошло.

— Так как вы являетесь руководителем приоритетного технологического направления по электронным технологиям Российской Федерации, несколько вопросов по микроэлектронике. В «Сириусе» только что завершился форум «Микроэлектроника». Там были представлены какие-то прорывные российские разработки?

— Да, например, ФИАН имени П.Н.Лебедева Российской академии наук представил прототип 50-кубитного компьютера на ионной платформе, его осмотрел председатель правительства России Михаил Мишустин. Были и многие другие новинки.

— Еще один вопрос касается российских процессоров. С некоторого времени нам стало негде их производить. Ищутся ли выходы из этого тупика?

— Девяностонанометровый двухъядерный «Эльбрус» производится на «Микроне». Конечно, когда-то была возможность производить их за рубежом и по 14-нанометровой топологии, и ниже, но сегодня с этим сложнее. Когда ситуация изменилась, мы внимательно посмотрели, будет ли нам достаточно 90-нанометровой топологии, и поняли, что пока этого хватает. Вместе с тем в России сейчас ведутся большие работы по созданию новых возможностей производства по более низкой топологии.

— «Эльбрус» — хороший процессор?

— Конечно. Особенно когда он не использует побитовую компиляцию, которая сдерживает его возможности. У него очень хорошая архитектура, традиционная, его делали специалисты советской школы. И весь вопрос в софте.

Для спецприменения все программы написаны на кодах «Эльбруса», поэтому он работает очень эффективно.

— На каком уровне, по сравнению с мировыми, находятся российские разработки по квантовой связи?

— На мировом. Просто в квантовой связи есть несколько возможностей передачи информации — например, по оптоволокну — и здесь мы находимся на мировом уровне по многим показателям, а есть передача информации через космические спутники. В этом направлении Китай на сегодняшний день является мировым лидером, но мы сейчас ведем большую работу по сокращению отставания с ним.

— Еще один вопрос про элементную базу для спутников российского производства. Там нужны особые интегральные микросхемы, устойчивые к факторам космического воздействия. В Советском Союзе эта база существовала, а потом на российские спутники стали ставить все подряд. Как сейчас обстоят дела?

— Действительно, на некотором этапе в спутники стали ставить микросхемы иностранного производства, количество типономиналов которых доходило до тридцати тысяч. Нужна была жесткая унификация, причем не только на уровне интегральных микросхем, но и на уровне космической аппаратуры. Работа по унификации была начата уже больше 6 лет назад, и вот сейчас у нас уже появились свои отечественные спутники на полной отечественной элементной базе — например, глонассовские. Но в этом направлении предстоит еще много работы.

— Что планируете реализовать в ближайшем будущем?

— Предстоит большая работа по адаптации РАН к тем вызовам, которые сегодня стоят перед нашей страной и, соответственно, перед наукой. Многое предстоит сделать по укреплению научно-технологического суверенитета нашей страны, и участию РАН в решении этих задач будет посвящено предстоящее общее собрание, запланированное на первую половину декабря этого года. Есть еще большое направление, связанное с реализацией мероприятий Десятилетия науки и технологий. Я, как сопредседатель Координационного комитета Десятилетия, активно в этом участвую. На мой взгляд, главный результат — это то, что благодаря Десятилетию науки и технологий про науку стали говорить больше в СМИ, социальных сетях. Появилось множество интересных проектов. Теперь векторы должны смещаться от простого к более сложному. Нужно не упрощать науку, а подтягивать уровень потребителя. Например, чтобы человек, посмотрев научную передачу, мог не залезать в интернет и не уточнять тот или иной термин, а уже имел необходимые знания, пусть и не на таком продвинутом уровне, которыми обладают ученые. 

 

ССылка: https://www.gazeta.ru/science/2024/09/30/19814251.shtml 

 

Арктическое усиление, непропорциональное потепление Арктики по сравнению со средним глобальным показателем, имеет далеко идущие последствия для погодных условий, экосистем и углеродного цикла. Это исследование количественно определяет, как изменения в атлантической меридиональной термохалинной циркуляции (АМТЦ) — ключевом компоненте глобальной климатической системы — могут влиять на это явление. Продемонстрировано, что более медленная АМТЦ может смягчить арктическое потепление к концу XXI века, в первую очередь за счёт усиления отражения солнечной энергии, связанного с сокращением потери арктического морского льда. Это открытие подчёркивает важную роль океанических течений в глобальном регулировании климата и имеет жизненно важное значение для разработки эффективных мер реагирования на увеличение выбросов парниковых газов.

Усиленное потепление Арктического региона по сравнению с остальной частью земного шара, известное как арктическое усиление, вызвано множеством разнообразных факторов, многие из которых находятся под влиянием атлантической меридиональной термохалинной циркуляции. Авторы количественно оценивают роль изменений АМТЦ в усилении Арктики на протяжении XXI века, сравнивая два набора климатических моделей в рамках одного и того же сценария изменения климата, но с двумя разными состояниями АМТЦ: одно с ослабленной и другое с устойчивой АМТЦ. Обнаружено, что ослабленная АМТЦ может снизить среднегодовое потепление Арктики на 2°C к концу столетия. Основным фактором, способствующим этому снижению потепления, является обратная связь альбедо поверхности, обусловленная меньшей потерей морского льда из-за замедления АМТЦ. Другим важным фактором являются изменения в поглощении тепла океаном. Ослабленная АМТЦ и связанная с ней аномальная дивергенция переноса тепла океаном приводят к увеличению поглощения тепла океаном и охлаждению поверхности. Эти два фактора неразрывно связаны в сезонных временных масштабах, и их относительная важность для усиления Арктики может меняться в зависимости от сезона. Ослабленная АМТЦ также может смягчить потепление в Арктике посредством обратной связи по градиенту температуры, создавая заметное охлаждение от поверхности до нижней и средней тропосферы, одновременно вызывая относительно более слабое охлаждение в верхней тропосфере. Кроме того, ослабленная АМТЦ увеличивает долю облаков нижнего яруса над североатлантическим минимумом потепления, вызывая там значительное охлаждение посредством обратной связи облаков в коротковолновой области, несмотря на то, что общий эффект обратной связи облаков в коротковолновой области заключается в небольшом росте средней температуры над Арктикой.

 

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2402322121

 

Высокоамплитудные квазистационарные атмосферные волны Россби с зональными волновыми числами 6–8, связанные с явлением квазирезонансного усиления (КРУ), были связаны с устойчивыми летними экстремальными погодными явлениями в Северном полушарии. КРУ не очень хорошо разрешены в климатических моделях текущего поколения, поэтому необходим альтернативный подход к оценке их поведения. Используя ранее разработанный полуэмпирический подход на основе «отпечатков пальцев», авторы прогнозируют будущее возникновение событий КРУ на основе полученного из зонально усредненного поля температуры поверхности индекса КРУ, сравнивая результаты CMIP5 и CMIP6. Существует общее согласие между моделями, при этом в большинстве расчётов прогнозируется существенное увеличение индекса КРУ. Более значительное увеличение обнаружено среди CMIP6-SSP5-8.5 (42 модели, 46 реализаций), при этом 85% моделей демонстрируют положительную тенденцию по сравнению с 60% CMIP5-RCP8.5 (33 модели, 75 реализаций), с уменьшенным разбросом среди моделей CMIP6-SSP5-8.5. Оценки CMIP6- SSP3-7.0 (23 модели, 26 реализаций) показывают качественно похожее поведение с CMIP6- SSP5-8.5, что указывает на существенное увеличение числа событий КРУ в сценариях выбросов «бизнес как обычно», и результаты сохраняются независимо от увеличения чувствительности климата в CMIP6. Прогнозируемое сокращение аэрозолей в CMIP6-SSP3- 7.0-lowNTCF (5 моделей, 16 реализаций) приводит к эффекту остановки в индексе КРУ и арктическом усилении в течение первой половины XXI века. Этот анализ показывает, что антропогенное потепление, вероятно, приведёт к ещё более существенному увеличению числа событий КРУ (и связанных с ними экстремальных летних погодных явлений), чем указывалось в предыдущих анализах.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-024-72787-0

 

Используя наборы данных реанализа и модель Community Earth System, авторы изучают влияние взаимодействия озона и климата на температуру арктической стратосферы зимой и ранней весной. С 1980 по 1999 гг. температура арктической стратосферы значительно увеличивалась в начале зимы (ноябрь и декабрь), что в первую очередь связано с взаимодействием озона и климата. В частности, тенденция к увеличению содержания озона в этот период приводит к охлаждению длинноволновой радиацией в стратосфере. Между тем, взаимодействие озона и климата ведёт к состоянию стратосферы, усиливающему распространение восходящих волн и нисходящую ветвь циркуляции Брюэра-Добсона, которая, в свою очередь, адиабатически нагревает стратосферу и компенсирует прямое обусловленное озоном охлаждение длинноволновой радиацией. Кроме того, усиленное распространение восходящих волн может привести к смещению стратосферного полярного вихря к экватору в сторону восточного побережья Евразии, что сопровождается зонально асимметричными аномалиями стратосферной температуры. Напротив, в конце зимы и весной тенденции охлаждения в арктической стратосфере в основном обусловлены усиленным охлаждением коротковолновым излучением, связанным с истощением стратосферного озона. После 2000 года реакция тенденции температуры арктической стратосферы на изменения озона слабее, чем в 1980–1999 гг. В этом исследовании подчёркивается влияние взаимодействий озона и климата на внутрисезонную изменчивость температуры арктической стратосферы.

 

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2024/egusphere-2024-2740/