Температурные изменения в XX веке впервые за последние две тысячи лет охватили 98 процентов поверхности Земли, говорится в статьях, опубликованных в Nature и Nature Geoscience. До этого потепления и похолодания происходили в разных регионах планеты в разное время, то есть климатические изменения не были глобальными, выяснили авторы.

За последние две тысячи лет известны несколько эпох резких климатических колебаний. Это, например, Малый ледниковый период, который продолжался примерно с 1300 по 1850 годы. В последние несколько десятилетий этот термин часто используется для обозначения продолжительного похолодания практически планетарного масштаба. Менее известен средневековый теплый период (средневековый климатический оптимум), который длился с 800 по 1200 годы. В первые века нашей эры случился Римский климатический оптимум — сравнительно короткий период потепления, за которым наступило похолодание раннего Средневековья, продолжавшееся примерно до 750 года.

Климатолог Рафаэль Нойком (Raphael Neukom) из Бернского университета и его коллеги из консорциума PAGES 2K, члены которого занимаются палеоклиматическими реконструкциями, решили проверить предположение, действительно ли эти и другие климатические изменения за последние 2 тысячи лет происходили в глобальном масштабе. Исследователи, используя семь статистических моделей, построили температурные реконструкции за период с 1 по 2000 годы нашей эры, используя данные, собранные консорциумом. В их числе были письменные свидетельства, соотношения изотопов кислорода и водорода в озерных и морских отложениях, гляциологические данные, годовые кольца деревьев, состав ископаемых кораллов и спелеотерм (карбонатных образований в пещерах).

Анализ данных показал, что до XX века все климатические изменения не происходили одновременно на всей планете. Потепления и похолодания случались в разных регионах в разное время. В 84 процентах случаев пики потепления или похолодания продолжительностью 51 год случались менее чем в половине регионов планеты. Так, в течение Малого ледникового периода наибольшее понижение температуры поверхности земли в центральном и северном Тихоокеанском регионе, по-видимому, произошло в XV веке, в северо-западной Европе и на северо-востоке Северной Америки пик похолодания пришелся на XVII век, а в остальных регионах — на начало XIX века.

В то же время в XX веке повышение температуры произошло на 98 процентах поверхности планеты, за исключением внутренних областей Антарктиды. Ученые увидели два долговременных периода потепления. Один начался в начале XX века и, по мнению авторов, был результатом антропогенного воздействия и природных аномалий. Второй, современный период, начался в середине 1970-х годов и продолжается по сей день. Температурные тренды, наблюдавшиеся в XX веке, уже вышли за пределы температурных изменений в до-индустриальные периоды. По мнению авторов, это свидетельствует о том, что текущие изменения климата вызваны антропогенным воздействием.

«Эта статья должна, наконец, остановить людей, которые утверждают, что современное изменение климата является частью климатического цикла. Эта статья показывает действительно большую разницу между изменениями климата, случавшимися в прошлом, и глобальным эффектом антропогенного воздействия», — говорит не участвовавший в исследовании климатолог Марк Маслин (Mark Maslin) из Университетского колледжа Лондона.

Недавно климатологи с помощью компьютерного моделирования показали, что концентрация углекислого газа в атмосфере Земли достигла максимума за последние три миллиона лет, а глобальная средняя температура в 2018 году превышала среднюю температуру за 1850-1900 годы на 0,99±0,13 градуса Цельсия.

Ссылка: https://nplus1.ru/news/2019/07/25/change

В ожидании очередной волны тепла и рекордно высоких температур правительственные учреждения выпустили предупреждения, которые могут быть зловещими. «Гнетущая и опасная жара» предупредила Национальная служба погоды. «Чрезмерная жара, «тихий убийца», - повторил пресс-релиз Национального управления океанических и атмосферных исследований. «Экстремальная жара опасна», - написал в твиттере Департамент по чрезвычайным ситуациям Нью-Йорка. Люди имеющие проблемы со здоровьем, пожилые люди и маленькие дети особенно подвержены воздействию сильной жары. Это угроза, растущая по мере изменения климата.

«Чтобы понять, как изменение климата увеличивает частоту тепловых волн, необходимо рассматривать температуру Земли как кривую, похожую на колокольчик» - сказал Майкл Манн (Michael Mann), директор Государственного научного центра по изучению системы Земли в Пенсильвании. Изменение климата смещает эту «кривую колокольчика» в сторону более горячей части температурной шкалы. Даже небольшое смещение в центре означает, что бо́льшая часть кривой касается экстремальной части температурной шкалы. «Итак, вы знаете, что потепление на 1 градус Цельсия, которое мы видели до сих пор, может привести к 10-кратному увеличению частоты 100-градусных дней (по Фаренгейту или 37,8°С) в Нью-Йорке, например», - сказал М. Манн. Согласно Программе исследований глобальных изменений в США (U.S. Global Change Research Program), с 1960-х годов в 50 крупных американских городах среднее число периодов сильной жары, определяемой как два или более последовательных дня, когда дневные минимумы превышали исторические температуры июля и августа, утроилось. К 2010-ым годам среднее число тепловых волн возросло со среднего значения два в год в 1960-х годах до нынешних почти шести в год.

Существует также другой путь усугубления ситуации за счёт изменения климата - посредством изменения струйных течений. Эти воздушные потоки в атмосфере способствуют изменениям метеорологических условий, они управляются перепадом температур, который сокращается. Поэтому, когда приходят волны тепла, они дольше остаются на месте.

«Мы разогреваем Арктику быстрее, чем остальные регионы в северном полушарии», - сказал М. Манн. «Таким образом, этот температурный градиент уменьшается от субтропиков к полюсу, и именно этот температурный градиент управляет струйным потоком». В то же время при определённых обстоятельствах струйное течение может «застрять» между атмосферной стеной в субтропиках и в Арктике, сохраняя над регионом стабильную метеорологическую обстановку. «Именно тогда вы получаете эти рекордные погодные явления», - сказал д-р Манн, - «не только беспрецедентную волну жары и засуху, но и пожары, и наводнения. Это объясняет европейские волны тепла летом прошлого года, а также недавнюю, как и текущую волну в Северной Америке».

Согласно оценкам общенациональной программы исследований глобальных изменений в США, сегодня период времени, в течение которого, как ожидается, могут возникать волны тепла, на 45 дней длиннее, чем в 1960-е годы.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, которые в наибольшей степени используют методы, соответствующие мировым стандартам, в настоящее время холодная погода убивает больше людей, чем жаркая. Однако по мере повышения глобальной температуры число смертей, связанных с сильным похолоданием, по прогнозам, уменьшится. В то же время число смертей, обусловленных сильной жарой, будет увеличиваться. И число таких смертельных исходов, согласно Национальной Оценке Климата (National Climate Assessment), превысит снижение смертности от сильной простуды, что означает общее увеличение смертности.

Ссылка: https://www.nytimes.com/2019/07/18/climate/heatwave-climate-change.html

Возможность обрушения ледяного щита Антарктики остаётся крупнейшим источником неопределённости в прогнозах будущего повышения уровня моря. Эта неопределённость обусловлена несовершенством понимания процессов и внутренней изменчивости климатического воздействия на ледяные щиты. Используя математический аппарат статистической физики и большие ансамбли результатов современных модельных расчётов ледяного покрова, авторы показали, что обрушение ледяных щитов расширяет диапазон возможных сценариев будущего повышения уровня моря. Они также обнаружили, что разрушение морских ледяных щитов делает сценарии быстрого повышения уровня моря в будущем более вероятными.

Повышение уровня моря может значительно ускориться, если морские ледовые щиты станут нестабильными. Если такая нестабильность произойдёт, в будущих прогнозах повышения уровня моря будет существовать значительная неопределённость из-за несовершенства в моделировании процессов в ледниковом покрове и непредсказуемой изменчивости климата. Авторы использовали математические и вычислительные подходы для идентификации процессов в ледниковом щите, приводящих к неопределённости в прогнозах изменения уровня моря. Используя стохастическую теорию возмущений из статистической физики в качестве инструмента, они математически показали, что нестабильность морского ледяного покрова значительно усиливается и искажает уровень неопределённости в прогнозах изменения уровня моря, причём в наихудших сценариях быстрое повышение уровня моря более вероятно, чем медленное в наилучших сценариях. Авторы также проанализировали большой ансамбль модельных результатов для ледника Туэйтс (Thwaites), морского ледника в Западной Антарктике, который считается нестабильным. Это ансамблевое моделирование показывает, что неопределённость, связанная исключительно с внутренней изменчивостью климата, может составлять значительную долю общих ожидаемых потерь льда ледником Твайтс. Авторы пришли к выводу, что одна только внутренняя изменчивость климата может быть причиной значительной неопределённости в прогнозах повышения уровня моря и что большие ансамбли являются необходимым инструментом для количественного определения верхних границ этой неопределённости.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/116/30/14887

Ожидается, что продолжающееся таяние вечной мерзлоты будет стимулировать высвобождение парниковых газов вследствие оживления микробной активности, угрожая ещё больше усугубить изменение климата (вызвать положительную обратную связь). В этом исследовании был проведён уникальный полевой эксперимент по нагреванию на Внутренней Аляске с целью способствовать деградации поверхности вечной мерзлоты при сохранении однородных гидравлических условий. После пяти зим экспериментального потепления на ~ 1°C на границе отступившей вечной мерзлоты/активного слоя наблюдались сдвиги микробных сообществ, что отражало более редкие условия, включая усиление метаногенеза. Напротив, повышенное использование углеводов (дыхание) наблюдалось в поверхностном слое. Эти сдвиги были связаны с наблюдаемым увеличением выбросов CO2 и CH4 на исследуемом участке и в окружающей экосистеме. В совокупности полученные результаты демонстрируют быстрое реагирование микробов на потепление и определяют потенциальные биомаркеры, которые могут быть важны при моделировании.

В тундровых почвах северных широт имеются значительные запасы углерода (С), которые очень чувствительны к микробной деградации при повышении глобальной температуры. Знание величины и направления (например, выброса С или секвестрации) реакции микробных сообществ на потепление необходимо для точного моделирования изменения климата. В этом исследовании участок почвы аляскинской тундры был подвергнут экспериментальному нагреву на ∼1,1°C (по сравнению с температурой окружающей среды), а состояние микробных сообществ было оценено с использованием метагеномики через 4,5 года на двух глубинах: от 15 до 25 см (активный слой в начале эксперимента) и от 45 до 55 см (переходная зона на границе вечной мерзлоты и активного слоя в начале эксперимента). В отличие от небольших или незначительных сдвигов после 1,5 лет нагрева, нагрев в течение 4,5 лет привёл к значительным изменениям во многих функциональных признаках и соответствующих таксонах (таксон - группа в классификации, состоящая из дискретных объектов, объединяемых на основании общих свойств и признаков (Википедия)) относительно контрольных участков (без потепления), а микробные сдвиги качественно отличались на двух глубинах почвы. На глубине 15-25 см наблюдалось увеличение содержания генов утилизации углеводов, что коррелировало с повышенным дыханием углерода в экосистеме. В слое 45-55 см отмечен повышенный потенциал метаногенеза, соответствовшийл трёхкратному росту численности одной архейной клады отряда Methanosarcinales, увеличению продолжительности годового оттаивания (45,3 против 79,3 дня) и увеличению выбросов CH4. В совокупности эти данные демонстрируют, что реакции микробов на потепление в тундровой почве бывают быстрыми и заметно различаются в рассмотренных слоях почвы и тем самым определяют потенциальные биомаркеры для соответствующих микробных процессов, которые могут быть важны при моделировании.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/116/30/15096

Один из самых опасных для человека грибов, Candida auris, эволюционирует в сторону большей устойчивости к повышенным температурам, утверждают авторы исследования, опубликованного в журнале mBio. По словам ученых, это происходит из-за глобального потепления и может привести к тому, что главная природная защита человека против грибов — постоянно высокая температура тела — перестанет действовать. Вероятно, что Candida auris в принципе начал инфицировать людей из-за повышения температуры на планете, отмечают исследователи.

Грибы сравнительно редко поражают теплокровных животных. Одна из главных причин этого — диапазон комфортных для них температур. При 37—42 градусах Цельсия (обычно такова базальная температура тел млекопитающих и птиц) они с трудом растут и размножаются. Поэтому у человека грибковые инфекции чаще наблюдаются на менее теплых частях тела, а во внутренних органах — лишь у тех, чей иммунитет крайне ослаблен.

Последние десятилетия климат на Земле заметно теплеет, и грибы, как и другие живые организмы, должны приспособиться к новому температурному режиму. Если рассматривать только грибы, то, вероятно, наиболее разрушительные последствия человечеству принесет адаптация к жаре у Candida auris. Проникая в кровь, этот организм вызывает у людей инфекции с летальным исходом в 60 процентах случаев. Чаще всего им заражаются в больницах, где обитают наиболее устойчивые к лекарствам возбудители заболеваний. C. auris не исключение: это единственный гриб, для которого известны устойчивые ко всем антимикотикам штаммы.

Артуро Касадевалль (Arturo Casadevall) из Блумбергской школы общественного здравоохранения Университета Джонса Хопкинса, Димитриос Контоианнис (Dimitrios Kontoyiannis) из Онкологического центра имени Андерсона Техасского университета и Винсент Роберт (Vincent Robert) из Института грибного биоразнообразия Вестердейк сравнили устойчивость к высоким температурам у Candida auris и нескольких десятков других видов грибов, состоящих с C. auris в родстве разной степени. Авторы учли не только данные физиологических экспериментов, но и экспрессию различных генов, например гена белка теплового шока HSP90. Также они отмечали экологические особенности других кандид.

Выяснилось, что устойчивость к высоким температурам мало зависит от систематического положения организма: многие кандиды гораздо хуже приспособлены к сорокаградусной жаре, чем Candida auris, а дальний родственник C. auris из мангров, Diutina ranongensis, хорошо чувствует себя в горячей воде. Более того, Candida auris когда-то сам был водным организмом и питался мертвыми остатками, однако глобальное потепление и повышение солености вод направило его эволюцию так, что он смог жить в жидкостях тела человека. Вероятно, часть генов, которые обеспечили вирулентность C. auris, он получил от других кандид путем горизонтального переноса.

Первыми жертвами грибка могли стать околоводные птицы. Они нередко мигрируют и вступают в контакт с домашней птицей. От уток и кур инфекция могла передаться фермерам, а когда те ездили в города получать медицинскую помощь, они привозили с собой в больницы патогенный гриб. Судя по всему, адаптация Candida auris к горячей солоноватой воде (в первом приближении таковой можно считать и человеческую кровь) продолжается, и это значит, что вскорости теплокровность людей перестанет быть для этого организма сдерживающим фактором.

Candida auris впервые обнаружили в 2009 году в ухе пациента одной из японских клиник. К 2015 году уже было известно о трех штаммах из стран, расположенных на разных континентах — Индии, Южной Африки и Венесуэлы. В 2016 году выяснилось, что гриб уже обитает в больницах США, а еще через год оказалось, что некоторые его разновидности не реагируют на противогрибковые средства. Последний факт делает его особенно опасным для людей.

Ссылка: https://nplus1.ru/news/2019/07/23/candida-auris

Правительственные учреждения, предприятия, учёные и представители общественности используют климатическую информацию для принятия обоснованных решений. Эта информация включает в себя данные, полученные на суше и на море, спутниковые данные и модельные оценки, помогающие интерпретировать данные и позволяющие учёным-климатологам строить прогнозы и сценарии. Один из ключевых показателей климатической системы Земли - глобальная температура поверхности - широко используется для мониторинга и оценки климата.

Один из наиболее широко используемых архивов - Глобальный набор данных о температуре поверхности (NOAAGlobalTemp) Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), называемый «Объединённой температурой поверхности суши и океана" (MLOST). Пятая версия этого набора данных была выпущена 18 июня 2019 года. Эта новая версия NOAAGlobalTemp использует более полный сбор данных и увеличенный пространственный охват над поверхностью суши и океана, а также улучшенную обработку исторических изменений в практике наблюдений.

NOAAGlobalTemp позволяет анализировать температурные аномалии различными способами. Например, карты глобальных аномалий описывают регионы, где температура выше или ниже среднего и насколько. Глобальные карты процентилей иллюстрируют, как температурная аномалия для данной точки сетки ранжируется по сравнению с предыдущими годами. Это сравнение информирует пользователей о любых точках сетки, где тёплые или холодные температуры устанавливают рекорды или попадают в верхний или нижний дециль.

Карты глобальных трендов показывают скорости изменения температуры для каждой точки сетки. Глобальные и континентальные временные ряды предоставляют изменяющиеся тенденции и колебания для таких регионов, как Северная Америка, Южная Америка, Европа, Африка, Азия и Океания.

Данные о температуре воздуха над поверхностью Земли в NOAAGlobalTemp версии 5 взяты из набора ежемесячных данных Глобальной исторической климатологической сети (GHCNm), обновлённого в октябре 2018 года. Новая версия GHCNm состоит из данных примерно с 26 000 наземных станций, что примерно в 4 раза больше, чем у его предшественника. Увеличение числа станций и использование оценок для недостающих средних значений за базовый период (30 лет) расширяют географический охват аномалий температуры в течение охватываемого периода.

Данные национальных центров экологической информации находятся в свободном доступе.

Ссылка: https://eos.org/science-updates/updated-temperature-data-give-a-sharper-view-of-climate-trends

Таяние ледников, схождение оползней и лавин, истощение водных запасов, засухи, снижение урожайности сельскохозяйственных культур и опустынивание территорий – вот далеко не полный список негативных последствий глобального потепления для Средней Азии, которая очень уязвима к изменениям климата на Евразийском материке. По оценкам Всемирного банка (ВБ), от стихийных бедствий экономики Таджикистана, Туркменистана и Кыргызстана теряют от 0,4% до 1,3% годового ВВП. Но если погода продолжит меняться в том же направлении, регион ждут куда более серьезные проблемы. С средины XX века средняя температура в южной части региона выросла на 0,5ºC, а в северной – на 1,6ºC. Если климат будет и дальше так меняться, а забор воды расти, к середине века поток воды в бассейне реки Сырдарья может уменьшиться на 2-5%, а в бассейне Амударьи – на 10-15%. Для региона это несёт катастрофические последствия. Во-первых, пострадает сельское хозяйство, где сегодня занято от 30 до 60% жителей региона и производится 10% ВВП. Например, к концу столетия в некоторых частях Таджикистана из-за «теплового стресса» урожайность зерновых может сократиться на 30%. В Казахстане, где 66% земель подвержены засухе, сбор зерновых к 2030 г. может уменьшиться на 37%, а к 2050 г. – на 48%. Кроме того, обмеление рек нанесёт серьёзный удар по энергоснабжению региона. При сохранении нынешних тенденций лет через тридцать эффективность гидроэнергетики вследствие падения водостока может снизиться на 20%. Особенно актуальна эта проблема для таких стран, как Таджикистан и Кыргызстан. Ведь доля ГЭС в их энергобалансе иногда доходит до 90%. Некоторые зоны в Средней Азии могут и вовсе стать непригодными для жизни. К концу XXI столетия опустыниванию может подвергнуться часть Казахстана и половина Кыргызстана, в засушливые зоны могут превратиться огромные территории Туркменистана и особенно Узбекистана. Всё это общее основание для работы в рамках ЕАЭС и проектов для ЕАБР, а также внутрирегионального взаимодействия. «Изменение климата является общей проблемой для всех стран Центральной Азии, поэтому борьба с ее последствиями требует совместных усилий в региональном сотрудничестве», – отметила ведущий специалист по экологии и природным ресурсам ВБ в Центральной Азии Гаянэ Минасян.

Ссылка: http://www.cisnews.org/news/11105-srednyaya-aziya-neuklonno-dvizhetsya-k-opustynivaniyu.html

Сто лет назад, когда был основан Американский Геофизический Союз (American Geophysical Union, AGU), на карте нашей планеты всё ещё были большие «белые пятна», и появление человека на Луне была мечтой. Открытия и удивление сопровождали научную деятельность последних 100 лет, когда изучались смещение плит, климатические изменения на Земле, Луна, Марс и т.д. Теперь имеется глобальное представление о том, как сформировалась наша планета, какие процессы происходят на ней, а также какова в них роль человека. Эта фундаментальная наука о Земле и космосе способствовала как развитию технологий, от которых мы все зависим, от GPS до липучек, так и глобальному пониманию систем Земли, позволившему улучшить экономическую и политическую безопасность, здоровье населения во всём мире. Есть все основания полагать, что наука о Земле и космосе станет наукой будущего столетия.

В рамках празднования 100-летия AGU вышел специальный сборник статей, опубликованных в журналах AGU, в котором дан анализ, в каких областях знаний необходимы серьёзные исследования и открытия для решения фундаментальных вопросов в нашем понимании Земли и Солнечной системы.

Эти важнейшие темы столетия варьируются от будущего наших беспрецедентно быстро меняющихся полярных регионов до того, как изменение климата влияет на распространение болезней, от улучшения прогноза землетрясений до оценки количества воды на Луне, от предсказания погоды на Марсе до прогнозирования солнечной активности.

Первые шесть статей этого специального сборника Grand Challenge уже опубликованы.

Следует отметить, что Всемирная программа исследований климата (ВПИК) Всемирной метеорологической организации уже 8 лет назад сформулировала «свои» гранд-вызовы (https://www.wcrp-climate.org/grand-challenges/grand-challenges-overview) по итогам своей Открытой научной конференции в 2011 г.

Ссылка: https://fromtheprow.agu.org/scientists-tackle-grand-challenges-in-the-earth-and-space-sciences-in-new-special-centennial-themed-collection/?utm_source=aguniverse&utm_medium=email

МОСКВА, 18 июл - РИА Новости. Потепление на территории России происходит в 2,5 раза быстрее по сравнению со средним показателем по планете, сказал РИА Новости ведущий научный сотрудник Главной геодезической обсерватории им. Воейкова Андрей Киселев.

"Потепление на всей территории России, в том числе и в Арктике, идет интенсивнее, чем во всем мире. В 2,5 раза. В среднем по земному шару потепление составляет 0,18 градуса на десятилетие, для России - это 0,48 градуса на десятилетие", - уточнил он.

Ссылка: https://ria.ru/20190718/1556646301.html

МОСКВА, 19 июл — РИА Новости. Изменение климата привело к тому, что в России дожди низкой и средней интенсивности сменились мощными ливнями, рассказал РИА Новости ведущий научный сотрудник Главной геофизической обсерватории имени Воейкова Андрей Киселев.

По словам ученого, причиной этих изменений стало глобальное потепление. Увеличение температуры поверхности Земли приводит к более интенсивному испарению влаги, а когда влага накапливается в облаках, то происходит сброс воды, то есть ливень. Киселев добавил, что это очень схематичное объяснение, поскольку изменилась не только динамика испарений, но и направление движения атмосферных потоков.

В среднем годовое количество осадков увеличилось за последние десять лет незначительно — всего на 2,2 процента. Но теперь нет затяжных дождей, которые длятся несколько часов, а проходят более короткие, но мощные ливни.

Климатолог уточнил, что нет единого параметра, который отличает ливень от слабого дождя. "В тропиках ливень — это одно, а в пустыне Атакама и три капли уже будут ливнем. Обычно под ливнем в Москве или Санкт-Петербурге понимают дождь большей интенсивности", — сказал он.

Усиление ливней представляет особую опасность, так как повышается вероятность речных наводнений, которые могут привести к затоплению и разрушению всей прибрежной инфраструктуры. Это грозит тяжелыми последствиями, как, например, в Крымске в июле 2012 года.

Ссылка: https://ria.ru/20190719/1556676152.html