Одновременное воздействие теплового стресса и загрязняющих воздух веществ, таких как озон, может вызвать множество проблем со здоровьем в городах. Ситуация усугубляется в контексте изменения климата и повышения температуры. Кроме того, состояние приземного озона, усугублённое изменением климата, требует изучения для эффективного управления. Поэтому это исследование прогнозирует тепловой стресс и уровни концентрации озона в двух климатических сценариях проекта CMIP6, SSP245 и SSP585. Результаты указывают на повышенный тепловой стресс с повышенными уровнями озона, особенно в суровых климатических сценариях, таких как SSP585. Кроме того, исследование показывает, что в сценариях SSP245 и SSP585 сезонный сдвиг высоких значений индекса тепла, а также высоких концентраций озона происходит в направлении предыдущих месяцев июня- июля-августа. Высокие значения в классификации индекса тепла и максимальной суточной 8-часовой средней концентрации озона случаются раньше в месяцы март-апрель-май, чем ожидаемые месяцы - июнь-июль-август. Кроме того, в сценарии SSP585 классификация индекса тепла выше 105 (очень жарко, соответствует категории опасности) на 10% выше во все месяцы по сравнению со сценарием SSP245. Исследование подчёркивает важность понимания взаимодействий между тепловым стрессом и загрязнением озоном для реализации эффективных мер адаптации и смягчения последствий.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-024-78700-z

Увеличение пространственного разрешения в климатических моделях значительно улучшило воспроизведение глобальной циркуляции верхнего слоя океана. Однако способность моделей с высоким разрешением точно воспроизводить циркуляцию на средней глубине с точки зрения её силы и направления всё ещё остаётся неопределённой. Анализ результатов 17 климатических моделей с различным разрешением показывает, что как модели с низким, так и с высоким разрешением отображают меньшие скорости течения по сравнению с наблюдениями. Модели с высоким разрешением демонстрируют улучшенное воспроизведение скорости течения и направления потока, за исключением Южного океана. Производительность моделей с высоким разрешением в регионах с сильными течениями, как правило, лучше, чем в регионах со слабыми потоками. Динамически увеличение разрешения модели улучшает представление временных изменений циркуляции на средней глубине за счёт эффективного захвата мезомасштабных процессов. Однако это также приводит к переоценке их интенсивности примерно на 65% в среднем по всему Мировому океану.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-024-80152-4

Мир уже находится в процессе изменения климата, и, помимо предотвращения его дальнейшего изменения, фундаментальный интерес представляют анализ существующих воздействий и реализация соответствующих мер адаптации. Для этого важно различать влияние человеческого управления и изменения землепользования от суммарных эффектов изменения климата. Однако атрибуция эффектов изменения климата в гидрологии всё ещё находится в зачаточном состоянии, и цель этого сборника, включающего в общей сложности 9 статей, состоит в том, чтобы способствовать лучшему пониманию основных методов, с одной стороны, и количественно оценить недавние последствия изменения климата для гидрологических процессов, с другой. Атрибуция последних тенденций в среднем годовом расходе воды с изменением климата была возможна в 42% из 97 выбранных речных бассейнов на трёх исследованных континентах, в основном указывая на положительные тенденции в стоке: в Норвегии, на севере России, на севере Казахстана, на западе Китая и в бассейне озера Виктория. Отрицательные тенденции в речном стоке, связанные с изменением климата, были выявлены в Голубом Ниле и Главном Ниле, в трёх бассейнах Центральной и Южной Азии, а также в реке Селенга.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-024-03804-4

Точные национальные оценки суммарного обмена экосистем на суше имеют решающее значение для глобальной инвентаризации. Оценки суммарного обмена экосистем из разных моделей инверсии сильно различаются в национальном масштабе, и относительное влияние предыдущих потоков и наблюдений на эти инверсии остаётся неясным. Здесь авторы оценивают суммарный обмен экосистем 51 региона суши за период 2017-2019 гг., сосредоточившись на 10 крупнейших странах, используя предыдущие потоки из 12 моделей биосферы суши и извлечения XCO₂ - данных спутников GOSAT и OCO-2 в качестве ограничений. Среднее снижение неопределённости для 10 стран увеличивается с 37% с GOSAT и 45% с OCO-2 до 50% с комбинированными наблюдениями, что указывает на тенденцию к надёжным оценкам. В более мелких пространственных масштабах, даже при комбинированных наблюдениях, снижение неопределённости составляет всего 33%, т.е. априорный поток доминирует в оценках. Это исследование подчёркивает критическую важность интеграции многоисточниковых наблюдений и уточнения априорных потоков для повышения точности оценок потока углерода.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01910-w

Исследования городских экосистемных услуг (ЭУ) охватывают многие регионы мира, однако в ряде регионов, включая Россию, сохраняются значительные пробелы. Кроме того, число публикаций по российским ЭУ по-прежнему очень мало, и большинство из них сосредоточено на оценке ЭУ на национальном уровне, что приводит к неполному пониманию предоставления ЭУ в российских городах. С целью заполнить этот пробел, были систематически проанализированы 197 публикаций по городским ЭУ. В основном они включали исследования городских ЭУ в России, а также в других городах мира, представляющие собой тематические исследования в рамках международного сотрудничества российских учёных с другими партнёрами. В статье указаны основные аспекты принятия и операционализации концепции ЭУ в российском научном дискурсе путём предоставления обзора текущих исследований взаимоотношений между людьми и городскими экосистемами. В пространственном отношении большинство исследований были сосредоточены на крупных городах; при этом в качестве основных методов исследования часто использовались полевые обследования, статистический анализ, экспертные оценки и картирование. Были выявлены четыре ключевые проблемные области: антропогенное давление на почвы и растительность, городские зелёные зоны и их число и качество для предоставления ЭУ, ценность оценки ЭУ для городского планирования и платежи за ЭУ. Для решения этих проблем будущие исследования должны быть сосредоточены на роли городских ЭУ для устойчивости города, экосистемных медвежьих услугах, сельско-городских взаимодействиях, более широком тестировании и проверке картирования и оценки ЭУ, а также лучшей интеграции ЭУ в экономические, нормативные и компенсационные механизмы.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s13280-024-02102-8

Прогнозы наступления времени морской Арктики без льда до сих пор были сосредоточены на среднемесячных условиях без льда. Авторы приводят первые прогнозы того, когда мог бы настать первый день без льда в Северном Ледовитом океане, используя ежедневные выходные данные нескольких моделей CMIP6. Обнаружено, что существует большой диапазон прогнозируемого первого дня без льда, от трёх лет по сравнению с эквивалентным модельным состоянием 2023 года до отсутствия дня без льда до конца моделирования в 2100 году, в зависимости от модели и используемого сценария воздействия. Применив подход сюжетной линии, авторы затем сосредоточились на девяти расчётах, где первый день без льда наступает в течение 3–6 лет, т.е. потенциально до 2030 года, чтобы понять, что может вызвать такой маловероятный, но существенный переход к первому дню без льда. Было обнаружено, что все эти ранние дни без льда происходят во время быстрого исчезновения льда и связаны с сильным зимним и весенним потеплением.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-024-54508-3

Основной характеристикой экстремальных осадков (ЭО) является их горизонтальный масштаб. Этот горизонтальный масштаб может влиять на интенсивность ЭО через влияние на временную шкалу ЭО, а также на силу конвективных обратных связей. Таким образом, чтобы быть уверенными в будущих прогнозах экстремальных осадков, следует оценить горизонтальные масштабы ЭО в глобальных климатических моделях. Анализируя ежедневные выходные данные 27 моделей, участвующих в проекте CMIP6, в том числе 13 моделей из проекта сравнения моделей с высоким разрешением (HighResMIP), авторы вычислили горизонтальные масштабы ЭО и экстремальный рост для годовых максимальных ЭО в период 1981–2000 гг. Обнаружено, что горизонтальные масштабы как ЭО, так и связанного с ними восходящего движения зависят от разрешения: при увеличении горизонтального разрешения в семь раз горизонтальный масштаб уменьшается примерно в два-пять раз, с более высокой чувствительностью в тропиках, чем в средних широтах. Дальнейший анализ в средних широтах южного полушария показывает, что эта зависимость от разрешения является результатом поведения осадков во время моделируемых ЭО, которые почти полностью разрешены, а не параметризованы. Однако ЭО — это не просто штормы в ячейках сетки, и анализ горизонтальных масштабов аномалий геопотенциала предполагает, что динамика планетарного масштаба в глобальных климатических моделях не зависит от разрешения. Таким образом, доминирование разрешённых осадков во время ЭО, скорее всего, обусловлено конвекцией на сетке модели или образованием сильных, плохо разрешённых фронтов, и необходимы дополнительные работы для изучения этих возможностей и поиска средства для устранения этой зависимости от разрешения.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023JD040146

Внетропические внутрисезонные колебания (ВВК), которые родственны тропическим внутрисезонным колебаниям, значительно влияют на внутрисезонную изменчивость в средних и высоких широтах. Предыдущие исследования показали, что смещения в динамическом прогнозировании ВВК снижают точность субсезонных прогнозов экстремальных событий, особенно во внетропических регионах. Однако текущие динамические возможности прогнозирования ВВК и связанная с ними зависимость остаются невыясненными. На основе недавно предложенных метрик ВВК, представляющих три доминирующих зонально распространяющихся режима ВВК, перемещающихся вдоль западных струй, это исследование проводит комплексную оценку качества прогнозирования ВВК в 13 современных моделях субсезонных-сезонных (S2S) проектов. Во-первых, модели S2S демонстрируют способность предсказывать ВВК в диапазоне 9–20 дней, что демонстрирует более высокую предсказуемость по сравнению с другими обычными режимами циркуляции во внетропических поясах. В субсезонном прогнозировании амплитуды ВВК недооцениваются, а их скорости распространения характеризуются большими случайными ошибками во всех моделях S2S. Во-вторых, способность предсказывать ВВК зависит от их начальной/целевой амплитуды, особенно для сильных целевых амплитуд, которые демонстрируют более высокую способность предсказания, чем ВВК со слабой амплитудой. В-третьих, хотя способность предсказывать ВВК чувствительна к фазе ВВК, она не привязана к какой-либо фиксированной фазе, что указывает на то, что ВВК не имеют внутреннего барьера прогнозирования, такого как тропическое внутрисезонное колебание. В этом исследовании также обсуждается, как инициализация влажности и размеры ансамбля влияют на способность предсказывать ВВК в предположении, что увеличение членов ансамбля в диапазоне насыщения является эффективным способом улучшения качества прогнозирования для внетропических субсезонных колебаний и связанных с ними экстремальных явлений.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024JD042015

Недавние температурные рекорды вызвали споры о том, ускоряется ли глобальное потепление. Авторы изучили это ускорение и возможные причины региональных различий, используя данные о температуре поверхности на сетке. Они обнаружили, что глобальное и региональное потепление ускоряется, и в среднем регионы с низким индексом развития человеческого потенциала испытали гораздо более сильное ускоренное потепление по сравнению с регионами с высоким индексом развития человеческого потенциала. Однако в некоторых регионах с низким индексом развития человеческого потенциала и большой численностью населения имело место медленное ускорение из-за высоких локальных выбросов аэрозолей. Поскольку отрицательное воздействие аэрозолей является кратковременным и локализованным, быстро будущее сокращение выбросов аэрозолей без одновременного сокращения выбросов парниковых газов может иметь серьёзные комплексные последствия. Такой путь, аналогичный большинству сценариев развития в ХХI веке, может подвергнуть значительную часть наиболее уязвимых людей в мире внезапному ускорению потепления и связанным с ним последствиям теплового стресса. Эти результаты требуют целевых стратегий адаптации к климату, направляющих внимание на скрытые от аэрозолей регионы с низким социально-экономическим уровнем.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GL110644