Морские волны тепла и экстремальное закисление океана — это периоды, в течение которых температура и закисление достигают статистически экстремальных уровней (90-й процентиль) относительно нормальной изменчивости, что потенциально ставит под угрозу экосистемы. Поскольку угрозы от морских волн тепла и экстремальных явлений закисления океана растут с изменением климата, возникает необходимость в качественных прогнозах событий на месяцы или годы вперёд. Предыдущая работа авторов продемонстрировала, что климатические модели могут предсказывать морские волны тепла на срок до 12 месяцев вперёд в ключевых регионах, но прогнозирование экстремальных явлений закисления океана было затруднено из-за сложности процессов к ним приводящих и редких наблюдений. Здесь использован большой сезонный ансамбль результатов модели земной системы для прогнозирования морских волн тепла и двух форм экстремальных явлений закисления океана, определяемых аномалиями концентрации ионов водорода и состояния насыщения арагонита. Показано, что ансамбль искусно предсказывает морские волны тепла и экстремальные явления закисления океана, определяемые состоянием насыщения арагонита, на срок до одного года вперёд. Прогностическая способность для экстремальных значений закисления океана, определяемых концентрацией ионов водорода, ниже, что, вероятно, отражает несоответствие между возможностями модели и наблюдаемым состоянием. Самая высокая прогностическая способность в восточной части Тихого океана, что отражает предсказуемый вклад Эль-Ниньо/Южного колебания в региональную изменчивость. Прогноз, составленный в конце 2023 года во время события Эль-Ниньо 2023–2024 годов, показывает высокую вероятность широко распространённых морских волн тепла и экстремальных событий закисления океана в 2024 году.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41561-024-01593-0

Главные темы номера:

• 29-я Конференция сторон Рамочной конвенции ООН об изменении климата (КС-29) (11-23 ноября 2024, Баку, Азербайджан);
• VIII Всероссийский объединенный метеорологический и гидрологический съезд (29-31 октября 2024, Санкт-Петербург);
• БРИКС: Мероприятия по тематике климата, проведенные в РФ. Часть 3;
• Национальный доклад Российской Федерации о кадастре антропогенных выбросов парниковых газов за 1990-2022 гг.

Также в выпуске:

• • К 2030 году страны ШОС должны показать миру новый путь к достижению целей устойчивого развития
  • Руслан Эдельгериев призвал к справедливому подходу в борьбе с глобальным потеплением
  • Углеродный след Климатического Форума БРИКС был компенсирован впервые в истории международного объединения
  • На Сахалине масса нетто-выбросов парниковых газов снизилась втрое
  • Фонд защиты окружающей среды подвел итоги III Международного экологического форума
  • Новые публикации в российских и зарубежных научных изданиях
  • Новый доклад Секретариата ООН по климату: национальные климатические планы «крайне далеки от того, что необходимо»
  • Концентрация парниковых газов достигла нового рекорда в 2023 году
  • Программа ООН по окружающей среде представила свой ежегодный доклад о разнице мер адаптации к изменению климата

Ссылка: выпуск бюллетеня №111 за октябрь - ноябрь 2024 г.

Оценки климатических рисков имеют решающее значение для количественной оценки и сообщения рисков в ясной и краткой форме. В свете быстро происходящих климатических изменений растёт потребность в более комплексной интеграции и более эффективном обзоре имеющихся и релевантных данных, входящих в эти оценки, особенно по временной и пространственной динамике риска. В этой статье описаны преимущества, проблемы и возможности для повышения доступности временных и пространственных данных, необходимых для поддержки оценок климатических рисков, посредством разработки Атласа Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), интегрированного в рабочие группы МГЭИК. Предполагается, что использование структуры климатических рисков для организации этого Атласа приведёт к более практичному ресурсу для понимания проводимых МГЭИК оценок рисков и информирования о них, а также сделает методологии и результаты доступнее для более широкой аудитории.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s44168-024-00193-3

Подводный сброс пресных грунтовых вод (ПСПГВ) может доставлять значительные потоки воды и растворённых веществ с суши в море. В Арктике, составляющей ∼34% береговых линий в мире, прямые наблюдения и знания о ПСПГВ скудны. Благодаря интеграции наблюдений и модельных результатов авторы обнаружили, что независимо от глубины многолетней мерзлоты, связанной льдом, на берегу летняя динамика потока подводных грунтовых вод вдоль участков побережья моря Бофорта на Аляске аналогична таковой в более низких широтах. Рассчитанные летние потоки ПСПГВ в Арктике, как правило, выше по сравнению с низкими широтами. Потоки органического углерода и азота при ПСПГВ, вероятно, больше, чем летний речной приток. ПСПГВ также имеет очень высокое содержание CO₂, что делает его потенциально значимым источником неорганического углерода. Таким образом, биогеохимия арктических прибрежных вод потенциально зависит от поступления грунтовых вод летом. Эти потоки воды и растворённых веществ, вероятно, увеличатся по мере таяния прибрежной мерзлоты в Арктике.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GL109142

Арктика быстро нагревается, значительно сокращая баланс массы поверхности Гренландского ледяного щита и увеличивая его вклад в глобальное повышение уровня моря. Поскольку ожидается, что эти тенденции сохранятся, важно изучить реакцию баланса массы поверхности Гренландского ледяного щита на прогнозируемое потепление климата. Авторы сравнили прогнозы по трём полярным региональным климатическим моделям, RACMO, MAR и HIRHAM, опирающиеся на модель Community Earth System Model CESM2 при сценарии сильного потепления (SSP5-8.5, 1970–2099 гг.). Они раскрывают различные смоделированные балансы массы поверхности к 2100 году, включая двукратно большую ежегодную потерю поверхностной массы в MAR (−1735 Гт/год) и HIRHAM (−1698 Гт/год) по сравнению с RACMO (−964 Гт/год). Расхождения в первую очередь обусловлены различиями в прогнозируемом стоке, вызывающими положительную обратную связь между таянием и альбедо и последующее смоделированное расширение зоны абляции. Кроме того, обнаружены различные реакции смоделированного накопления талой воды на аналогичное атмосферное потепление. Представленный анализ предлагает чёткие пути для разработки моделей с целью дальнейшего улучшения прогнозов баланса массы поверхности и вклада в повышение уровня моря.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2024GL111902

До эпохи спутников реконструкции уровня Мирового океана зависели от записей мареографов и гидрографических наблюдений на месте. Однако доступные реконструкции среднего уровня Мирового океана, использующие разные методы, указывают на разброс тренда уровня моря за 1900–2008 гг. (1,3 ∼ 2,0 мм в год). С лучшим пониманием причин изменения уровня моря авторы реализовали улучшенную реконструкцию уровня моря, основываясь на предыдущей работе Чёрча и Уайта (Church and White), и включили три дополнительных фактора: «отпечатки» уровня моря, структуры изменения климата стереодинамического уровня моря и более полные оценки локального вертикального движения суши. Тенденция новой реконструкции среднего уровня Мирового океана составляет 1,6 ± 0,2 мм в год (уровень достоверности 90%) за 1900–2019 гг., что соответствует сумме вкладов уровня моря, основанных на наблюдениях, в размере 1,5 ± 0,2 мм в год. Более низкий тренд из новой реконструкции по сравнению с более ранним результатом Чёрча и Уайта в основном обусловлен обновлённой коррекцией вертикального движения суши. Включение «отпечатков» уровня моря и моделей изменения климата стереодинамического уровня моря являются основными факторами, способствующими повышению качества региональной реконструкции. Несмотря на закрытие бюджета среднего уровня Мирового океана с точки зрения долгосрочной тенденции с 1900 года, это исследование показывает расхождения между трендами из доступных реконструкций среднего уровня Мирового океана и суммой независимых вкладов, основанных на наблюдениях за различные периоды в ХХ веке, например, расхождение в начале ХХ века, которое может быть связано с возможным смещением в оценке компонента наземного льда. Разработанная здесь методология реконструкции, протестированная с использованием синтетических полей уровня моря, может предоставить многообещающий способ выявления потенциальных смещений в отдельных компонентах уровня моря, ограниченных доступными глобальными наблюдениями мареографов.

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/37/24/JCLI-D-23-0410.1.xml

Недавно началось двухдесятилетнее накопление пресной воды в круговороте Бофорта в Северном Ледовитом океане. Авторы использовали спутниковые наблюдения и моделирование, чтобы показать, что изменения в ветровом режиме и сокращение площади морского льда приводят к накоплению пресной воды вблизи экспортных шлюзов в Северную Атлантику. Эта формирующаяся буферная зона играет важную роль в корректировании распространения пресной воды в субполярную Северную Атлантику.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41561-024-01592-1

Совокупные засухи и волны тепла привлекли всеобщее внимание из-за своих катастрофических последствий. Однако мало исследований было посвящено изучению неравенства в подверженности совокупным засухам и волнам тепла в условиях изменения климата. Авторы выявили значительное неравенство между регионами с низким и высоким доходом с точки зрения возникновения глобальных эпизодов совокупных засухи и волны тепла с использованием наблюдений и климатических моделей. Обнаружено, что регионы с низким доходом испытали 377%-ное [351–403%] увеличение частоты совокупных засух и волн тепла с 1981 по 2020 гг., что в два раза больше, чем рост, наблюдаемый в регионах с высоким доходом (184% [153–204%]). Это неравенство в значительной степени объясняется аналогичным неравенством в возникновении засух, а не в возникновении волн тепла. Атрибуция изменения климата предполагает, что антропогенное потепление удвоило частоту совокупных засух и волн тепла в 31% [14–50%] регионов с низким доходом по сравнению с всего лишь 4,7% [0,9–8,3%] регионов с высоким доходом. Частота совокупных засух и волн тепла не увеличилась бы в регионах с низким доходом без антропогенного изменения климата, но всё равно возросла бы в регионах с высоким доходом.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01894-7

Схемы параметризации в моделях общей циркуляции необходимы для охвата облачных процессов и формирования осадков, но демонстрируют давно известные смещения. Здесь разработан гибридный подход, который борется с этими смещениями путём внедрения многовыходного гауссовского процесса, обученного прогнозировать изменчивость с высоким разрешением в каждой ячейке сетки климатической модели. Обученная многовыходная модель гауссовского процесса на месте связана с упрощённой моделью общей циркуляции атмосферы под названием SPEEDY. Профили температуры и удельной влажности SPEEDY возмущаются с фиксированными интервалами в соответствии с изменчивостью, предсказанной с помощью гауссовского процесса. Десятилетние прогнозы генерируются как для контрольных, так и для гибридных моделей машинного обучения. Гибридная модель снижает среднеквадратичную ошибку глобального уровня осадков, взвешенную по площади, до 17%, а над тропиками — до 20%. Известно, что гибридные методы инициируют нефизические состояния, поэтому физические величины исследуются, чтобы гарантировать, что климатический дрейф не наблюдается. Кроме того, чтобы понять движущие силы улучшений представления осадков, изучаются изменения в термодинамических профилях и распределение повышенных значений индекса.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01885-8

Атлантическая меридиональная термохалинная циркуляция является сегодня основным двигателем переноса тепла на север в Атлантическом океане, определяя глобальные климатические структуры. Вопрос о том, повлияло ли глобальное потепление на силу этой термохалинной циркуляции за последнее столетие, всё ещё обсуждается: наблюдательные исследования показывают, что с середины ХХ века имеет место постоянное ослабление, тогда как климатические модели систематически воспроизводят стабильную циркуляцию. Здесь, используя модель земной системы и вихревую сопряжённую модель океана и морского льда, авторы показывают, что опреснение субарктического Атлантического океана и ослабление термохалинной циркуляции повышают температуру и солёность Южной Атлантики в десятилетнем масштабе времени посредством распространения волн Кельвина и Россби. Также показано, что учёт верхнего предела поступления талой воды в исторических расчётах значительно улучшает согласованность наблюдаемых и модельных данных относительно прошлых изменений в Атлантической меридиональной термохалинной циркуляции, давая замедление на 0,46 свердрупа за десятилетие начиная с 1950 года. Включение оценок субарктического поступления талой воды на предстоящее столетие предполагает, что эта циркуляция может быть на 33% слабее, чем её антропогенно невозмущенное состояние при глобальном потеплении на 2°C, которое может быть достигнуто в течение предстоящего десятилетия. Такое ослабление термохалинной циркуляции существенно повлияет на климат и экосистемы.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41561-024-01568-1