За последнее десятилетие были проведены значительные исследования для описания динамики системы CO₂ в Балтийском море. Однако в его северо-восточной части, которая является основным направлением этого исследования, наблюдается недостаток сведений. Авторы проанализировали физическое воздействие и гидрографический фон в исследовательском году (2018 г.) и попытались выяснить наблюдаемые закономерности парциального давления CO₂ в поверхностных водах (pCO₂) и концентрации метана (cCH₄). pCO₂ в поверхностных водах и cCH₄ непрерывно измерялись в течение шести мониторинговых круизов на борту R/V Salme, охватывающих Северную Балтику, Финский залив и Рижский залив и все сезоны в 2018 году. Общая сезонная картина pCO₂ показала перенасыщение осенью-зимой (средняя относительная насыщенность CO₂ 1,2) и недонасыщение весной-летом (средняя относительная насыщенность CO₂ 0,5), но локально уровень насыщения достигался во время круизов в апреле, мае и августе в Рижском заливе и в августе в Финском заливе. cCH₄ была перенасыщена в течение всего периода исследования, и сезонный ход не был хорошо проявлен на фоне высокой изменчивости. Распределения pCO₂ и cCH₄ показали большую пространственную изменчивость в Рижском и Финском заливах, чем в Северной Балтике для всех шести круизов. Авторы связали наблюдаемые локальные максимумы с речными вздутиями, прибрежными апвеллингами, фронтами и случаями, когда вертикальное перемешивание достигало морского дна в мелководных районах. Сезонное усреднение по потоку CO₂ предполагает слабый сток атмосферного CO₂ для всех бассейнов, но высокая изменчивость и длительные периоды между рейсами (временные пробелы в наблюдении) исключают категоричное утверждение.

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/21/4495/2024/

Метан, парниковый газ, представляет значительную проблему для людей. В этом исследовании используются полевые эксперименты и спутниковые измерения для изучения механизмов выделения метана при замерзании сезонной многолетней мерзлоты и способствующих факторов. В переходные сезоны осенью и зимой, когда почва начинает замерзать, выбросы метана резко возрастают за короткий период. В течение этой фазы выбросы достигают пика, что позволяет почве быстро накапливать более 9000 мг/м³ метана. Снежный покров также играет решающую роль в смягчении выбросов метана. Пористая природа достаточно толстого снежного покрова помогает временно удерживать метан посредством процесса слоистой блокировки, эффективно соответствуя ингибирующей способности незамерзшей почвы. По сравнению с незамерзшей почвой (54–237 мг/м³) снежный покров может подавлять выбросы метана, большие до 20 раз, сокращая выбросы на целых 3399 мг/м³.

Ссылка: https://www.mdpi.com/2073-4433/15/10/1231

Глобальная средняя температура поверхности широко изучается для мониторинга изменения климата. Текущие дебаты сосредоточены вокруг того, был ли недавний (после 1970-х годов) всплеск/ускорение скорости потепления. Здесь авторы исследуют, можно ли обнаружить ускорение темпа потепления со статистической точки зрения. Они используют модели точек изменения, которые представляют собой статистические методы, специально разработанные для выявления структурных изменений во временных рядах. В них тщательно изучаются четыре записи глобальной средней температуры поверхности за период с 1850 по 2023 гг. Полученные результаты показывают ограниченные доказательства всплеска потепления; в большинстве временных рядов температуры поверхности не обнаружено никаких изменений в скорости потепления после 1970-х годов, несмотря на рекордные температуры, наблюдавшиеся в 2023 году. Таким образом, оцениваются минимальные изменения в тенденции потепления, необходимые для обнаружения всплеска. Во всех наборах данных для обнаружения всплеска потепления в настоящее время необходимо увеличение не менее чем на 55%.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01711-1

Тропосферный озон оказывает влияние на здоровье, климат и экосистемы. Эффективная политика смягчения последствий воздействия озона осложняется ограниченным количественным пониманием национальных и трансграничных вкладов в содержание приземного озона. В этом исследовании используется транспортно-химическая модель с алгоритмом распределения источников для анализа вкладов озона по всей Европе с 2015 по 2017 год во время его пикового сезона. Авторы количественно оценивают производство озона на уровне страны и количество импортируемого озона, различая вклады 35 европейских стран, соседних стран, морей и полушария. Результаты показывают существенный вклад из-за пределов 35 европейских стран, причём вклады полушария играют важную роль. Европейский вклад имеет решающее значение во время эпизодов высокого содержания озона, особенно со стороны Германии, Франции, Италии, Великобритании, Польши и Испании. Испания, северная Италия и северо-запад Франции определены как области, где национальные сокращения прекурсоров будут более эффективными для улучшения качества воздуха в стране. Кроме того, 25 из 35 изученных европейских стран являются нетто-импортерами совокупной массы озона, а Нидерланды, Бельгия и Великобритания выступают в качестве основных экспортеров. Эти результаты подчёркивают необходимость комплексной политики в области контроля за качеством воздуха и трансграничного сотрудничества.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01716-w

Сжигание биомассы оказывает значительное влияние на состав атмосферы из-за больших выбросов газовых примесей и аэрозолей. Предыдущие исследования продемонстрировали влияние выбросов от сжигания биомассы на пространственную и временную изменчивость концентрации оксида углерода (CO) и аэрозолей в масштабах полушария. Целью данного исследования является изучение корреляции между изменчивостью пожаров и средними и экстремальными значениями концентрации CO и оптической толщины аэрозоля (aerosol optical depth, AOD), наблюдаемыми со спутника (IASI/Metop для общего столба CO и MODIS/Terra и Aqua для AOD), уделяя особое внимание внетропическому Северному полушарию с 2008 по 2023 гг. В то время как сжигание биомассы из-за сельскохозяйственной практики сокращается во многих регионах, в бореальных регионах и на западе США наблюдается рост площади выгоревших территорий, до 37% в последние годы (2017–2023 гг.) по сравнению с периодом 2008–2023 гг. Это согласуется с ростом метеорологического риска пожаров в этих регионах. Рост числа лесных пожаров привёл к росту средних и экстремальных значений концентрации CO и AOD летом и в начале осени по всему Северному полушарию, достигнув 9,3% и 33% для экстремального суммарного CO и AOD в бореальных регионах и на западе США в последние годы по сравнению с 2008– 2023 гг. Число дней с экстремальными суммарным CO и AOD увеличилось более чем на 50% в последние годы летом в Северной Америке, Атлантике и Европе по сравнению со всем периодом. Получена надёжная корреляция (r=0,83) между числом шлейфов и выжженных площадей во внетропическом Северном полушарии.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2024/egusphere-2024-3128/

Повышенные концентрации озона на поверхности могут привести к ухудшению качества воздуха и увеличению рисков для здоровья человека. За исторический период, связанный с социально-экономическим развитием, наблюдалось значительное увеличение содержания озона на поверхности. Здесь впервые оценивается изменение содержания озона в пиковый сезон (OSDMA8) с использованием почасовых концентраций озона на поверхности из трёх моделей CMIP6 за период с 1850 по 2014 гг. Дополнительные результаты получены с помощью одной модели для количественной оценки воздействия различных факторов образования озона, включая антропогенные выбросы озона и прекурсоры аэрозолей, состояние стратосферного озона и изменение климата. Концентрации озона в пиковый сезон используются для расчёта риска для здоровья человека с точки зрения метрики атрибутивной фракции (процент смертей от хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ), связанных с длительным воздействием повышенных концентраций озона). Концентрации OSDMA8, согласно модельным расчётам, увеличиваются более чем вдвое в северных регионах средних широт за исторический период, в основном за счёт увеличения антропогенных выбросов NOX и глобальных концентраций CH4. Небольшой вклад вносят изменения в других антропогенных выбросах-предшественниках (CO и не-CH4 Летучих Органических Соединениях), аэрозолях, стратосферном озоне и изменение климата. Доля мирового населения, подвергающегося воздействию концентраций OSDMA8 выше теоретического минимального уровня риска воздействия (32,4 млрд-1), увеличилась с <20% в 1855 году до >90% в 2010 году. Это также увеличило риск смертности от ХОБЛ в результате длительного воздействия озона до 20% в регионах Северного полушария в настоящее время. Как и в случае с концентрациями OSDMA8, движущие факторы увеличения рисков для здоровья, связанных с озоном, в основном обусловлены изменениями в содержании NOX и глобального CH4. Фиксация антропогенных выбросов NOX на уровне значений 1850 года может устранить риск для здоровья человека от длительного воздействия озона в период, близкий к настоящему времени. Понимание исторических движущих факторов концентраций озона и их риска для здоровья человека может помочь в разработке будущих путей, которые уменьшат этот риск.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2024/egusphere-2024-2732/

Происхождение частиц и газовых примесей, вовлечённых в быстро меняющийся полярный климат, остается неясным, что ограничивает надёжность климатических моделей. Это особенно касается частиц, вовлечённых во взаимодействие аэрозоля и облаков с полярными облаками. Поскольку подробные химические измерения следов сложны и дороги в полярных регионах, моделирование обратных траекторий часто используется для определения источников наблюдаемых атмосферных соединений. Однако точность этих методов недостаточно хорошо количественно определена. Это исследование даёт первую оценку протоколов анализа путём объединения обратных траекторий из модели дисперсии FLEXible PARTicle (FLEXPART) с моделированием трассеров из модели Weather Research and Forecast, включая химию (WRF-Chem). Знание точных смоделированных источников выбросов трассеров в WRF-Chem позволяет хорошо количественно оценить точность обнаружения источника. Результаты показывают, что обычно используемый анализ обратной траектории ненадёжен при определении источников выбросов. После изучения чувствительности параметров благодаря использованной структуре моделирования авторы представляют обновлённый и тщательно оценённый протокол анализа обратной траектории для отслеживания происхождения атмосферных компонентов по данным измерений. Два теста улучшенного протокола на фактических данных аэрозолей из арктических кампаний демонстрируют его способность правильно определять известные источники метансульфоновой кислоты и чёрного углерода. Эти результаты показывают, что традиционные методы обратных траекторий часто неправильно определяют регионы источников выбросов. Поэтому рекомендуется использовать метод, описанный в этом исследовании, для будущих усилий по отслеживанию происхождения измеренных атмосферных компонентов.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2024/egusphere-2024-2839/

Национальные планы адаптации предлагают стратегические рамки, позволяющие странам интегрировать действия по адаптации с повестками дня в области устойчивого развития. Однако процессу не хватает многосторонней координации, включающей ценности различных групп интересов, что создаёт препятствия для содействия принятию инклюзивных решений в области развития. В этом комментарии предлагается включить перспективы МГЭИК относительно устойчивых к изменению климата путей развития в процесс национального планирования адаптации, чтобы согласовать амбиции устойчивого развития с практикой адаптации.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s44168-024-00166-6

Лесное восстановление является важнейшей стратегией смягчения и адаптации к глобальному потеплению. Однако его точное воздействие на местный климат остаётся неопределённым, что усложняет принятие решений при определении приоритетов инвестиций. Авторы разработали глобальные карты, иллюстрирующие, как естественное восстановление лесов влияет на ключевые местные климатические факторы — температуру поверхности почвы, альбедо и эвапотранспирацию — с использованием моделей с пространственным разрешением 1 км, подобранных с помощью случайного лесного классификатора. Обнаружено, что естественное восстановление лесов может изменить среднегодовую температуру поверхности почвы на 0,01°C, −0,59°C, −0,50°C и −2,03°C в бореальном, средиземноморском, умеренном и тропическом регионах соответственно. Эти изменения подчёркивают специфичные для региона эффекты лесного восстановления. Важно отметить, что естественное восстановление лесов снижает температуру поверхности почвы на 64% из 1 млрд га и 75% из 148 млн га потенциально восстанавливаемых земель при различных сценариях. Эти результаты улучшают понимание того, как восстановление лесов может помочь регулировать местный климат, поддерживая усилия по адаптации к изменению климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01737-5

Целью данного исследования является изучение возможной связи между недавним глобальным потеплением и междесятилетними изменениями входящей достигающей поверхности солнечной радиации, известными как глобальное затемнение и яркость (global dimming and brightening, GDB). Анализ проводится ежемесячно и ежегодно в глобальном масштабе за 35-летний период 1984–2018 гг. с использованием данных о температуре поверхности из реанализа Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды ECMWF v5 (ERA5) и потоков достигающей поверхности солнечной радиации из модели переноса излучения FORTH (Foundation for Research and Technology-Hellas). Анализ авторов показывает, что ежемесячно достигающая поверхности солнечная радиация коррелирует с температурой сильнее над глобальной сушей, чем над океаническими районами. Согласно расчётам модели переноса излучения, достигающая поверхности солнечная радиация увеличилась (вызвав повышение яркости) на большинстве участков суши в 1984–1999 гг., в то время как это увеличение выровнялось (вызвав затемнение) в 2000-х годах и снова усилилось в 2010-х годах. Установлено, что эти колебания достигающей поверхности солнечной радиации влияют на темпы глобального потепления. В частности, во время фазы затемнения в 2000-х годах темпы потепления на участках суши с интенсивным антропогенным загрязнением, таких как Европа и Восточная Азия, замедлились, в то время как во время фаз повышения яркости в 1980-х, 1990-х и 2010-х годах темпы потепления усилились. Хотя величина GDB и тенденции потепления поверхности Земли не пропорциональны, что указывает на то, что GDB не является основным фактором недавнего глобального потепления, похоже, что GDB может влиять на темпы потепления, частично уравновешивая доминирующее парниковое потепление во время затемнения или ускоряя его во время фаз повышения яркости GDB.

Ссылка: https://link.springer.com/article/10.1007/s10584-024-03810-6