Климатический центр Росгидромета

Новости

Nature Reviews Earth & Environment: Прогнозы свободного ото льда Северного Ледовитого океана

 

Наблюдаемые потери арктического морского льда являются индикатором антропогенного изменения климата. По прогнозам, эти потери будут продолжаться по мере продолжающегося потепления, что в конечном итоге приведет к освобождению Арктики ото льда (площадь морского льда <1 миллиона км2). В этом обзоре авторы синтезируют представления о времени наступления и региональной изменчивости такой свободной ото льда Арктики. В среднем за сентябрь самые ранние условия отсутствия льда (первое единичное появление свободной ото льда Арктики) могут возникнуть в 2020–2030-х годах при всех сценариях выбросов парниковых газов и, вероятно, наступят к 2050 году. Однако ежедневные условия отсутствия льда в сентябре могут возникнуть в среднем примерно на 4 года раньше, с возможностью опережения ежемесячных показателей на 10 лет. Устойчивое отсутствие льда в сентябре (частые случаи отсутствия льда в Арктике) ожидается к середине столетия (к 2035–2067 гг.), а сценарии выбросов будут определять, как часто и как долго Арктика может быть свободной ото льда. В частности, существует вероятность отсутствия льда в мае-январе и августе-октябре к 2100 году при сценариях с высокими и низкими выбросами соответственно. Во всех случаях потеря морского льда начинается в Европейской, продолжается в Тихоокеанской и заканчивается в Центральной Арктике, если она вообще освобождается ото льда. Будущие исследования должны оценить влияние выбора и повторной калибровки модели на прогнозы, а также оценить факторы внутренней изменчивости, способные вызвать раннее отсутствие льда.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-023-00515-9

Печать

Nature: Этот спутник, «вынюхивающий» метан, не оставит загрязнителям климата места, где можно было бы спрятаться

 

MthanSAT, который будет запущен уже на следующей неделе, будет сотрудничать с Google для картирования утечек из нефтегазовой отрасли и за её пределами.

Когда речь идёт об изменении климата, обычно доминирует углекислый газ, но сокращение выбросов метана может оказать ещё большее влияние на глобальное потепление в течение следующих нескольких десятилетий. С помощью спутника, который будет запущен уже 4 марта с базы космических сил Ванденберг недалеко от Ломпока, штат Калифорния, правительства и предприятия наконец-то получат инструмент, который поможет им выявлять горячие точки метана на Земле и устранять утечки.
MthanSAT, разработанный коалицией экологов, учёных и аэрокосмических инженеров стоимостью около 88 миллионов долларов США, призван обеспечить беспрецедентное представление о метане, выделяющемся из нефтяных и газовых месторождений по всей планете, а также из сельскохозяйственных объектов и свалок. Сотрудничая с Google, операторы MthanSAT будут обрабатывать данные со спутника, используя модель атмосферы, которая сможет отслеживать метан в воздухе до его источников на земле. Затем они сделают данные бесплатными. Google также планирует использовать алгоритмы искусственного интеллекта, чтобы составить карту нефтегазовой инфраструктуры по всему миру и определить источники загрязнения.
MthanSAT обеспечит подотчётность корпораций и правительств посредством «радикальной прозрачности», говорит Стивен Гамбург (Steven Hamburg), главный научный сотрудник Фонда защиты окружающей среды (Environmental Defense Fund, EDF), правозащитной группы, базирующейся в Нью-Йорке, которая руководила разработкой спутника. «Это будет первый раз, когда мы когда-либо получим такую информацию о парниковых газах», — говорит он.
Метан, который более чем в 80 раз эффективнее CO2 удерживает тепло вокруг Земли, в совокупности ответственен за около 30% глобального потепления со времён промышленной революции. Метан сохраняется в атмосфере около 12 лет, тогда как CO2 сохраняется веками. Это означает, что ограничение выбросов метана может оказать заметное охлаждающее воздействие на глобальную температуру в краткосрочной перспективе.
«Мы могли бы сократить потепление почти вдвое в течение следующих нескольких десятилетий, если бы прекратили выбросы метана», — говорит Илисса Око (Ilissa Ocko), специалист по атмосфере из EDF, чьи исследования показывают, что нефтегазовый сектор может сократить большую часть выбросов метана практически без дополнительных затрат1, например, за счёт замены негерметичных уплотнений или сломанных клапанов. «Во многих случаях решить проблему легко», — говорит она.

Смелый проект

MthanSAT берёт свое начало в новаторских авиационных кампаниях, которые помогли выявить степень загрязнения нефтяными и газовыми месторождениями США примерно десять лет назад. Впоследствии EDF работал с учёными и представителями промышленности над серией исследований, которые помогли документировать выбросы по всей территории Соединённых Штатов и в конечном итоге показали, что выбросы метана в нефтегазовом секторе были на 60% выше официальных оценок2. На основе этой работы группа затем организовала команду для разработки спутника.
В 2018 году EDF и его основные научные партнёры из Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс, получили стартовый капитал в рамках проекта Audacious Project, партнёрства с участием нью-йоркской некоммерческой группы TED, для разработки MthanSAT. Если это удастся, EDF станет первой экологической группой, разработавшей спутник такого научного уровня.
Что отличает MthanSAT, так это его разрешение. Коммерческие спутники, уже вращающиеся вокруг Земли, могут отслеживать основные источники метана, такие как утечки из колодцев и свалки. Напротив, датчик на борту европейского спутника Sentinel-5 Precursor может сканировать обширные ландшафты и измерять концентрацию метана в атмосфере, но без точного определения источников выбросов. MthanSAT находится между этими двумя крайностями, сканируя широкие участки Земли, а также обеспечивая измерения с высоким разрешением, способные определять местонахождение больших и малых излучателей.
«Мы вписываемся в нишу, где больше никто не работает», — говорит Стив Вофси (Steve Wofsy), учёный - атмосферщик из Гарвардского университета, возглавляющий техническую группу MthanSAT.

Имея момент

Космический корабль прибывает в период, который многие называют «метановым моментом» для планеты. В декабре прошлого года администрация президента США завершила разработку правил, направленных на сокращение выбросов метана в нефтегазовом секторе на 80% к 2035 году. Правительства других стран, например, стран-членов Европейского Союза, рассматривают стандарты загрязнения природного газа, а это означает, что они могут вводить пошлины на импорт от производителей, превышающих ограничения на выбросы метана. Промышленность также берёт на себя обязательства: например, на прошлогоднем климатическом саммите ООН COP28 в Дубае 50 крупнейших нефтегазовых компаний мира взяли на себя обязательство полностью исключить выбросы метана к 2030 году.
«Возможности этого спутника феноменальны», — говорит Ройсин Коммане (Róisín Commane), учёный-атмосферщик из Колумбийского университета в Нью-Йорке. Но она отмечает, что возможности MthanSAT ограничены: каждый день он может передавать на Землю изображения всего лишь с 30 участков Земли площадью 200 квадратных километров каждый. Этого достаточно для выполнения основной задачи по мониторингу глобальных нефтегазовых операций, а также некоторых сельскохозяйственных источников, но Коммейн говорит, что он упустит другие научные возможности.
Поэтому она предложила разместить на борту будущего спутника НАСА датчики, аналогичные датчикам MthanSAT, но с большей мощностью и радиоантенной большего размера. «Предстоит сделать ещё очень многое», — говорит Коммейн.
Для Вофси большой вопрос заключается в том, действительно ли данные MthanSAT подтолкнут компании и страны к действиям. Его операторы не имеют влияния ни на промышленность, ни на правительство, но данные, показывающие выбросы метана, будут доступны общественности, говорит он. «Надеюсь, это что-то изменит». 

Цитируемая литература

1Ocko, I. B. et al. Environ. Res. Lett. 16, 054042 (2021).
2Alvarez, R. A. et al. Science 361, 186–188 (2018).

Ссылка: https://www.nature.com/articles/d41586-024-00600-z

Печать

Atmospheric Chemistry and Physics: Глобальные оценки химически активных компонентов азота в 2000–2100 гг. на основе многоступенчатой модели

 

Высокое содержание активных компонентов азота усугубляет загрязнение воздуха, а также может повлиять на структуру и функционирование экосистем в наземно-водно-морском континууме. Однако долгосрочные исторические тенденции и будущие прогнозы химически активных компонентов азота в глобальном масштабе по-прежнему отличаются высокой степенью неопределённости. В этом исследовании полевые наблюдения, спутниковые продукты, модельные результаты и многие другие ковариаты были интегрированы в модель машинного обучения для выявления глобальных закономерностей реактивных компонентов азота в течение 2000–2019 гг. Чтобы уменьшить неопределённость оценок в будущих сценариях, построенный набор данных о компонентах реактивного азота за исторический период затем использовался в качестве ограничителя для калибровки набора данных проекта CMIP6 в четырёх сценариях. Результаты показали, что значения R2 перекрёстной проверки четырёх видов показали удовлетворительную производительность (R2> 0,55). Концентрации оценённых химически активных компонентов азота в Китае постоянно увеличивались в течение 2000–2013 гг., тогда как с 2013 года они резко снижались, за исключением NH3. Это может быть связано с воздействием политики чистого воздуха. Однако эти соединения в Европе и США оставались относительно стабильными с 2000 года. В сценариях будущего SSP3-7.0 (сценарий традиционной энергетики) и SSP1-2.6 (сценарий углеродной нейтральности) показали самые высокие и самые низкие концентрации реактивного компонента азота соответственно. Хотя концентрации реактивного азота в некоторых сценариях сильного загрязнения (SSP3-7.0) также снизились в течение 2020–2100 гг., сценарии SSP1-2.6 и SSP2-4.5 (сценарий средних выбросов) по-прежнему сохраняли тенденцию к более быстрому снижению. Эти результаты подчёркивают необходимость достижения углеродной нейтральности для снижения глобального загрязнения атмосферы азотом.

 

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2024/egusphere-2024-69/

Печать

Science: Антропогенное изменение климата повлияло на сезонность глобального речного стока

 

Резюме редактора

Характер речного стока меняется в зависимости от сезона, что оказывает важное влияние на возникновение наводнений и засух, степень водной безопасности и экологию. Как антропогенное изменение климата влияет на эти сезонные циклы? Ван и др. (Wang et al.) использовали натурные наблюдения за среднемесячным речным стоком с 1965 по 2014 гг. в сочетании с моделированием, чтобы показать, что антропогенное воздействие на климат уже привело к снижению сезонности речного стока на широтах выше 50° северной широты. Понимание этих изменений необходимо для того, чтобы пресноводные экосистемы сохраняли свои основные функции для обеспечения устойчивых водных ресурсов и определения ассигнований на ирригацию или производство гидроэлектроэнергии.

Аннотация

Речные экосистемы адаптировались к естественным изменениям стока в зависимости от сезона. Однако данные, свидетельствующие о том, что изменение климата уже повлияло на величину сезонности речного стока, ограничены местными исследованиями, в основном сосредоточенными на изменениях среднего или экстремального стока. В этом исследовании представлено использование энтропии распределения в качестве надёжного показателя для оценки неравномерности потока и объёма в зависимости от сезона, что позволяет провести глобальный анализ. Авторы обнаружили, что около 21% долгосрочных речных гидропостов демонстрируют значительные изменения в сезонном распределении стока, но две трети из них не связаны с тенденциями среднегодового расхода воды. Объединив реконструкцию стока на основе данных с современным гидрологическим моделированием, они выявили заметное ослабление сезонности речного стока в северных высоких широтах (выше 50° с.ш.), - явление, напрямую связанное с антропогенным воздействием на климат.

 

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi9501

Печать

Biogeosciences: Моделирование в километровом масштабе над Фенноскандией выявило большие потери тундры из-за потепления климата

 

Бореальные и горные регионы Фенноскандии характеризуются широким спектром типов растительности: от бореальных лесов до высокогорных тундр и бесплодных почв. В этом районе наблюдаются рост температуры воздуха выше среднемирового уровня, а также изменения в температуре и характере осадков. Ожидается, что это изменит состав растительности Фенноскандии и изменит условия землепользования, например, для лесного хозяйства, туризма и оленеводства. В этом исследовании авторы использовали уникальный климатический сценарий с высоким разрешением (3 км) со значительным потеплением, вызванным резким увеличением выбросов углекислого газа, чтобы выяснить, как изменение климата может повлиять на состав растительности, биоразнообразие и доступность подходящего корма для оленей. Использование динамической модели растительности, включая новую реализацию потенциального выпаса оленей, привело к созданию смоделированных карт растительности с беспрецедентно высоким разрешением для таких длительного периода времени и пространственного масштаба. Результаты оценивались в местном масштабе с использованием инвентаризации растительности, а также для всей территории по спутниковым картам растительности. Более глубокий анализ изменений растительности, связанный со статистикой видов, находящихся под угрозой исчезновения, был проведен в шести «горячих точках», содержащих данные о редких и находящихся под угрозой исчезновения видах. В этом сценарии с высоким уровнем выбросов моделирование демонстрирует резкие изменения в составе растительности, которые ускорятся в конце столетия. Вызывает тревогу тот факт, что результаты показывают, что южный горно-альпийский регион Швеции будет полностью покрыт лесами в конце XXI века, что сделает невозможным сохранение многих редких и находящихся под угрозой исчезновения видов. В северных альпийских регионах большинство типов растительности сохранится, но переместится на бо́льшие высоты с уменьшением площади, что поставит под угрозу уязвимые виды. Смоделированный потенциал выпаса оленей указывает на широтные различия, при этом более высокий потенциал наблюдается на юге в условиях нынешнего климата. В будущем эти различия уменьшатся, поскольку потенциал на севере увеличится, особенно в отношении летних пастбищ. Эти совокупные результаты предполагают значительные изменения в составе растительности в текущем столетии для этого сценария, что будет иметь серьёзные последствия для охраны природы, оленеводства и лесного хозяйства.

 

Ссылка: https://bg.copernicus.org/articles/21/1093/2024/

Печать

Nature Scientific Data: Наблюдения с высоким разрешением и прогнозы изменения климата для оценки экстремальных явлений, связанных с жарой

 

Набор данных по прогнозированию климата (CHC-CMIP6) Центра климатических опасностей, этап 6 проекта взаимного сравнения связанных моделей, был разработан для поддержки анализа связанных с климатом опасностей, включая экстремальную влажную жару и засуху, в недавнем прошлом и в ближайшем будущем. Глобальные ежедневные сетки высокого разрешения (0,05°) инфракрасной температуры климатических опасностей с продуктом температуры станций, инфракрасных осадков климатических опасностей с продуктом осадков станций и относительной влажности, полученной с помощью ERA5, составляют основу исторических данных за 1983–2016 гг., на основе которых ежедневно были получены значения дефицита давления паров (Vapor Pressure Deficits, VPD) и максимальных температур по влажному термометру (Wet Bulb Globe Temperatures, WBGTmax). Большие ансамбли CMIP6 из сценариев «Общий социально-экономический путь 2-4.5» и «SSP 5-8.5» затем использовались для разработки ежедневных «дельта-полей» с высоким разрешением на 2030 и 2050 гг. Эти дельты использовались для искажения исторических наблюдений, в результате чего были созданы прогнозы ежедневных осадков, температуры, относительной влажности и полученных значений VPD и WBGTmax на 2030 и 2050 годы с точностью до 0,05°. Наконец, для каждого периода времени были получены ежемесячные подсчёты частоты экстремумов для каждой переменной.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-024-03074-w

Печать

npj Climate and Atmospheric Science: Влияние промышленных аэрозолей от сжигания биомассы на Атлантическую меридиональную термохалинную циркуляцию

 

Основная система циркуляции океана, Атлантическая меридиональная термохалинная циркуляция (AMТЦ), замедляется. Такое ослабление согласуется с потеплением, связанным с увеличением выбросов парниковых газов, а также с недавним снижением промышленного аэрозольного загрязнения. Однако влияние аэрозолей от сжигания биомассы на АМТЦ остается неизученным. Авторы используют большой ансамбль оценок моделей системы Земли сообщества версии 1 для количественной оценки воздействия обоих типов аэрозолей на АМТЦ. Несмотря на относительно небольшие изменения в аэрозолях от сжигания биомассы в Северной Атлантике, происходит значительная эволюция АМТЦ, включая ослабление с 1920 по ~ 1970 гг. с последующим усилением АМТЦ. Эти изменения в значительной степени противоречат соответствующей эволюции АМТЦ в условиях промышленных аэрозолей. Реакция АМТЦ инициируется термическими изменениями потока плотности поверхности моря из-за изменения коротковолнового излучения. Дополнительный динамический механизм, включающий градиент давления на уровне моря в Северной Атлантике, важен при аэрозолях от сжигания биомассы. Конвергенция потоков солёности океана, вызванная АМТЦ, действует как положительная обратная связь. Эти результаты показывают, что аэрозоли при сжигании биомассы усиливают ослабление АМТЦ в начале ХХ века, связанное с парниковыми газами, а также частично приглушают воздействие промышленных аэрозолей на АМТЦ. Недавнее увеличение лесных пожаров предполагает, что аэрозоли от сжигания биомассы, могут быть важным фактором будущей изменчивости АМТЦ.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41612-024-00602-8

Печать

Nature Communications Earth & Environment: Более низкие температуры поверхности Арктики, смоделированные климатическими моделями, ближе к спутниковым данным, чем реанализ ERA5

 

Многие климатические модели имитируют приземные температуры воздуха - слишком низкие в Арктике по сравнению с данными реанализа ERA5, основанными на наблюдениях, и эта предвзятость была отмечена в Шестом оценочном докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC AR6). Здесь представлен полученный со спутников набор данных высокого разрешения о температуре приземного воздуха в арктическом регионе морского льда (1982–2020 гг.). Авторы используют его в качестве эталона для переоценки результатов реанализа климата и моделирования в рамках проекта CMIP6. Они обнаружили, что моделирование CMIP6 в центральной Арктике, где обычно более толстый лёд и снег, хорошо согласуется со спутниковыми наблюдениями со среднегодовым отклонением менее ± 1°C над морским льдом. Напротив, климатические реанализы, такие как ERA5, демонстрируют широко распространённые отклонения в потеплении, превышающие 2°C в том же регионе. Авторы пришли к выводу, что использование реанализа ERA5 в качестве эталона могло привести к недооценке надёжности климатической модели в Арктическом регионе.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43247-024-01276-z

Печать

Atmospheric Chemistry and Physics: Ограничение разброса оценок потоков углекислого газа в биосфере с помощью комбинированных подходов «сверху вниз» и «снизу вверх»

 

Хотя темпы роста мольных долей CO2 в атмосфере можно измерить с высокой точностью, всё ещё существуют большие неопределённости в отношении их отнесения к конкретным регионам и разнообразным антропогенным и естественным источникам и стокам. Основным источником неопределённости является суммарный поток углекислого газа из биосферы в атмосферу, суммарный экосистемный обмен (СЭО). Существует два основных подхода к количественной оценке СЭО: подходы «сверху вниз», которые обычно используют атмосферные инверсии, и оценки «снизу вверх», построенные на моделях или инвентаризациях, основанных на процессах или данных. Подходы «сверху вниз» и «снизу вверх» имеют известные сильные и слабые стороны. Атмосферные инверсии (например, те, которые используются в глобальных углеродных бюджетах) дают оценки СЭО, которые согласуются с темпами роста атмосферного CO2 в региональном и глобальном масштабах, но являются весьма неопределёнными в меньших масштабах. Модели, построенные на данных «снизу вверх», основанные на измерениях вихревой ковариации (например, FLUXCOM), соответствуют локальным наблюдениям СЭО и их пространственной изменчивости, но испытывают трудности с точным масштабированием до надёжной глобальной оценки. 

В этом исследовании авторы предлагают объединить два подхода для получения глобальных оценок СЭО с целью извлечь выгоду из сильных сторон каждого подхода и смягчить их ограничения. Они делают это, ограничивая основанную на данных модель FLUXCOM региональными оценками СЭО, полученными на основе ансамбля атмосферных инверсий из «Глобального углеродного бюджета» 2021 года. Для этого необходимо преодолеть ряд научных и технических проблем при объединении информации о различных физических переменных, на которые влияют разные процессы в разных пространственных и временных масштабах. Разработана оптимизирующая СЭО структура моделирования, рассматривающая как производительность модели на уровне in situ на основе измерений вихревой ковариации, так и на уровне крупных регионов на основе оценок атмосферной инверсии СЭО и их неопределённости. Полученная в результате модель потока, управляемая данными, с «двойными ограничениями», улучшается за счёт информации, основанной на одиночных ограничениях («сверху вниз» или «снизу вверх»), создавая надёжные локально разрешённые и глобально согласованные пространственно-временные поля СЭО. 

По сравнению с эталонными оценками глобального стока суши из литературы, например, из «Глобальных углеродных бюджетов», представленный глобальный СЭО, полученный с помощью двойных ограничений, показывает значительно меньшую погрешность в глобальном и тропическом СЭО по сравнению с базовыми оценками модели с подходом «снизу вверх», основанной на данных (т.е. с одним ограничением). Средняя сезонность глобального СЭО, полученного с помощью двойных ограничений, также более соответствует «Глобальному углеродному бюджету» и атмосферным инверсиям. В то же время эта модель допускает более надёжное пространственное разрешение СЭО. Улучшенная производительность модели с двойными ограничениями в пространственных и временных масштабах демонстрирует потенциал добавления нисходящего ограничения к восходящей модели потоков, управляемой данными.

 

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/24/2555/2024/

Печать

Science: Изменение характера подземных вод в глобальном водном цикле

 

ФОН

Подземные воды являются крупнейшим доступным ресурсом пресной воды и образуют активный компонент глобального водного цикла. Он служит основным источником пресной воды для миллиардов людей и обеспечивает питьевой водой многочисленные общины. Более того, подземные воды обеспечивают более 40% мировой потребности в орошении и становятся всё более важными в смягчении дефицита воды, вызванного изменением климата. За последние несколько десятилетий изменение климата и другая антропогенная деятельность существенно изменили пополнение, сброс, сток, хранение и распределение подземных вод. Отступление ледников и таяние многолетней мерзлоты, вызванные потеплением климата, привели к изменениям в состоянии грунтовых вод в ледниковых районах и районах многолетней мерзлоты. В интересах содействия более полному пониманию состояния глобальных подземных вод авторы представляют синтез их меняющегося характера в глобальном водном цикле за последние десятилетия, сформированного воздействием изменения климата и другой различной антропогенной деятельности.

 

СОСТОЯНИЕ ДЕЛ

Изменение климата и другая антропогенная деятельность привели к региональным и глобальным изменениям в динамике подземных вод. Изменения, вызванные климатом, включают изменения в скорости пополнения подземных вод на разных континентах, увеличение вклада подземных вод в речной сток в ледниковых водосборах, а также глубокие изменения в характере потоков подземных вод в районах многолетней мерзлоты. Талая ледниковая вода проникает в недра, поддерживая стабильный расход грунтовых вод в ручьи в засушливые сезоны. Таяние многолетней мерзлоты способствует увеличению инфильтрации осадков, увеличению запасов грунтовых вод, созданию новых путей подземных потоков и увеличению сброса грунтовых вод в речной поток. Прямая антропогенная деятельность включает забор подземных вод, нетрадиционную добычу нефти и газа, разведку геотермальной энергии, управляемое пополнение водоносных горизонтов, облесение, мелиорацию земель, урбанизацию и международную торговлю продуктами питания. Эти мероприятия приводят к забору и закачке подземных вод, изменению региональных режимов стока подземных вод, влиянию на уровень грунтовых вод и запасам подземных вод, а также к перераспределению включённых в продукты питания грунтовых вод во всём мире. Истощение подземных вод происходит по всему миру и усилилось в последние десятилетия. Подземные воды, откачиваемые из водоносных горизонтов, участвуют в глобальном водном цикле, способствуя речному стоку и эвапотранспирации. Отвод подземных вод переводит пресную воду из долговременного хранилища в активный круговорот воды на поверхности Земли. Более того, отбор невозобновляемых подземных вод из глубоких водоносных горизонтов интегрирует глубокие древние ископаемые подземные воды в активный современный водный цикл, что в конечном итоге способствует повышению уровня моря. Риски проникновения солёной воды и затопления грунтовых вод в прибрежных регионах усугубляются повышением уровня моря. Важность подземных вод для питья и орошения может возрасти в ответ на изменение климата. Следовательно, ожидается, что в будущем влияние истощения подземных вод на повышение уровня моря будет усиливаться.

 

ПРОГНОЗ

Роль подземных вод в глобальном водном цикле становится всё более динамичной и сложной, в то время как безопасность ресурсов подземных вод сталкивается со значительными угрозами во всём мире как с точки зрения количества, так и качества. Устойчивое использование ресурсов подземных вод стало важнейшей глобальной проблемой. При планировании более устойчивого будущего ресурсы подземных вод следует рассматривать как с региональной, так и с глобальной точек зрения, особенно для крупных трансграничных систем подземных вод. Поскольку глобальные изменения продолжают влиять на эти ресурсы, крайне важно управлять подземными и поверхностными водами как единым ресурсом. Кроме того, необходимо одновременно решать вопросы обеспечения продовольственной и водной безопасности и поддержания здоровья экосистем. Для повышения устойчивости подземных вод могут использоваться различные стратегии управления, включая сохранение лесов и водно-болотных угодий, опреснение, переработку сточных вод, управляемое пополнение водоносных горизонтов, проекты по отводу воды и развитие зелёной инфраструктуры. Существуют серьёзные пробелы в исследованиях, которые требуют дальнейшего изучения, включая детальные исследования подземных вод в высоких широтах и горных регионах, более точные прогнозы пополнения подземных вод, количественные оценки объёмов закачиваемых и сбрасываемых подземных вод, а также точное моделирование глобального водного баланса. Для эффективного устранения этих пробелов необходимы комплексные наборы данных наблюдений, поскольку они позволяют провести тщательную оценку текущего состояния и будущих изменений в ресурсах подземных вод.

 

 АННОТАЦИЯ

В последние десятилетия изменение климата и другая антропогенная деятельность существенно повлияли на системы подземных вод во всём мире. Эти воздействия включают изменения в пополнении, сбросе, стоке, хранении и распределении подземных вод. Климатические сдвиги очевидны в изменении скорости пополнения запасов, увеличении вклада подземных вод в речной сток в ледниковых водосборах и увеличении потока подземных вод в районах многолетней мерзлоты. Прямые антропогенные изменения включают забор и закачку подземных вод, изменение режима регионального стока, изменение уровня грунтовых вод и хранилищ, а также перераспределение включённых в продукты питания подземных вод во всём мире. Примечательно, что добыча подземных вод способствует повышению уровня моря, увеличивая риск затопления подземных вод в прибрежных районах. Роль подземных вод в глобальном водном цикле становится всё более динамичной и сложной. Количественная оценка этих изменений имеет важное значение для обеспечения устойчивого снабжения людей и экосистем ресурсами пресных подземных вод.

 

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf0630

Печать