Европейский центр среднесрочного прогноза погоды (ECMWF) от имени Службы управления чрезвычайными ситуациями «Copernicus» (CEMS) недавно расширил предложение данных о пожарной опасности в Хранилище климатических данных (CDS), включив в него набор прогнозов пожарной опасности с увеличенным сроком заблаговременности до 7 месяцев. Набор данных включает индексы пожарной опасности для трёх различных моделей, разработанных в Канаде, США и Австралии. Индексы рассчитываются с использованием Системы сезонного прогнозирования ECMWF 5 (SEAS5) и сверяются с соответствующим реанализом пожарной опасности на основе реанализа ECMWF (ERA5). Набор данных находится в открытом доступе за период с 1981 по 2023 гг. и будет регулярно обновляться, предоставляя ресурс для оценки предсказуемости пожароопасной погоды в сезонном временном масштабе. Набор данных дополняет доступность сезонных прогнозов, предоставляемых Службой управления чрезвычайными ситуациями Copernicus в режиме реального времени.
Предварительный анализ показывает, что глобальные аномальные условия пожарной погоды можно с уверенностью прогнозировать на один месяц вперёд. В некоторых регионах прогноз может распространяться на два месяца вперёд. В большинстве ситуаций за пределами этого горизонта прогнозы не демонстрируют большего успеха, чем климатология. Однако возможно расширенное окно прогнозирования, до 6-7 месяцев вперёд, когда аномальная пожарная погода является результатом крупномасштабных явлений, таких как Эль-Ниньо - Южное колебание и Диполь Индийского океана, часто способствующих обширным пожарам в таких регионах, как Индонезия и Австралия.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-024-02948-3

Погодные особенности, такие как внетропические циклоны (ВТЦ), атмосферные реки и фронты, способствуют выпадению значительного количества осадков во всём мире. Однако предыдущие оценки того, насколько эти отдельные особенности способствуют осадкам, очень чувствительны к субъективно выбранным показателям. Кроме того, нет информации о том, как эти погодные особенности способствуют выпадению осадков к полюсу от 60° широты. Чтобы устранить эти недостатки, авторы вводят более надёжный метод атрибуции, применимый на всех широтах. На основе ERA5 они представляют первую глобальную климатологию влияния циклонов, фронтов, осей переноса влаги (ОПВ; подобных атмосферным рекам особенностей) и вспышек холода, а также их комбинаций на летние и зимние осадки, а также экстремальные атмосферные осадки. Большая часть осадков в средних широтах приходится на сочетание ВТЦ, фронтов и ОПВ (28%), в то время как в полярных регионах большая часть осадков выпадает только в категории ВТЦ (27%). Экстремальные осадки во всех внетропических регионах преимущественно связаны с сочетанием ВТЦ, фронтов и ОПВ (46%). В средних широтах сочетание ВТЦ, фронтов и ОПВ происходит почти в четыре раза чаще во время экстремальных событий по сравнению с обычными. 

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/37/4/JCLI-D-23-0293.1.xml

В настоящее время не существует стандартизированной структуры или показателей для оценки результатов региональных климатических моделей осадков. Из-за этого может быть сложно провести однозначное сравнение их эффективности между регионами или исследованиями, или с моделями глобального климата с более грубым разрешением. Чтобы решить эту проблему, авторы представили первые шаги к созданию динамичной, но стандартизированной системы сравнительного анализа, которую можно использовать для оценки качества модели при моделировании различных характеристик осадков. Бенчмаркинг отличается от типичной оценки модели тем, что он требует априорного установления ожиданий в отношении производительности. Эта структура имеет бесчисленное множество применений для поддержки научных исследований, оценивающих эффективность моделей, информируют о приоритетах разработки моделей и помогают заинтересованным сторонам в принятии решений, предоставляя структурированную методологию для определения модели, подходящей для целей оценки климатических рисков и стратегий адаптации. Хотя эту структуру можно применять к региональным климатическим моделям в любой пространственной области, авторы демонстрируют её эффективность на примере Австралии, используя моделирование с высоким разрешением 0,5° × 0,5° ансамбля CORDEX-Australasia. Предоставлены рекомендации по выбору показателей и прагматичных пороговых значений для сравнительного анализа в зависимости от применения системы. Сюда входит верхний уровень минимальных стандартных показателей для установления минимального эталонного стандарта для текущей оценки климатических моделей. Указаны многочисленные применения этой структуры с использованием отзывов, полученных от потенциальных сообществ пользователей. Авторы призывают научное сообщество и сообщество пользователей использовать эту структуру, адаптируя тесты и включая дополнительные показатели, специфичные для их применения. 

Ссылка: https://journals.ametsoc.org/view/journals/clim/37/4/JCLI-D-23-0317.1.xml

Авторы количественно оценивают повышение возникновения резких изменений в океанической окружающей среде под воздействием антропогенного воздействия на климат, используя результаты модели системы Земли с помощью нового метода анализа, который сравнивает временную эволюцию применяемых воздействий с развитием локальных изменений состояния океана, характеризуемых температурой, концентрацией кислорода и концентрацией карбонат-ионов. Посредством расчётов на многовековом интервале в эксперименте с моделью системы Земли показано, что такое увеличение не является полностью обратимым после того, как избыточные выбросы парниковых газов вернутся к нулю. Увеличение частоты региональных резких изменений условий морской среды ещё не учтено должным образом в анализах воздействия на климат, которые обычно связывают сдвиги экосистем с крупномасштабной изменчивостью или экстремальными явлениями. Таким образом, оценки оставшихся целевых показателей выбросов парниковых газов должны быть более консервативными.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GL106192

Эксперты провели серию совещаний в ВМО для продвижения глобальной инициативы "Раннее предупреждение для всех", а также действий по улучшению управления водными ресурсами и уменьшению опасностей, связанных с водой. Согласно отчету ВМО о состоянии глобальных водных ресурсов, ни одна страна в 2022 году не располагала своевременными и точными гидрологическими данными для поддержки принятия решений на основе фактических данных и принятия мер на раннем этапе. Система гидрологического статуса и прогнозов ВМО (HydroSOS), которая в настоящее время находится в стадии технической разработки и регионального внедрения, призвана решить эту задачу. Вся эта деятельность ВМО входит в сферу ответственности Группы по координации гидрологии, аналитического центра ВМО по гидрологии. Группа интегрирует гидрологическую работу ВМО в более широкую глобальную водную повестку дня и работает над продвижением долгосрочных амбиций ВМО в области водных ресурсов.

Ссылка: https://wmo.int/media/news/wmo-experts-advance-action-water-and-early-warnings

В глобальном масштабе выбросы авиации влияют на климат Земли посредством сложного комплекса процессов. Перистые следы и выбросы углекислого газа являются крупнейшими факторами радиационного воздействия авиации на климат. Хотя перистые следы усиливают воздействие естественных облаков на климат, до сих пор остаются нерешённые вопросы, касающиеся их характеристик и жизненного цикла. Несмотря на обширные исследования по изучению инверсионных следов, сохраняются значительные неопределённости. Перистые следы включают в себя линейные следы и связанные с ними перистые облака; они характеризуются свойствами частиц льда, например, размером, концентрацией, исчезновением, содержанием ледяной воды, оптической толщиной, геометрической глубиной и облачностью. Воздействие инверсионных следов на климат может усилиться из-за прогнозируемого увеличения воздушного движения. Радиационное воздействие от глобальных перистых следов может утроиться и к 2050 году достичь 160 мВт/м². Этот прогноз основан на ожидаемом росте авиационного движения и потенциальном переходе на большие высоты. Будущее воздействие перистых следов на климат зависит от таких факторов, как масштабы и географическое распространение авиационного движения, достижения в области топливной эффективности, последствия использования альтернативных видов топлива и влияние изменения климата на фоновую атмосферу. В этом исследовании рассматриваются микрофизические процессы, влияющие на образование инверсионных следов и старение инверсионных и перистых следов. Кроме того, в исследовании изучаются глобальные наборы данных наблюдений за инверсионными следами, текущий анализ и прогнозы на будущее, и оно поможет оценить эффективность и компромиссы, связанные с различными стратегиями смягчения последствий. Исследование выявляет пробелы в знаниях и неопределённости, а также определяет приоритеты исследований на будущее.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2024/egusphere-2024-127/

Представлен глобальный ансамбль климатических моделей ветровых волн, состоящий из восьми спектральных волновых модельных расчётов, вызванных трёхчасовой скоростью приземного ветра и ежедневной концентрацией морского льда из восьми различных глобальных климатических моделей проекта CMIP6. Спектральная волновая модель использует физические параметризации ST6 и глобальную трёхсеточную структуру для эффективного моделирования волн в Арктике и Антарктике. Эффективность ансамбля оценивается на основе эталонной глобальной базы данных многоцелевых спутниковых высотомеров и недавнего ретроспективного анализа волн ECMWF IFS Cy46r1 ERA5, ERA5H. Для каждого члена ансамбля доступны три 30-летних среза, один исторический и два будущих (для сценариев выбросов SSP1-2.6 и SSP5-8.5), которые охватывают два отдельных периода: 1985–2014 гг. и 2071–2100 гг. Две модели охватывают 140 лет (1961–2100 гг.) моделирования климата с непрерывными ветровыми волнами. Нынешний ансамбль превосходит предыдущий климатический ансамбль ветровых волн, созданный на основе CMIP5, демонстрируя улучшенные характеристики во всех регионах океана. Этот набор данных является ценным ресурсом для будущих исследований климата ветровых волн и может найти практическое применение в морских и прибрежных инженерных проектах, предоставляя важную информацию о неопределённостях, связанных с будущими прогнозами климата ветровых волн.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-024-02932-x

Прибрежный океан способствует регулированию концентрации парниковых газов в атмосфере, поглощая углекислый газ (CO₂) и выделяя закись азота (N₂O) и метан (CH₄). На втором этапе Региональной оценки и процессов углеродного цикла (RECCAP2) количественно оцениваются глобальные потоки CO₂, N₂O и CH₄ в прибрежных океанах с использованием ансамбля глобальных продуктов, заполненных на основе наблюдений, и расчётов биогеохимических моделей океана. Глобальный прибрежный океан является чистым поглотителем CO₂ как в продуктах наблюдений, так и в модельных оценках, но величина медианного чистого глобального поглощения прибрежными районами в моделях примерно на 60% больше (-0,72 против -0,44 ПгС в год, 1998–2018 гг., в прибрежном океане, простирающемся на 300 км от берега или с изобатой 1000 м с площадью 77 млн км²). Большую часть этой разницы между модельными оценками и продуктами авторы связывают с сезонностью парциального давления CO₂ на поверхности моря в средних и высоких широтах, где модели отражают более сильное поглощение CO₂ в зимнее время. Поглощение CO₂ в прибрежных водах океана за последние десятилетия увеличилось, однако доступные продукты и модели, основанные на наблюдениях с временным разрешением, показывают большие расхождения в величине этого увеличения. Прибрежный океан мира является основным источником N₂O (+0,70 ПгСО₂-э. год^-1 в продукте наблюдений и +0,54 ПгСО₂-э. год^-1 в медианной модели) и CH₄ (+0,21 ПгСО₂-э. год^-1 в продукте наблюдений), что компенсирует значительную долю поглощения CO₂ прибрежными районами в чистом радиационном балансе (30–60% в эквиваленте CO₂), тем самым подчёркивая важность учёта трёх парниковых газов при изучении влияния прибрежного океана на климат.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2023GB007803

Средняя температура поверхности Земли в 2023 году была самой высокой за всю историю наблюдений – примерно на 1,2 градуса по Цельсию выше среднего показателя за базовый период НАСА (1951-1980 годы). Как правило, крупнейшим источником межгодовой изменчивости климата является явление Эль-Ниньо. В 2020–2022 годах в Тихом океане произошло три последовательных явления Ла-Нинья, которые имели тенденцию к снижению глобальной температуры. В мае 2023 года произошел переход от Ла-Нинья к Эль-Ниньо, что часто совпадает с самыми жаркими годами, однако рекордные температуры во второй половине 2023 года произошли до пика нынешнего явления Эль-Ниньо. Ученые ожидают увидеть самые большие последствия Эль-Ниньо в феврале, марте и апреле.

Ссылка: https://www.nasa.gov/news-release/nasa-analysis-confirms-2023-as-warmest-year-on-record/

Почти каждый ледник в Гренландии за последние несколько десятилетий истончился или отступил, что привело к ускорению сокращения ледников, увеличению темпов повышения уровня моря и климатическим воздействиям по всему миру. Чтобы понять, как отступление фронта уменьшения ледника за счёт отламывания кусков льда и уноса их водой повлияло на баланс массы льда в Гренландии, авторы объединили 236 328 полученных вручную и с помощью искусственного интеллекта наблюдений за положением конечных точек ледников, собранных с 1985 по 2022 гг., и создали маску с разрешением 120 м, определяющую ледниковый покров для каждого месяца в течение почти четырёх десятилетий. Показано, что с 1985 года Гренландский ледниковый щит потерял 5091 ± 72 км² площади, что соответствует 1034 ± 120 Гт льда, утраченного в результате отступления. Эти результаты показывают, что, пренебрегая отступлением фронта уменьшения ледника за счёт отламывания кусков льда и уноса их водой, текущие консенсусные оценки баланса массы ледникового щита недооценивают недавнюю потерю массы в Гренландии на целых 20%. Потеря массы, о которой здесь сообщается, оказала минимальное прямое влияние на глобальный уровень моря, но достаточна, чтобы повлиять на циркуляцию океана и распределение тепловой энергии по всему земному шару. В сезонных масштабах времени Гренландия теряет 193 ± 25 км² (63 ± 6 Гт) льда, ежегодно отступая от максимальной степени в мае до минимальной в период с сентября по октябрь. Обнаружено, что отступление на протяжении нескольких десятилетий тесно коррелирует с величиной сезонного наступления и отступления каждого ледника, а это означает, что изменчивость положения конечной точки в сезонных временных масштабах может служить индикатором чувствительности ледников к долгосрочным изменениям климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41586-023-06863-2