Новости

Найден способ сделать прогноз потепления в Арктике более точным

19.11.2024

Ученые выяснили: если арктический воздух становится более насыщен водяным паром, усиливается нисходящий поток длинноволновой радиации при ясном небе. Это тепловое излучение, испускаемое атмосферой и достигающее поверхности Земли, когда нет облаков. Оно ускоряет рост температуры у поверхности Земли. Авторы исследования определили, что зимой 2005 года одновременно увеличился поток длинноволновой радиации в Восточном полушарии Арктики и произошел скачок температуры — в среднем до 5°С. Эти наблюдения помогут уточнить прогнозы по арктическому потеплению. Результаты исследования, <a target="_blank" href="https://rscf.ru/project/23-77-01046/">поддержанного</a> грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0377026524000721?dgcid=author">опубликованы</a> в журнале Dynamics of Atmospheres and Oceans. Об этом <a target="_blank" href="https://www.rscf.ru/news/release/nayden-sposob-sdelat-prognoz-potepleniya-v-arktike-bolee-tochnym-/">сообщает пресс-служба РНФ</a>. В последние десятилетия человечество живет в эпоху глобального потепления климата. При этом в среднем темпы потепления в Арктике в разы <a href="https://www.nature.com/articles/s43247-022-00498-3" style="font-family: var(--ui-font-family-primary, var(--ui-font-family-helvetica));" target="_blank">превышают</a> среднемировые. Такое свойство климатической системы Земли получило название Арктического усиления глобального потепления. Происходит оно из-за высокой чувствительности Арктики к внешним воздействиям, в частности, к увеличению количества парниковых газов в атмосфере. Наиболее ярко Арктическое усиление проявляется в зимний сезон, однако температуры в Арктике повышаются <a href="https://www.nature.com/articles/s41598-022-13568-5" style="font-family: var(--ui-font-family-primary, var(--ui-font-family-helvetica));" target="_blank">неравномерно</a>. Из-за этого обобщенные численные модели на основе средних для региона температур, которые используются для климатических прогнозов в полярных широтах, имеют очень высокую погрешность. Поэтому важно изучать детальную структуру и механизмы климатических изменений в Арктике с использованием различных современных данных, основанных на измерениях и моделях. <div> Ученые из <a target="_blank" href="http://ru.niersc.spb.ru/home.html">Международного центра по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена</a> (Санкт-Петербург) <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0377026524000721?dgcid=author">установили</a>, что в 2005 году произошло резкое повышение зимних температур и увеличение поверхностного потока нисходящей длинноволновой радиации при ясном небе в Восточном полушарии Арктики, причем преимущественно над районами Северного Ледовитого океана и арктических морей России. Поверхностный поток нисходящей длинноволновой радиации при ясном небе — это тепловое излучение, испускаемое атмосферой, которое достигает поверхности Земли, когда нет облаков. Авторы проанализировали данные климатического реанализа ERA5 (анализа глобальных непрерывных данных за прошедшие годы, полученных путем сочетания наблюдений с численной гидродинамической моделью) и результаты спутниковых наблюдений с высоким пространственным разрешением. Для этого использовали статистическую модель ступенчатых изменений. </div> <img width="849" src="https://www.rscf.ru/import/%D0%A0%D0%B8%D1%81%D1%83%D0%BD%D0%BE%D0%BA_1_%D0%A0%D0%B5%D0%B7%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8B_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8_%D1%81%D1%82%D1%83%D0%BF%D0%B5%D0%BD%D1%87%D0%B0%D1%82%D1%8B%D1%85_%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B8%CC%86_%D0%BA_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%BC.png" height="1102" style="width: 857.009px;"> Результаты применения модели ступенчатых изменений к данным реанализа ERA5, показывающие разделение на Восточное и Западное полушария в зимний сезон для статистически значимого перехода из одного состояния климатической системы в другое в 2005 году. Источник: Михаил Латонин Климатический реанализ ERA5 позволил ученым проследить, как менялись температура, поток длинноволновой радиации и другие показатели в узлах сетки с пространственным разрешением в четверть градуса широты (28 километров) на четверть градуса долготы (от 11 километров до 0 километров в точке полюса) в период с 1959 по 2022 год. Совместно со спутниковыми данными по температуре и другим параметрам авторы использовали их для построения модели изменения температуры и потока радиации во всей Арктике (67°с.ш.–90°с.ш.). Южная граница Арктического региона была выбрана практически по Северному полярному кругу, поэтому общая площадь Арктики в данном исследовании составила 20,4 миллионов квадратных километров. Оказалось, что в зимний период (с декабря по март) с 2005 по 2022 год температура поверхности Земли и приповерхностная температура воздуха в среднем возросли на 5°С по сравнению с периодом 1959–2004 годов. Поток нисходящей длинноволновой радиации при ясном небе за это же время возрос на 9%. Опираясь на полученные данные, исследователи сделали вывод, что резкое потепление зимнего климата Арктики в Восточном полушарии тесно связано с радиационными процессами в атмосфере. То есть именно усиление потока радиации стало главной причиной потепления. Это можно объяснить тем, что в атмосфере Арктики стало больше водяного пара, который может переноситься в этот регион из более теплых широт с воздушными массами. Кроме того, поток нисходящей длинноволновой радиации при ясном небе мог увеличиться и из-за повышения температуры воздуха в различных слоях атмосферы, что также приводит к возрастанию концентрации водяного пара, потому что в теплом воздухе его содержится больше, чем в холодном. Данные о температуре со спутников подтвердили, что 2005 год стал годом, когда состояние климатической системы Арктики сильно изменилось, а температура резко возросла из-за увеличения поверхностного потока нисходящей длинноволновой радиации. При этом наибольшие изменения произошли в Восточном полушарии (в зоне между нулевым меридианом — долготой Лондона — и 180°, меридианом в Тихом океане). Ранее ученые <a href="https://www.nature.com/articles/s41598-022-06371-9">определили</a>, что в полярных широтах Восточного полушария в слоях атмосферы на высоте от 100 метров до 2 километров потоки тепла направлены преимущественно в Арктику, а в Западном полушарии — из Арктики. Это оказывает отепляющий эффект на Восточное полушарие Арктики и охлаждающий — на ее Западное полушарие. Поэтому полученные в новом исследовании результаты о наиболее сильном потеплении в Восточном полушарии и их связи с атмосферными процессами согласуются с предыдущей работой. <div> "Это исследование вносит существенный вклад в понимание современных климатических изменений в Арктике, что очень важно для социально-экономического развития региона и планирования мер по адаптации к изменению климата. Полученные результаты будут использованы при оценке влияния атмосферных потоков тепла и влаги на климатические обратные связи в Арктике", — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Михаил Латонин, кандидат географических наук, научный сотрудник Международного центра по окружающей среде и дистанционному зондированию имени Нансена. Источник: <a target="_blank" href="https://www.rscf.ru/news/release/nayden-sposob-sdelat-prognoz-potepleniya-v-arktike-bolee-tochnym-/">Российский научный фонд</a> </div>

Арктика как космос: интервью с руководителем Арктического плавучего университета

15.11.2024

<div> </div> <div> В новой рубрике "Смыслы Арктики" издания "Регион 29" будут публиковаться беседы с современными исследователями Арктики, учёными, работниками музеев, путешественниками. Первым героем рубрики стал организатор экспедиций Арктического плавучего университета, директор Института стратегического развития Арктики САФУ им. М.В. Ломоносова Александр Сабуров. Приводим ниже отрывок из интервью. Прочитать полную версию можно на сайте <a target="_blank" href="https://region29.ru/2024/11/14/67335851df0cd8e0ff5aefe2.html">region29.ru</a>. Вот нам с Вами вроде бы понятен смысл такого масштаба исследований, но порой в Интернете встречаются комментарии в духе "Что там ещё можно изучать?", "Зачем и кому это вообще нужно?", "Почему бы не вложить деньги во что-то другое?". Как бы Вы наглядно объяснили важность всех проводимых сегодня исследований тем, кто критикует вашу деятельность, современные арктические походы и занимается ревизионизмом относительно экспедиций прошлого? Я бы выделил три основных ответа: Первый — Арктика кормит нас всех. Это ресурсы и мы должны быть ответственными за территории, которыми управляем. Это очевидно. Без Арктики Россия была бы вынуждена закупать огромное количество ископаемых: никель, медь, металлы платиновой группы, которые практически все находятся в Арктике в мировом масштабе, апатит-нефелиновые руды, из которых делаются высококлассные удобрения, извлекаются компоненты взрывчатых веществ. Про нефть и газ я молчу — это совсем очевидно. Это и энергетика, и пластики. Без этого никуда. Золото, алмазы и тому подобное — всё это тоже в Арктике. Разумеется, если ваша страна получает такую большую пользу и доход от Арктики, то мы должны знать всё, что в этом регионе происходит, должны нести ответственность за эти территории. Мы должны чётко знать, помимо того, что мы там что-то добываем, всё, что происходит в регионе, как наша деятельность влияет там на всё живое. Например, в Арктику ежегодно прилетает множество видов птиц со всего мира, где они проводят сезон гнездования. Если здесь что-то пойдёт не так, то это повлияет на экосистему России и всего мира в том числе. Второй ответ — если бы у нас не было фундаментальной научной деятельности, а была бы только прикладная, которая даёт результаты здесь и сейчас, то мы бы с вами остались жить в первобытном обществе. Катали бы каменные колёса, да и то в лучшем случае. Человеку свойственно раздвигать границы непознанного. Арктика по прежнему во многих отношениях не познана. Например, мы не знаем огромное количество микроорганизмов, которые здесь обитают. Без всех этих экспедиций было бы просто невозможно понять, что находится на дне Северного Ледовитого океана. Это не обязательно полезные ископаемые. Например, мы можем представить себе геологическую структуру дна, чтобы лучше понимать, как тектонические плиты двигаются и так далее. Примеров множество. Все эти комплексные знания о Земле и Арктике как её части были бы невозможны без экспедиций, ведь другим способом туда попасть и провести натурные измерения просто невозможно. Ни одни спутниковые данные не дадут вам всей полноты этой информации, ни фотоловушки, ни дроны. Экспедиции нужны. Подобные вопросы звучат действительно странно, учитывая, что даже такие неарктические государства, как Китай, Япония, Южная Корея, сегодня вкладывают большие деньги в научное изучение Арктики, преимущественно как раз в фундаментальные работы. Во-первых, для них это и получение реального опыта работы в Арктическом регионе в перспективе того, что Северный морской путь может стать намного активнее и комфортнее. Во-вторых, существуют регионы глобального интереса, такие как Арктика, Антарктида и космос. Любая уважающая себя держава, которая претендует на какое-то крупное влияние, стремится попасть туда, чтобы эти регионы изучить. А в-третьих, любые глобальные изменения в Арктике также сказываются на этих странах, что повышает их интерес. Третий момент — любые экспедиции в Арктику раздвигают границы возможностей человека. То, что делалось в XIX и ХХ веках тем же Нансеном, то, как он пересёк Гренландию на лыжах, — это казалось абсолютно немыслимым. Да и сегодня это поразительно, ведь абсолютному большинству людей это не под силу. А ХХ век? Это абсолютно умопомрачительные экспедиции, такие как поход на лыжах до Северного полюса Дмитрия Шпаро. Были и невероятные экспедиции английских путешественников на лыжах к Антарктиде в условиях полярной ночи! Всё это что-то просто невероятное. Арктика раздвигает наши представления о возможностях человека. Это такое место, где можно испытать себя, как в каких-нибудь Гималаях. Арктика — это космос на Земле. По поводу прошлого. За экспедициями Седова и Брусилова очень часто оказываются в тени, может, даже более значимые экспедиции. Мой любимый пример — Великая Северная экспедиция 1733–1743 годов, которая впервые нанесла северное побережье России на карту. До этого никто такого не делал. Экспедиция длилась десять лет, отняла огромное количество государственных денег, стоила жизней её участникам. Но кто сегодня скажет, что эти деньги были потрачены зря? Россия, как мощная империя, должна была понимать, что происходит вокруг, какими территориями она обладает, граничит ли она с Американскими штатами или нет. Тогда многие тоже задавали подобные вопросы: "Зачем это нужно?" и "Зачем тратить такие огромные деньги?". У Витуса Беринга было большое количество недоброжелателей при дворе, которые ставили ему палки в колёса, писали доносы и так далее. Сегодня никто не оспаривает значение этой экспедиции. И, казалось бы, также экспедиция Седова, которая была проведена на частные деньги, она тоже за счёт того, что ей пришлось зазимовать на Новой Земле из-за позднего выхода, очень расширила наши представления о северной части Новой Земли. Участники экспедиции проводили там систематические гидрометеорологические наблюдения, нанесли на карту новые объекты. Даже такие частные экспедиции были проведены совершенно не зря. Прочитать полную версию интервью можно на сайте <a target="_blank" href="https://region29.ru/2024/11/14/67335851df0cd8e0ff5aefe2.html">region29.ru</a>. </div> <blockquote style="color: #333333;"> </blockquote>

НОВОСТИ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В АРКТИКЕ