🧊 Permafrost at the Arctic shelf: Back to the future – Анализ состояния шельфовой мерзлоты по данным численных экспериментов модели SMILES на 100 тыс.лет вперед.

🫧Считается, что гидраты метана на современном арктическом шельфе возникли в период плейстоценового оледенения, когда уровень моря был существенно ниже современного и шельф находился в непосредственном контакте с холодной атмосферой. Как же будет вести себя подводная вечная мерзлота в связи с глобальным изменением климата? Разбираемся на основе статьи «Подводная вечная мерзлота и связанная с ней зона стабильности гидрата метана: как долго они смогут выжить в будущем?» (статья опубликована в 2024 г. в журнале Theoretical and Applied Climatology).

Авторы на основе численных экспериментов с моделью термофизики донных отложений арктического шельфа SMILES (the Sediment Model Invented for Long-tErm Simulations) получили оценки состояния и времени существования подводной мерзлоты и зоны стабильности гидратов метана арктического шельфа для будущего периода в 100 тысяч лет.

"Мы выявили, что на внешнем шельфе подводная мерзлота исчезает либо еще до начала значимых антропогенных эмиссий СО2 в атмосферу (примерно середина 20 века), либо в течение нескольких столетий в будущем. Для средней и мелководной частей шельфа при учете эмиссии СО2 подводная мерзлота сохраняется, по крайней мере, в течение 5 тыс. лет после начала эмиссии или даже гораздо дольше – в этих частях шельфа зона устойчивости гидрата метана исчезает не ранее, чем через 3 тыс. лет после начала эмиссии СО2. При определенных заданных условиях модельные оценки показали, что шельфовая мерзлота сохранится в ближайшие тысячи лет", – комментирует один из авторов статьи, г.н.с. ИФА РАН Алексей Викторович Елисеев.

🔎С полной версией статьи можно ознакомиться по ссылке.

📗В свет вышла новая книга Георгия Сергеевича Голицына – выдающегося советского и российского геофизика, академика РАН, доктора физико-математических наук. Не все знают, но Георгий Сергеевич помимо невероятной научной карьеры обладает ярким литературным слогом - из-под его пера появляются не только изгибы формул, но также оживают увлекательные моменты из его жизни и его окружения.

Книга ‘Жизнь, наука и связи людей’ представляет собой историческое, научное и общественно-политическое сочинение по мотивам жизни Георгия Сергеевича на протяжении последних 65 лет. Книга состоит из четырех разделов: в первом – история семьи, происхождение и различные моменты истории страны. Во втором -  научный путь (развитие теории циркуляции планетных атмосфер, изучение вероятностной и аналитической структуры природных процессов, землетрясений, ураганов, наводнений, торнадо и др.). Третий раздел повествует об эпизодах общественной деятельности Голицына как в России, так и за рубежом. В последнем разделе - описание различных интересных эпизодов жизни учёного.

📕 Книгу уже можно найти на разных платформах (тут, или тут). Скорее приобретайте!

Научные "железные птицы" на службе у метеорологов.

В начале марта сотрудники Лаборатории взаимодействия океана и атмосферы ИФА РАН провели в Подмосковье испытания новых измерительных комплексов на базе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

В испытаниях участвовало два квадрокоптера: 'грузовой' DJI Matrice 300 и более легкий и миниатюрный DJM Mavic 3 Thermal. Один был оборудован газоанализатором Sniffer 4D, акустическим анемометром, а также компактной метеостанцией для БПЛА, разработанной в ИМКЭС СО РАН (такой набор оборудования позволяет проводить одновременно мониторинг метеорологических условий (температуры и влажности, скорости ветра), а также газового и аэрозольного состава пограничного слоя атмосферы). Второй квадрокоптер выполнял съемку поверхности в видимом и тепловом диапазонах, что является важной задачей при исследовании взаимодействия атмосферы с термически неоднородными ландшафтами.

В последние годы метеорологические измерения на базе БПЛА активно внедряются в программы экспериментальных исследований ИФА РАН. За прошедшие годы сотрудниками института отработаны методики применения БПЛА для решения различных задач в области метеорологии и физики атмосферы, включая мониторинг вертикальных профилей температуры, влажности и скорости ветра, измерения в режиме “летающей метеостанции” в труднодоступных местах (например над полыньями), картирование термической неоднородности различных поверхностей.

🗻Такие измерения выполняются в различных географических условиях: квадрокоптеры летали над парящими полыньями зимних морских заливов Белого моря; принимали солнечные ванны, пролетая над пустынями Калмыкии; остужались холодными ветрами зимних городов Российский Арктики; бороздили просторы над болотами Западной Сибири и даже рассекали атмосферу во фьордах Шпицбергена. Одним из ярких результатов, полученных с использованием беспилотных летательных аппаратов, стали первые в мире измерения структуры городского пограничного слоя атмосферы в зимних условиях Арктической зоны РФ опубликованные в прошлом году в журнале Urban Climate.

То есть такой аэрозоль гораздо сильнее поглощает электромагнитное излучение, чем его «собратья», а значит — нагревает атмосферу, а не охлаждает. Например, согласно данным мониторинга дымового аэрозоля на фоновой станции сети наблюдений за аэрозолем AERONET на Аляске 10 июля 2019 в 15:45 аэрозольный радиационный форсинг на верхней границе атмосферы оказался равным +14.3 Вт/м2 (для сравнения, глобальный аэрозольный форсинг, связанный с антропогенной деятельностью, составляет около -1 Вт/м2).

Руководитель исследований, профессор Г. И. Горчаков, отмечает, что во время лесных пожаров в атмосферу выделяются смолистые вещества, которые могут конденсироваться на частицах аэрозоля, образуя своеобразные «смоляные шарики» (tar balls). Оказалось, что фракция частиц дымового аэрозоля с аномальным селективным поглощением имеет сходство с фракцией подобных «смоляных шариков». Лабораторные эксперименты ранее показывали возможность образования такой фракции аэрозолей с сильным оптическим поглощением. Теперь ученые такие аэрозоли нашли и по данным наблюдений.

Возможно также, что в образовании такого аэрозоля свою роль сыграла и долгая засуха, которая предшествовала пожарам. Например, в Анкоридже на Аляске до июня 2019 года почти каждый день в течении двенадцати месяцев наблюдалось сильное превышение климатической нормы, что в итоге привело к сильной засухе в начале лета и формированию экстремальных пожаров. Но эта гипотеза требует дальнейшей проверки. Обнаруженный учеными ЛОМА эффект необходимо учитывать в климатических моделях. При потеплении климата частота появления аномального поглощающего дымового аэрозоля при массовых пожарах в бореальных лесах может заметно увеличиться.

Картинка-схема: Institut für Methodik der Fernerkundung (IMF) im DLR