Повышение уровня концентрации парниковых газов в атмосфере является наиболее значительной причиной изменения климата.
Глобальные концентрации CO2 отражают баланс между выбросами, вызванным деятельностью человека, и поглощением биосферой и океаном.

Океан является важной частью системы Земля.

Тепловое расширение от потепления океана в сочетании с таянием льда на суше приводит к повышению уровня моря, что оказывает воздействие на побережье. Изменения в химии океана, связанные с повышением концентрации CO2 в атмосфере, изменяют рН океана.

За десятилетие 2009—2018 гг. океан поглотил около 23 % ежегодных выбросов CO2, что помогает смягчить последствия изменения климата. Однако увеличение концентрации CO2 в атмосфере изменяет химический состав океана, поскольку CO2 вступает в реакцию с морской водой, снижая ее pH и повышая кислотность океана. Этот процесс называется закислением океана. Изменение pH связано с изменениями в химическом составе карбонатов, которые снижают способность некоторых морских организмов, таких как мидии, ракообразные и кораллы, к кальцификации. Совокупность изменений влияет на морскую флору и фауну, уменьшая потенциал роста и размножения.
Рыбный промысел также подвергается воздействию изменения климата. Поскольку в результате глобального потепления меняются профили температуры и солености воды, изменения в распространении и продуктивности важных промысловых видов отражаются на улове.

Температура поверхности океана изменяется относительно медленно, поэтому повторяющиеся закономерности в температуре поверхности моря можно использовать для понимания и, в некоторых случаях, для прогнозирования все более быстро меняющихся погодных режимов на суше в сезонных временных масштабах.
Под влиянием роста температур возрастает скорость испарения. Более высокие показатели интенсивности испарения и осадков распространяются неравномерно: в одних районах могут выпадать осадки, превышающие норму, тогда как другие районы страдают от засухи, поскольку наблюдается смещение традиционных местоположений поясов дождей и пустынь.
Связанные с водой опасные явления, такие как засухи и паводки, становятся все более серьезными, и в настоящее время намного большая доля годового количества осадков выпадает в виде экстремальных осадков, а не распространяется более равномерно в течение года.
Во многих частях мира сезонные режимы осадков становятся все более нерегулярными, что воздействует на сельское хозяйство, продовольственную безопасность и источники жизнеобеспечения миллионов людей.
Большинство рек и пресноводных водоемов являются трансграничными, и решения одной страны в области управления водными ресурсами часто влекут за собой последствия для других стран, что делает водные ресурсы потенциальным источником как для мира, так и для конфликтов.
Засуха представляет собой продолжительный сухой период, который может наступить в любом районе мира. Это медленно развивающееся явление, усугубляющееся такими факторами, как нищета и ненадлежащее землепользование.
Она оказывает значительное воздействие на продовольственную безопасность, здоровье, перемещение и миграцию населения.
С незапамятных времен засуха является характерной особенностью естественной изменчивости климата. При этом ожидается, что частота, интенсивность и продолжительность засух будет возрастать в некоторых частях мира в результате изменения климата, что приведет к увеличению человеческих и экономических потерь. В большинстве районов мира эффективной политики противодействия засухе до сих пор не выработано.
Меры по борьбе с засухой обычно носят разрозненный характер и принимаются в режиме реагирования на кризисы.
Криосфера, или замерзшая вода, также подвергается тяжелому воздействию глобального потепления. Оно выражается в сокращении площади ледников, таянии снега и льда и оттаивании многолетней мерзлоты, что в краткосрочной перспективе приводит к росту числа оползней, лавин и наводнений, а в долгосрочной перспективе — к угрозе для безопасности водоснабжения миллиардов людей.
Таяние ледников и ледяных щитов ускоряет темпы роста уровня моря.

Связанные с климатом явления уже создают риски для общества, оказывая воздействие на здоровье, продовольственную и водную безопасность, а так же на безопасность человека, средства к существованию, экономику, инфраструктуру и биоразнообразие. Изменение климата также имеет серьезные последствия для экосистемных услуг. Оно может повлиять на модели использования природных ресурсов, а также на распределение ресурсов по регионам и внутри стран.
Воздействие на здоровье включает в себя заболевания и случаи смерти, связанные с жарой; травмы и гибель людей в результате сильных штормов и наводнений; случаи трансмиссивных заболеваний и заболеваний, передаваемых через воду; обострение сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний вследствие загрязнения воздуха, а также стресс и психические травмы, связанные с перемещениями, утратой средств к существованию и имущества.
Условия экстремальной жары наносят все более тяжелый урон здоровью человека и системам здравоохранения. Еще более серьезное воздействие отмечается в местах, где экстремальная жара наблюдается в условиях старения населения, урбанизации, влияния городских островов тепла и неравенства в области здравоохранения.
Повышение глобальной температуры и изменение характера осадков уже оказали воздействие на экосистемы суши, такие как леса и луга, а также на сельскохозяйственные угодья и урожайность сельскохозяйственных культур. В период с 2006 по 2016 год на сельское хозяйство (сельскохозяйственные культуры, животноводство, лесное хозяйство, рыболовство и аквакультуру) в развивающихся странах, по оценкам, приходилось 26 % от общего объема потерь и ущерба, причиненных средне- и крупномасштабными стихийными бедствиями, связанными с климатом. В то время как около двух третей вреда и ущерба сельскохозяйственным культурам были связаны с наводнениями, почти 90 % потерь и ущерба в животноводстве были вызваны засухой.
Помимо конфликтов, отсутствия безопасности и замедления темпов экономического роста и спадов, изменчивость климата и экстремальные погодные явления представляют собой ключевые факторы, стоящие за недавним ростом глобального голода, и являются одной из главных причин глубоких кризисов. После десятилетия неуклонного сокращения масштабов голода число голодающих вновь растет: более 820 миллионов человек, или каждый девятый человек в мире, страдали от голода в 2018 году, согласно последним имеющимся глобальным данным.
Наиболее острая ситуация сложилась в странах Африки к югу от Сахары, где в период 2015—2018 гг. число недоедающих людей увеличилось более чем на 23 миллиона, особенно в затронутых конфликтами странах. Среди 33 стран, переживших продовольственные кризисы в 2018 году, изменение климата и экстремальные погодные условия, наряду с экономическими потрясениями и конфликтами, стали фактором, усугубившим ситуацию в 26 странах и основным фактором в 12 из 26 стран. В свете этого перед мировым сообществом стоит сложнейшая задача по достижению цели «Ликвидация голода», поставленной к 2030 году в Повестке дня в области устойчивого развития.

Мы не в состоянии управлять тем, что мы не измеряем. Сбор данных и их совместное использование являются основой для процессов мониторинга и прогнозирования, а также обслуживания в области раннего предупреждения.

Данные и информация, полученные с помощью систем мониторинга климата и прогнозирования его изменения, используются для разработки национальных и международных стратегий по смягчению негативных последствий.

Космические аппараты дистанционного зондирования Земли используются для изучения природных ресурсов Земли и решения задач метеорологии, позволяют наблюдать поверхность Земли в любое время суток, независимо от состояния атмосферы.

Системы наблюдения Земли и метеорологические спутниковые системы составляют основу Глобальной системы наблюдений Всемирной метеорологической организации и используются для распространения информации по всему миру.

Глобальный мониторинг парниковых газов также осуществляется дистанционными датчиками на борту спутников. Спутники могут наблюдать концентрацию и распределение парниковых газов, а также контролировать их поглощение и выбросы.

Снимки и данные со спутников, являются уникальной информацией для проведения множества научных исследований в области сельского хозяйства, картографии, геологии, лесоводства, разведки, образования и национальной безопасности.

Земля - это наш единственный мир, который большинство из нас когда-либо познает.

В августе 2015 года, спутник Landsat 8 запечатлел момент большого цветения цианобактерий, кружащихся в Балтийском море. Цветет здесь в летнее время, когда достаточно солнечного света и высокий уровень питательных веществ. Следы нескольких кораблей видны в виде темных линий там, где они прорезали цветение.
Сельскохозяйственный и промышленный сток из Европы может способствовать избытку питательных веществ в Балтийском море. С 1980 года количество питательных веществ уменьшается, и в прибрежных районах наблюдается улучшение, однако концентрации в открытом море не сильно изменились.
Цианобактерии - это древний вид морских бактерий, которые, как и другие фитопланктоны, улавливают и накапливают солнечную энергию посредством фотосинтеза. Некоторые цианобактерии токсичны для людей и животных. Более того, большие цветения иногда могут вызывать мертвые зоны с нехваткой кислорода, где другие организмы не могут выжить.

По мере того как на Земле сменяются времена года, разные виды, как правило, доминируют в ландшафте в разное время. Так было в июле 2014 года в поверхностных водах Баренцева моря, к северу от Норвегии и России. Спутник Aqua запечатлел переходный момент между одной формой микроскопических растительных организмов (фитопланктона) и другой.

В этой области сливаются несколько течений, и пересекающиеся воды сочетаются с сильными ветрами, способствуя смешиванию воды и питательных веществ из глубины. Обратите внимание на зеленые завитки в центре и слева, а также на молочно-белые сине-белые завитки в правом верхнем углу. (Пушистая белая область - это облачный покров.) Вполне вероятно, что зеленый планктон был диатомовыми водорослями, а белый - кокколитофорами. Исследования показали, что диатомовые водоросли начинают цвести в хорошо перемешанных, более прохладных водах весной и доминируют в начале лета. По мере того как вода нагревается и становится более стратифицированной или многослойной, кокколитофоры цветут более обильно.

Территория вокруг Ульбанского залива в Охотском море почти ненаселенная, но в ней обитает значительное количество китов. В летнее время эта бухта служит местом кормления гренландских китов, белух и косаток, которые приходят в Ульбанский на шведский стол с морепродуктами. Они охотятся, загоняя рыбу, такую как сельдь, и корюшку, к побережью и в пресноводные заливы.

На суше пресноводные ручьи извиваются в болотистых местностях и пологих илистых равнинах. Болота вокруг залива усеяны небольшими водоемами. Это, вероятно, термокарстовые озера — бассейны воды, которые заполняют углубления на поверхности земли по мере таяния вечной мерзлоты. Дальше вглубь страны уклон становится круче, а ландшафт темнее из-за зелени покрытых соснами склонов. Более светлая зеленая полоса (левая сторона) указывает на лиственные (сбрасывающие листья) деревья, которые начали окрашиваться.

Омуляхская и Хромская - мелководные заливы у юго-западного берега Восточно-Сибирского моря. Административно залив входит в Республику Саха России. Ширина у входа не более 5 км., вдаются в материк на 100 км. Покрыты льдом большую часть года. Берег низкий. На берегу тундровая растительность.

Вдоль северного побережья Сибири, вблизи Омуляхской и Хромской бухт, ландшафт усеян озерами. Известные как термокарстовые озера, эти бассейны образуются в результате оттаивания мерзлой почвы, или вечной мерзлоты, и накопления этой талой воды в низких местах местности.

Хотя для купания здесь слишком холодно, вода, как правило, теплая по сравнению с окружающей почвой, поэтому она может медленно оттаивать больше вечной мерзлоты и со временем углублять и расширять озеро. Иногда бассейны соединяются или даже сливаются в ручьи и залив. Темно-коричневые пятна на изображении, вероятно, являются местами расположения бывших термокарстовых озер.

Поскольку тающая вечная мерзлота и термокарстовые озера выделяют углерод и метан — оба парниковых газа — ученые внимательно следят за этими ландшафтами из-за их последствий на будущий климат.

Если Вас заинтересовали эти публикации, предлагаю прочитать замечательную книгу «Земля» от онлайн-издательства «NASA Earth Observatory» (Обсерватория Земли НАСА).

Скачать книгу: Earth.epub

Открыть электронную книгу можно в программном обеспечении:

Приложение Lithium на Android

Приложение iBooks на iOS (iPhone, iPad)

Приложение rbook на Windows (10\11)

Веб-браузер Firefox с установленным расширением EPUBReader

Веб-браузер Google Chrome или Microsoft Edge с установленным расширением EPUBReader

Веб-браузер Яндекс.Браузер

Публикации на тему:

A photo-essay from NASA’s Earth Science Division
Заявление ВМО о состоянии глобального климата в 2019 году
Бережем Каждую Каплю
Орбитальная фотогалерея космонавта Фёдора Юрчихина
Орбитальная галерея космонавта Олега Кононенко