За последние десятилетия мировое сообщество смогло добиться значительного прогресса в области борьбы с загрязнением воздуха в Восточной Азии, особенно в Китае, где реализовались масштабные программы по снижению выбросов вредных веществ, включая аэрозоли и их предшественники. Этот процесс, известный как «очистка аэрозолей», включает ограничение выбросов диоксида серы (SO2) и других вредных частиц, оказывающих охлаждающее воздействие на поверхность Земли. Однако недавние исследования выявили, что подобные усилия в борьбе с загрязнением воздуха имеют и неожиданные климатические последствия, в частности, могут ускорять глобальное потепление. Аэрозоли – это мелкие частицы или капли, присутствующие в атмосфере, которые способны отражать солнечный свет обратно в космос и способствовать охлаждению Земли. Диоксид серы, выпускаемый в атмосферу вследствие сжигания ископаемого топлива и других промышленных процессов, в атмосфере превращается в сульфатные аэрозоли, которые играют ключевую роль в снижении температуры поверхности планеты.
До недавнего времени эти частицы замедляли развитие парникового эффекта и снижения температуры поверхности за счет отражения солнечного излучения. С начала 2010-х годов Китай предпринял масштабные меры по улучшению качества воздуха, в том числе значительное сокращение выбросов диоксида серы. Эти меры позволили уменьшить концентрацию сульфатных аэрозолей в атмосфере на 75%, что привело к заметному снижению аэрозольного эффекта охлаждения. Несмотря на очевидную пользу для здоровья населения и экологии, уменьшение аэрозолей оказалось сопряжено с усилением глобального потепления, поскольку снизился эффект маскировки парникового воздействия CO2 и других газов. Большой мульти-модельный анализ с использованием восьми современных моделей Земной системы и 80 моделированных ансамблей показал, что именно вследствие сокращения выбросов сульфатов в Восточной Азии произошло повышение средней глобальной температуры поверхности на 0,07 градуса Цельсия за период с 2035 по 2049 годы, отражающего реальные процессы, начавшиеся с 2010 года.
Этот прирост температуры сопоставим с увеличением скорости глобального потепления, которое наблюдается с начала второго десятилетия XXI века. Помимо глобального эффекта, исследования также указали на значительное региональное влияние. Очистка аэрозолей вызвала наиболее заметное потепление не только в Восточной Азии, но и в северной части Тихого океана. Заметное повышение температуры воды в этой области сопровождается усилением радиационного дисбаланса на верхней границе атмосферы (ТОА, top-of-atmosphere), что подтверждается современными спутниковыми наблюдениями. Эти явления служат дополнительным доказательством непосредственного влияния уменьшения сульфатных аэрозолей на климат.
Региональный характер выбросов и их сокращения существенно влияет на климатическую систему. Аэрозоли обычно способствуют образованию облаков и изменению их альбедо, то есть способности отражать солнечный свет. Сокращение аэрозолей, особенно над Восточной Азией, приводит к уменьшению количества и отражательной способности облаков, что увеличивает проникновение солнечной радиации к поверхности и способствует локальному и региональному прогреву атмосферы и океана. Влияние очистки аэрозолей на гидрологический цикл также оказалось значительным. Произошло небольшое усиление глобального увлажнения порядка 0,3%, что соответствует ожидаемой зависимости изменения испаряемости и осадков от повышения температуры поверхности.
В Восточной Азии наблюдается усиление летних дождей, а смещение экваториальной зоны конвекции (ITCZ) в северном направлении согласуется с более теплым нагревом северного полушария по сравнению с южным, вызванным изменением аэрозольного воздействия. Стоит отметить, что сокращение загрязнения воздуха в других регионах мира происходило с неодинаковой скоростью и масштабом, и в ряде областей, например в Европе и США, с 1980-х по начало 2000-х годов наблюдалось снижение выбросов аэрозолей, однако после этого тренды различались. В Восточной Азии снижение аэрозолей стало особенно интенсивным с 2010 года, что и привело к заметному изменению глобального температурного отклика. Кроме того, в последние годы введены новые международные нормы, например сокращение выбросов SO2 от судоходства с 2020 года. Эти меры также могут способствовать увеличению глобального потепления путем уменьшения аэрозольного охлаждающего эффекта, однако их влияние значимо меньше и менее продолжительно по сравнению с сокращением промышленных выбросов в Восточной Азии.
В то же время растущий уровень других парниковых газов, таких как метан, хотя и влиял на глобальное потепление, не показывал резкого ускорения темпов в последние годы, оставаясь в пределах долгосрочных трендов. Таким образом, главной причиной ускоренного глобального потепления в начале 2010-х считается совокупность факторов, среди которых на первое место выходит снижение аэрозольных загрязнений в Восточной Азии. Эффективность климатической политики Восточной Азии в плане очистки воздуха при этом становится своего рода двойственным мечом. С одной стороны, она способствует улучшению качества воздуха, повышению здоровья населения и экосистем, снижает кислотные дожди и другие негативные последствия загрязнений. С другой – за счет снижения природного охлаждающего эффекта аэрозолей проявляется «размаскировка» глобального потепления, ускоряя его развитие и создавая дополнительные вызовы для климатической системы планеты.
Исследования подчеркивают, что подобные эффекты должны учитываться при разработке климатической и экологической политики, так как уменьшение аэрозолей ведет к необходимости более агрессивного сокращения эмиссии парниковых газов для сдерживания глобального потепления. Ключевым остается комплексный подход, который предусматривает одновременно реализацию мер по чистому воздуху и по снижению антропогенных выбросов углекислого газа и других газов, усиливающих парниковый эффект. Будущее сокращение аэрозольных загрязнений в Восточной Азии будет идти плавнее, так как текущие выбросы уже значительно ниже уровней начала 2010-х. При этом влияние дальнейшего снижения на глобальный климат уменьшится, хотя точные сценарии зависят от множества факторов, таких как нелинейные взаимодействия между аэрозолями, облаками и атмосферной циркуляцией. Таким образом, на современном этапе человечество сталкивается с необходимостью учета сложных и разнонаправленных эффектов, которые оказывают различные загрязнители атмосферы на климатическую систему.
Очистка воздуха в Восточной Азии вызвала значимое потепление, что доказывает важность интегрированного подхода к проблемам и поиск баланса между экологическими, климатическими и социальными задачами. Успехи в борьбе с аэрозольным загрязнением – это значительный шаг вперед, но одновременно новая стартовая позиция для борьбы с глобальным потеплением требует глобального сотрудничества и комплексных климатических стратегий.
