Как очистка атмосферы в Восточной Азии способствовала ускорению глобального потепления

Новости криптобиржи

В последние десятилетия человечество столкнулось с глобальными климатическими изменениями, которые приобретают всё более выраженный характер. Особое внимание уделяется ускорению глобального потепления после 2010 года — тенденции, которую учёные пытаются объяснить через комплекс природных и антропогенных факторов. Одним из ключевых элементов этого процесса является сокращение выбросов аэрозолей, в частности в Восточной Азии, где за последние десять-пятнадцать лет проведены масштабные кампании по очистке воздуха и снижению загрязнения атмосферы. Впрочем, результаты этого экологического успеха неожиданно оказались связаны с ускорением темпов глобального потепления. Разберёмся, как и почему это произошло, опираясь на современные научные данные и результаты моделирования.

Аэрозоли и их роль в климате представляют собой сложный и многогранный феномен. Под аэрозолями понимаются мелкие взвешенные частицы и капли в атмосфере, которые способны непосредственно влиять на баланс солнечного излучения, либо опосредованно через воздействие на образование облаков. Исторически выбросы аэрозолей человеком, возникавшие в результате сжигания ископаемого топлива, промышленности и сельского хозяйства, способствовали охлаждению поверхности Земли. Это объясняется тем, что аэрозоли отражают солнечные лучи обратно в космос и увеличивают альбедо облаков, снижая таким образом количество энергии, поступающей на поверхность планеты. Особенно сильное охлаждение происходило в индустриально развитых регионах Севера, включая Европу и Северную Америку.

Однако с начала XXI века ситуация резко изменилась, особенно в Азии. Китай и соседние страны предприняли масштабные меры, чтобы уменьшить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, в частности диоксида серы (SO2) — основного предшественника сульфатных аэрозолей, обладающих значительным охладительным эффектом. Согласно последним данным, с 2010 года суммарные выбросы диоксида серы в Восточной Азии сократились приблизительно на 75%, что соответствует снижению примерно на 20 миллионов тонн в год. Это привело к заметному уменьшению концентрации аэрозолей в атмосфере региона и к снижению аэрозольной оптической толщины, что зафиксировано как спутниковыми измерениями, так и наземными наблюдениями. На первый взгляд, такая очистка воздуха должна восприниматься как однозначный позитивный результат.

Тем не менее климатическая система реагирует на такие изменения деликатно и комплексно. Сокращение количества аэрозолей уменьшает их охлаждающий эффект, тем самым «размаскируя» ранее скрываемое ими парниковое воздействие углекислого газа и других тепличных газов. В рамках международного проекта RAMIP (Regional Aerosol Model Intercomparison Project) были выполнены многомодельные климатические симуляции, которые оценивали последствия именно таких снижения выбросов аэрозолей в Восточной Азии. Результаты моделей оказались впечатляющими: снижение аэрозольных выбросов показало глобальное повышение среднегодовой температуры поверхности примерно на 0,07 градуса Цельсия с погрешностью около 0,05 градуса в период с 2035 по 2049 годы, что соответствует климатической реакции на уменьшение загрязнения после 2010 года. Это повышение температуры, хоть и выглядит незначительным, достаточно велико, чтобы влиять на тенденции глобального потепления в целом.

Также в моделях прослеживаются региональные эффекты с более ярко выраженными температурными аномалиями: повышение температуры до одного градуса Цельсия наблюдается в Восточной Азии, особенно в Китае, а также в Северной части Тихого океана и Арктике. Это соответствует наблюдаемым изменениям и свидетельствует о том, что обработка чистого воздуха в Восточной Азии стала одним из факторов, способствующих ускорению локального и глобального потепления. Более того, уменьшение аэрозолей влияет и на циклы осадков, ведя к незначительному увеличению глобального увлажнения — в среднем около 0,3%, что также влияет на водный баланс и экосистемы. Одним из ключевых открытий стал тот факт, что влияние очистки воздуха в Восточной Азии сказывается и на балансах энергетики Земли на верхней границе атмосферы. Спутниковые данные инструмента CERES фиксируют возрастание баланса входящего и исходящего излучения, что указывает на увеличение поглощения энергии Земной системой.

Именно снижение отражательной способности атмосферы, вызванное уменьшением аэрозольной нагрузки, способствует этому эффекту. Подобные изменения, несмотря на то, что большую часть внимания уделяют парниковым газам, все чаще рассматриваются как значимый фактор недавних климатических сдвигов. Стоит отметить, что влияние уменьшения аэрозолей в Восточной Азии не является единственным фактором ускорения глобального потепления. За тот же период наблюдаются и другие процессы, такие как изменения в концентрации метана, регулирование выбросов SO2 в судоходстве и природные колебания океана, включая фазу Тихоокеанской декадальной осцилляции. Тем не менее их суммарное воздействие с учетом очистки воздуха формирует сложную картину, в которой последнее играет заметную роль.

Кроме того, географическое распределение температурных изменений и региональных эффектов, связанных с очисткой воздуха в Восточной Азии, совпадает с зонами аномально быстрого потепления, особенно в Северной части Тихого океана и прилегающих побережьях. Это не только усиливает региональные климатические изменения, но и сказывается на устойчивости экосистем и социально-экономическом положении населения. Какие выводы можно сделать из выявленных закономерностей? Очевидно, что борьба с загрязнением воздуха и попытки защитить здоровье населения остаются приоритетными задачами. Однако экологические изменения, вызванные уменьшением аэрозолей, имеют нежелательные побочные эффекты для глобального климата. Это подтверждает необходимость комплексного подхода к климатической политике — снижение выбросов парниковых газов должно идти рука об руку с контролем за выбросами загрязнителей, учитывая все последствия для климата.

Дальнейшие исследования нацелены на уточнение масштабов и механизма воздействия аэрозолей на климат, особенно через их взаимодействие с облаками и региональными режимами циркуляции атмосферы. Моделирование с участием больших ансамблей и использование обновлённых эмиссионных баз данных помогут улучшить точность прогнозов и сделают возможным более точное прогнозирование изменений температуры и осадков. Таким образом, пример Восточной Азии наглядно показывает, что меры по очистке воздуха являются важным этапом экологического развития, но одновременно оказывают значительное влияние на климатическую систему Земли. Эта двугранность требует сбалансированных решений и международного сотрудничества в области экологии и климата, чтобы минимизировать негативные последствия и обеспечить устойчивое развитие в будущем.