В последние десятилетия глобальная климатическая система заметно изменилась, и одной из ключевых динамик стало ускорение глобального потепления. С начала 2010-х годов среднегодовая скорость повышения температуры земной поверхности значительно возросла по сравнению с предыдущими десятилетиями. В этом контексте внимание учёных привлекла масштабная очистка атмосферного воздуха в Восточной Азии, особенно в Китае, где приняли серьёзные меры по ограничению выбросов загрязняющих веществ, прежде всего сернистого газа (SO2), главного предшественника сульфатных аэрозолей. Новые научные исследования показывают, что именно эта очистка атмосферы стала одним из важных факторов, повлиявших на последний скачок глобального потепления. Аэрозоли играют важную роль в климатической системе Земли, в основном за счёт прямого отражения солнечного излучения и взаимодействия с облаками, изменяя их альбедо и покрытие, что приводит к охлаждению поверхности планеты.
В течение разных периодов индустриализации именно аэрозоли в совокупности с парниковыми газами формировали баланс, влияющий на глобальные температуры. В 20-м веке, особенно в Европе и Северной Америке, высокий уровень промышленного загрязнения приводил к значительному локальному и глобальному «охлаждающему» эффекту за счёт большого количества аэрозолей. Однако после 1980-х годов география аэрозольных выбросов сместилась на Восточную и Южную Азию, где стремительное индустриальное развитие сопровождалось резким ростом загрязнения. Китай и Индия стали крупнейшими источниками загрязняющих веществ, с избыточными выбросами SO2 и частиц, формирующих густые смоговые области. Уровень аэрозолей в атмосфере способствовал частичному маскированию мощного парникового эффекта от накопления углекислого газа и других парниковых газов.
С начала 2010-х годов китайское правительство предприняло беспрецедентные меры по очистке воздуха, включая регулирование промышленных выбросов, переход на более чистые источники энергии и ужесточение норм безопасности. В результате выбросы SO2 в регионе сократились примерно на 75%, что соответствует снижению примерно на 20 мегатонн в год. Эти изменения привели к заметному снижению аэрозольной оптической плотности (AOD) на большой части Восточной Азии, что подтвердили спутниковые наблюдения MODIS. Эти изменения существенно повлияли на радиационный баланс Земли. С уменьшением концентрации аэрозолей уменьшается отражение солнечного излучения назад в космос, что приводит к увеличению потока солнечной энергии, достигающей поверхности.
Это явление получило название «размаскирования» парникового эффекта. Проще говоря, снижение загрязнения воздуха сняло часть «экрана», который ранее немного сдерживал нагрев планеты. Моделирование с использованием восьми современных глобальных системных моделей климата, каждая с десятью ансамблями, показало, что за период 2015–2049 годов реализуемое сокращение аэрозольных выбросов в Восточной Азии может привести к глобальному среднему повышению температуры около 0,07 ± 0,05 °C. Этот климатический ответ быстрый и сопоставим с наблюдаемым ускорением глобального потепления после 2010 года. Помимо глобального эффекта, модели выявили значительные региональные изменения.
Наиболее выраженный рост температуры наблюдается непосредственно в Восточной Азии, а также над северной частью Тихого океана и Северной Америкой, особенно зимой. Эти регионы связаны с атмосферными циркуляционными процессами, способствующими переносу тепла и влиянию от краткосрочных изменений летучих аэрозолей. Показано, что влияние азиатских аэрозольных изменений расширяется далеко за пределы источника, создавая устойчивые тепловые аномалии в прилегающих океанических районах. На уровне гидрологической системы снижение аэрозолей сопровождается незначительным увеличением общего глобального осадков — примерно 0,3 %, что соответствует классической гидрологической чувствительности в пределах 4 ± 2 % на градус глобального потепления. В восточном Китае и у побережья северного Тихого океана отмечено усиление летних дождей, а зона межтропической конвергенции сдвинулась немного на север, что также связано с более выраженным нагревом Северного полушария.
Кроме того, исследования спутниковых данных лучистого баланса Земли на верхней границе атмосферы (TOA) показывают увеличение входящей энергии, что связано с уменьшением отражающего действия аэрозолей. Особенно ярко это проявляется в областях с низкой облачностью над Северным Тихим океаном — здесь наблюдается уменьшение альбедо облаков, обусловленное снижением влияния аэрозолей на формирование облаков. Эти процессы, хотя и требуют дальнейшего изучения, подтверждают роль уменьшения аэрозольного охлаждающего эффекта в региональном и глобальном контексте. При сравнении данных наблюдений и моделирования выявляется, что снижение азиатских аэрозольных выбросов объясняет заметную часть общего ускорения глобального потепления с 2010 года. Сегодня скорость повышения глобальной температуры составляет порядка 0,25 °C за десятилетие, из которых примерно 0,05 °C приходится на эффект снятия аэрозольного маскирования именно в Восточной Азии.
Этот эффект особенно важен в контексте планирования климатической политики. Борьба с загрязнением воздуха озадачила учёных и политиков, ведь, с одной стороны, уменьшение аэрозольных загрязнений улучшает качество жизни населения, снижает смертность и способствует устойчивому развитию. С другой стороны, этот процесс непреднамеренно усиливает глобальное потепление. Таким образом, чистая польза от политики улучшения воздуха имеет кратковременное негативное воздействие на климат, которое, однако, можно и нужно компенсировать более строгими мерами по снижению выбросов парниковых газов. Важно отметить, что воздействие снижения SO2 не единственное явление, влияющее на современную динамику климата.
Рост концентраций метана, изменения в выбросах судостроительной отрасли, а также внутренние климатические вариабилъности, такие как Тихоокеанская декадная осцилляция, также оказывают влияние на региональные и глобальные температуры. Однако влияние очистки воздуха в Восточной Азии выделяется по масштабу, продолжительности и возможности точного моделирования, позволяя выделить его как один из заметных драйверов современного ускорения глобального потепления. Взгляд в будущее показывает, что дальнейшие уменьшения эмиссии SO2 в Восточной Азии, хотя и ожидаются, будут менее масштабными, поскольку значительная часть «лёгкого» потенциала уже реализована. Это означает, что вклад уменьшения аэрозольного маскирования станет менее значимым, и основной акцент должен быть сделан на сокращении парниковых газов. Впрочем, вопросы нелинейности климатических ответов на аэрозоли и воздействие на облачность остаются важной областью для углублённого исследования.
Подводя итог, можно утверждать, что борьба с загрязнением атмосферы в Восточной Азии внесла заметный вклад в ускорение глобального потепления с 2010 года. Это яркий пример сложных и часто неожиданных взаимодействий между экологической политикой и климатической системой, подчеркивающий необходимость комплексного подхода и междисциплинарных исследований для эффективного устойчивого развития и смягчения последствий изменения климата.
