В последние годы внимание ученых и общественности все больше концентрируется на сложных взаимодействиях между антропогенными выбросами и глобальным климатом. Одним из таких взаимодействий стал эффект, связанный с резким сокращением эмиссий аэрозолей, особенно в Восточной Азии, и их влиянием на темпы глобального потепления. Анализ многочисленных моделирований и спутниковых наблюдений позволяет утверждать, что меры по очистке воздуха, принятые в регионе, в частности в Китае, частично способствовали ускорению глобального потепления, раскрывая скрытый эффект парниковых газов. Аэрозоли из антропогенных источников в атмосфере играют двойственную роль в климатической системе. С одной стороны, они рассеивают солнечное излучение, способствуя охлаждению поверхности Земли.
Кроме того, аэрозоли способствуют формированию облаков с высоким альбедо — повышенной отражательной способностью, что также оказывает охлаждающее действие. Таким образом, аэрозоли, особенно сульфатные, были одной из значительных «масок», скрывающих часть реального глобального потепления, вызываемого парниковыми газами. В течение XX века и до начала XXI века наибольшие концентрации аэрозолей наблюдались в промышленно развитых регионах Европы, Северной Америки, а затем в некоторых частях Азии. Однако с 1980-х годов значительный рост аэрозольных загрязнений и выбросов диоксида серы (SO2) стали причиной локального и регионального охлаждения, которое с лихвой компенсировало глобальное потепление. Китай и Индия в дальнейшем преобладали как крупнейшие источники этих выбросов в Северном полушарии.
Ситуация кардинально изменилась с началом масштабных мер по улучшению качества воздуха и сокращению выбросов в Восточной Азии приблизительно с 2010 года. Китай реализовал политику по резкому снижению промышленного загрязнения, включая сокращение выбросов SO2 примерно на 75%, что эквивалентно сокращению в 20 мегатонн в год. Эти изменения были оперативно зафиксированы как спутниковыми наблюдениями, так и эмиссионными инвентаризациями. Ключевым вопросом стала оценка влияния снижения аэрозольных выбросов на климат. До недавнего времени такое влияние оценивалось недостаточно.
Однако с развитием современных моделей и проектов, таких как Regional Aerosol Model Intercomparison Project (RAMIP), появилась возможность провести сравнительный анализ 80 ансамблей восьми современных земных системных моделей, которые изолируют влияние исключительно восточноазиатских аэрозольных выбросов. Результаты показали, что постепенное уменьшение SO2 и связанных аэрозолей в Восточной Азии вызвало значительный рост поступающей на поверхность Земли солнечной радиации, в среднем на 7.7 ватт на квадратный метр в регионе. Это привело к тому, что глобальная среднегодовая температура поднялась на 0.07 градуса Цельсия, согласно моделям.
На первый взгляд эти цифры кажутся малыми, но именно такой эффект частично объясняет наблюдаемое ускорение глобального потепления, отмеченное с 2010 года. Если оценивать скорость глобального потепления за последние десятилетия, то среднегодовой прирост температуры составлял около 0.18 градусов Цельсия за десятилетие, но после 2010 года эта скорость возросла до 0.25 градусов за десятилетие. Модели показывают, что около четверти этого прироста связано именно с изменениями в аэрозольных выбросах Восточной Азии.
Географически изменение температуры показывает наиболее выраженный нагрев в районе Восточной Азии, а также над Северной частью Тихого океана, что подтверждается и наблюдениями. Более того, эта область совпадает с регионом, где зафиксировано значительное изменение радиационного баланса на верхней границе атмосферы (Top-of-Atmosphere radiation imbalance), что свидетельствует о росте поступающей энергии в климатическую систему Земли из-за уменьшения отражения солнечного света аэрозолями. Немаловажным аспектом является и влияние на гидрологический цикл. Учитывая повышение температуры поверхности, укрепляется испарение и осадки в региональном масштабе. Для Восточной Азии отмечается возрастание летних осадков, а по планете в целом наблюдается небольшое увлажнение, примерно на 0.
3%, что согласуется с увеличением температуры и общими закономерностями климатического отклика. Однако внутренняя вариабельность климатической системы, обусловленная океанскими колебаниями, атмосферными шумами и другими факторами, затрудняет точное выделение влияния снижения аэрозольных загрязнений на коротких временных промежутках. Для преодоления этого используется статистическое усреднение по многочисленным моделям и их ансамблям. Несмотря на это, удалось выявить отчетливую тенденцию к ускорению нагрева, которая коррелирует с временными рамками и географией снижения выбросов. Несмотря на весомый вклад сокращения аэрозольных выбросов Восточной Азии, ряд других факторов также влияет на ускорение глобального потепления.
Среди них стоит упомянуть увеличение содержания метана (CH4) в атмосфере, хотя его вклад за последнее десятилетие не превосходит долгосрочные средние значения. Кроме того, значительно снизились выбросы SO2 в судоходной отрасли с 2020 года по инициативам Международной морской организации, но их масштаб и длительность воздействия пока ограничены временными рамками анализа, и они в меньшей степени влияют на тенденции с 2010 года. Критически важно понимать, что меры по улучшению качества воздуха в Восточной Азии имеют две стороны медали. С одной стороны, снижение загрязнения положительно сказывается на здоровье населения и экосистемах. С другой — уменьшение аэрозольного охлаждающего эффекта усиливает проявление парникового нагрева, что неизбежно отражается на климате всей планеты.
Это иллюстрирует сложность и многогранность климатической проблемы, где экологические инициативы требуют продуманного комплексного подхода. В перспективе ожидается, что выбросы SO2 в Восточной Азии продолжат снижение, однако темпы этого процесса замедляются, и потенциал для дальнейшего значительного эффекта на климат сокращается. Важным вопросом остается характер нелинейности реакций климатической системы на дальнейшие изменения в аэрозолях, особенно в аспектах взаимодействия с облаками. В свете изложенного, современные научные исследования подчеркивают необходимость учитывать региональные меры по контролю загрязнений в глобальном климатическом контексте. Только благодаря интеграции данных наблюдений, эмпирических оценок и моделирования возможно адекватно прогнозировать дальнейшее развитие климатических процессов и разрабатывать сбалансированные стратегии смягчения изменений климата.
Таким образом, в результате масштабной очистки атмосферы от аэрозолей в Восточной Азии за последнее десятилетие произошло частичное раскрытие скрытого парникового нагрева, что привело к заметному ускорению глобального потепления. Это исследование подтверждает сложность климата и демонстрирует важность региональных факторов в формировании глобальной климатической динамики.
