За последние десятилетия человечество столкнулось с беспрецедентными изменениями климата, одним из проявлений которых стало ускорение глобального потепления. Среди множества факторов, влияющих на климатическую систему, важное место занимают аэрозоли — мелкие взвешенные частицы в атмосфере, образующиеся как естественным путем, так и в результате человеческой деятельности. Последние исследования свидетельствуют о том, что активные усилия по сокращению аэрозольных выбросов в Восточной Азии стали неожиданным драйвером ускорения глобального потепления. Важность и масштабы этого явления поражают и требуют глубокого понимания для эффективного управления климатом в будущем. Аэрозоли в атмосфере обладают способностью отражать солнечный свет назад в космос, тем самым охлаждая поверхность Земли.
В частности, сульфатные аэрозоли, образующиеся из выбросов диоксида серы (SO2), играют ключевую роль в модуляции климата. Они взаимодействуют с облаками, увеличивая их альбедо — отражающую способность, что усиливает свое охлаждающее влияние. Однако эти частицы имеют недолгий период жизни в атмосфере, и значительное сокращение их выбросов уменьшает эффект отражения солнечной энергии, фактически «разд masking» (снимает маскировку) существующего парникового эффекта от углекислого газа и других газов. Восточная Азия, а в первую очередь Китай, на протяжении последних лет провели масштабные меры по улучшению качества воздуха в связи с острой экологической проблемой. Резкое снижение выбросов SO2 оказалось беспрецедентным: между примерно 2010 и 2023 годами произошло сокращение порядка 75%, что эквивалентно 20 триллионам граммов SO2 в год.
Эти меры направлены на улучшение здоровья населения и уменьшение вредных атмосферных загрязнений, однако они оказали и заметные климатические последствия. Совместные многофазовые моделирования с использованием восьми современных земных системных моделей и множества сценариев позволили оценить влияние этого уменьшения аэрозольных выбросов. Анализы выявили, что устранение части аэрозолей вызвало глобальное повышение средней температуры поверхности на примерно 0,07 градуса Цельсия в период 2035–2049 годов. Это значение оказалось очень значительным — оно покрывает до половины прироста скорости глобального потепления, наблюдаемого с 2010 года. Повышение температуры отмечается не только в Восточной Азии, но и над Северной частью Тихого океана, а также затрагивает Арктику и западное побережье Северной Америки.
Удаление аэрозолей приводит к увеличению поступающей на поверхность солнечной радиации из-за уменьшения отражения света атмосферой. В регионах с высокими концентрациями облаков, таких как восточная часть Тихого океана, снижается альбедо облаков вследствие ослабления их взаимодействия с аэрозолями, что дополнительно усиливает приток солнечной энергии и способствует локальному потеплению. Несмотря на кратковременный характер аэрозолей, их влияние на климат носит значительный и относительно быстрый эффект. Некоторые исследования указывают, что большая часть изменения температуры наступает в течение двух лет после шагового снижения выбросов, а оставшаяся часть развивается по многолетнему тренду. Интересно отметить, что данные спутниковых измерений, включая спутники MODIS и инструменты CERES, подтверждают наблюдаемые изменения оптической толщины атмосферы и радиационный баланс на верхней границе атмосферы.
В частности, при удалении аэрозолей наблюдается увеличение положительного радиационного дисбаланса, что означает поступление большего количества энергии в земную климатическую систему. Этот усиленный приток энергии способствует накоплению тепла в атмосфере и океанах, стимулируя повышение температур. Параллельно с изменениями температуры и радиационного баланса в Восточной Азии были также отмечены изменения осадков. Повышение температуры поверхности приводит к усилению гидрологического цикла, проявляющемуся в виде общего увеличения осадков с глобальной точки зрения. На региональном уровне наблюдается усиление летних осадков вдоль восточного побережья Китая и в зоне Северо-Тихоокеанского штормового пояса.
В целом чувствительность осадков к изменению температуры вследствие снижения аэрозолей составляет около 4% увеличения осадков на каждый градус потепления, что согласуется с предыдущими оценками климатического влияния на гидрологический цикл. Важно понимать, что этот эффект «размаскировки» или ослабления аэрозольного охлаждения происходит на фоне долгосрочного усиливающегося парникового эффекта из-за выбросов CO2, метана и других парниковых газов. Пока глобальные усилия по сокращению выбросов углерода продолжаются, сокращение аэрозолей создает дополнительный временный драйвер повышения температуры, сокращая эффект климатической задержки, который аэрозоли ранее обеспечивали. Стоит также отметить, что другие региональные и глобальные факторы влияют на нынешние тренды потепления. Например, существенное увеличение концентраций атмосферного метана способствовало росту радиационного баланса, однако разница в темпах роста CH4 в последние десять лет не значительно превышает исторические значения.
Снижение сернистых выбросов в судоходстве после 2020 года под действием международных регуляций также оказало некоторый локальный эффект, но он по масштабам уступает изменениям в Восточной Азии и не повлиял существенно на темпы глобального потепления в анализируемый период. Текущие прогнозы указывают, что темпы снижения SO2 в Восточной Азии замедляются, поскольку большинство крупных источников уже сокращены, и запасы для дальнейшего значимого уменьшения меньше. Это будет означать постепенное снижение влияния аэрозольного уменьшения на ускорение мировой температуры, однако вопрос, насколько линейными остаются климатические отклики на дальнейшем этапе, остается предметом исследований. В совокупности, анализ истории сокращения выбросов аэрозолей в Восточной Азии служит важным напоминанием о сложных взаимодействиях между мерами по улучшению качества воздуха и климатическим эффектом. Борьба с загрязнением атмосферы необходима для здоровья людей и экосистем, однако требует учета климатических последствий для комплексного и устойчивого развития.
Признание вклада сокращения аэрозольного загрязнения в ускорение глобального потепления помогает лучше прогнозировать климатические изменения и разрабатывать сбалансированные климатические политики. Таким образом, борьба с загрязнением воздуха в Восточной Азии, хотя и принесла значительные локальные экологические и социальные выгоды, оказала серьезное влияние на глобальные климатические процессы. Это влияние проявилось в ускорении глобального потепления за последние десятилетия, особенно заметном с 2010 года. Для устойчивого будущего важно объединить усилия по снижению парниковых газов с глубоким пониманием и управлением климатических эффектов аэрозольных изменений.
