Как очистка аэрозолей в Восточной Азии ускорила глобальное потепление

DeFi Скам и безопасность

В последние десятилетия борьба с загрязнением воздуха стала приоритетом для многих стран, особенно стремительно развивающихся регионов, таких как Восточная Азия. Здесь реализуются масштабные программы по сокращению выбросов загрязняющих веществ, включая диоксид серы (SO2), благодаря которым значительно снизилось количество аэрозолей в атмосфере. Несмотря на очевидные польза для здоровья населения и экологии, эти усилия имеют сложные климатические последствия, влияя на глобальную систему климата и ускоряя потепление планеты. Аэрозоли — это мелкие частицы или капельки, которые могут находиться в атмосфере и оказывать охлаждающее влияние на климат. Они отражают часть солнечного излучения обратно в космос и способствуют образованию облаков, которые увеличивают альбедо Земли.

За последние десятилетия именно аэрозоли служили важным фактором, который частично маскировал эффект парниковых газов, задерживая скорость глобального потепления. В целом, современные оценки показывают, что аэрозоли понизили среднюю температуру поверхности Земли примерно на 0,4 градуса по Цельсию по сравнению с доиндустриальной эпохой. В Восточной Азии, прежде всего в Китае, происходил резкий рост выбросов аэрозолей в атмосферу в 20 веке в связи с активной индустриализацией. Однако начиная с 2010-х годов, под давлением законодательных инициатив и международных соглашений, эти выбросы значительно уменьшились — сокращение уровня выбросов диоксида серы достигло порядка 75%, или около 20 миллионов тонн в год. Это привело к заметному снижению аэрозольной нагрузки и повысило прозрачность атмосферы над регионом.

Многочисленные климатические модели и последние комплексные исследования подтверждают, что такое резкое уменьшение аэрозолей вызвало эффект «размаскировки» глобального потепления. По сути, влияние очищения атмосферы от аэрозолей устраняет часть охлаждающего эффекта, и, как следствие, климат «доступнее» для усиленного нагрева, вызванного растущими концентрациями парниковых газов. По данным модельных симуляций на основе экспериментов RAMIP, масштабный проект, анализирующий влияние региональных изменений аэрозольных выбросов, скидки выбросов в Восточной Азии способны привести к дополнительному глобальному потеплению в среднем на 0,07 градуса за 15-летний период. Эти данные согласуются с наблюдениями, фиксирующими ускорение темпов глобального потепления после 2010 года. С 1980 по 2010 год средний темп глобального потепления держался на уровне около 0,18 градуса за десятилетие, однако после 2010 года этот показатель вырос приблизительно до 0,25 градуса за десятилетие.

Согласно моделям, чистка атмосферных аэрозолей именно в Восточной Азии является одной из ключевых причин этой тенденции, наряду с продолжающимся наращиванием концентрации парниковых газов. Климатические изменения в регионе имеют выраженный локальный и региональный характер. Сокращение аэрозолей привело не только к повышению температуры непосредственно над регионами выбросов — Восточным и Северным Китаем, но и вызвало заметное потепление над северной частью Тихого океана. Усиление температуры в этом регионе объясняется изменениями как непосредственных радиационных потоков, так и сложными реакциями атмосферы — например, уменьшением количества облаков и изменением их отражательной способности. В зимний период дополнительно наблюдается температура повышение в арктических регионах, что усугубляет явление так называемого арктического усиления потепления.

Однако влияние на гидрологический цикл менее выражено и более неоднородно. В целом фиксируется небольшое увеличение глобальной влажности атмосферы, что соотносится с законом Клапейрона — Россби о том, что способность атмосферы удерживать влагу растет с повышением температуры. На региональном уровне в Восточной Азии наблюдается рост летних осадков, особенно вдоль побережья, а также сдвиг экваториального дождевого пояса на север. Эти изменения, хотя и менее масштабны, указывают на тесную взаимосвязь между сокращением аэрозольного загрязнения, температурой и осадками. На энергетическом балансе Земли тоже наблюдаются ключевые изменения.

Сокращение аэрозолей снижает отражение солнечной радиации, увеличивая поглощение энергии планетой. Это проявляется в повышении радиационного баланса на верхней границе атмосферы в области Восточной Азии и соседних акваторий Тихого океана. Данные спутниковых измерений, таких как CERES, показывают рост положительного радиационного баланса именно в этих зонах, что дополнительно подтверждает модели. Несмотря на это, точное количественное определение влияния аэрозольных выбросов на глобальное потепление осложняется значительными вариациями в модели климата и внутренней изменчивостью системы, например, сезонными и многолетними колебаниями океанических явлений — Эль-Ниньо и Ла-Нинья, Тихоокеанская декадная осцилляция. Впрочем, использование большего количества ансамблей моделей и продолжительных временных рядов значительно уменьшает неопределенность и позволяет выделить устойчивый сигнал от аэрозольной чистки Восточной Азии.

Стоит отметить и политико-экономический аспект вопроса. Усилия Китая и соседних стран по очистке воздуха продиктованы прежде всего заботой о здоровье граждан и устойчивом развитии, включая повышение качества жизни. Тем не менее это привело к непреднамеренному климатическому эффекту, ускорившему глобальные изменения температуры. В связи с этим становится очевидной уникальная дилемма климатической политики — необходимо искать комплексные подходы, которые позволят одновременно улучшать качество воздуха и минимизировать отрицательные климатические последствия. В будущем выбросы аэрозолей в Восточной Азии продолжат уменьшаться, но темпы сокращения замедляются, так как основной вклад уже сделан.

Это означает, что сопутствующий эффект окончательного открытия «маски» глобального потепления будет уменьшаться. Однако вопросы нелинейности отклика климата на изменения аэрозолей, особенно в аспектах взаимодействия с облаками, остаются предметом активных исследований и могут изменить прогнозы дальнейших изменений. Кроме того, сопутствующие вариации в выбросах метана и сокращения международных выбросов диоксида серы от судоходства в рамках норм Международной морской организации также сказываются на глобальном энергетическом балансе, но их значение в последние годы пока уступает эффекту их азиатских авиационных сокращений. Таким образом, борьба с загрязнением воздуха в Восточной Азии стала значимым, но сложным фактором, изменяющим траекторию глобального климата. Наука продолжает изучать взаимодействие факторов загрязнения и парниковых газов для формирования эффективных международных стратегий, при которых улучшение качества жизни и сохранение климата пойдут рука об руку.

Усилия Восточной Азии демонстрируют, что региональные изменения в эмиссии загрязнителей способны оказывать заметное воздействие не только на локальный климат и экологию, но и на глобальную климатическую систему всей планеты.