За последние десятилетия изменения климата прочно вошли в глобальный дискурс, вызывая обеспокоенность ученых, политиков и широкой общественности. Одним из более тонких аспектов климатических процессов является влияние аэрозолей – мельчайших частиц и капель, взвешенных в атмосфере. Они способны отражать солнечное излучение обратно в космос и таким образом охлаждать поверхность планеты. Однако в последние годы, особенно с 2010 года, было замечено ускорение глобального потепления. Одним из ключевых факторов, который мог этому способствовать, является масштабная очистка атмосферы в Восточной Азии, главным образом в Китае, связанная с сокращением выбросов аэрозолей и их предшественников.
Этот феномен недавно стал предметом многочисленных исследований с использованием сложных климатических моделей и спутниковых наблюдений. Роль аэрозолей в климатической системе сложно переоценить. Они воздействуют на баланс энергии Земли, влияя на отражение и поглощение солнечного света, а также взаимодействуя с облаками, изменяя их свойства и продолжительность жизни. Особое значение имеют сульфатные аэрозоли, которые образуются из диоксида серы (SO2), особенно активно выбрасываемого в атмосферу промышленностью и энергетикой. Эти частицы способствуют отражению солнечного излучения, создавая эффект охлаждения, что частично компенсирует парниковый эффект, вызванный ростом концентраций углекислого газа и других парниковых газов.
На протяжении второй половины XX века и начала XXI века экономика стран Восточной Азии стремительно росла, что сопровождалось значительным увеличением промышленных выбросов, включая сульфатные аэрозоли. Из-за их высокой концентрации над Китаем и прилегающими регионами наблюдалось локальное и региональное охлаждение поверхности. Однако начиная с 2010-х годов китайское правительство приняло масштабные экологические программы по снижению загрязнения воздуха. Это привело к резкому сокращению выбросов диоксида серы и, соответственно, аэрозолей – примерно на 75% по сравнению с прошлым десятилетием. Результатом стала обманчивая ситуация: одновременно с улучшением качества воздуха началось ускоренное потепление как в регионе, так и в глобальном масштабе.
Чтобы понять этот процесс более детально, международная группа ученых провела серию моделирований с использованием восьми современных глобальных климатических моделей. В рамках проекта RAMIP (Regional Aerosol Model Intercomparison Project) специалисты сравнили сценарии с высокими и низкими выбросами аэрозолей в Восточной Азии, имитируя фактические изменения, произошедшие с 2010 года. Результаты оказались значимыми: сокращение выбросов сульфатов привело к увеличению глобальной средней температуры поверхности примерно на 0,07 градуса Цельсия. При этом заметно повышается температура над Восточной Азией, Северной частью Тихого океана, а также в Арктике, что соответствует наблюдениям за последние годы. Немаловажным аспектом является влияние на радиационный баланс на верхней границе атмосферы.
Уменьшение концентрации аэрозолей ослабляет отражение солнечных лучей обратно в космос, увеличивая поток энергии, поглощаемый Землей. Это явление подтверждается данными спутниковой миссии CERES, которые показали усиление радиационной несимметрии, особенно в Северной части Тихого океана, где облака также чувствительны к аэрозольному воздействию через изменения в их альбедо. Примечательно, что воздействие очистки воздуха не ограничивается региональным масштабом. Вместе с уменьшением локального охлаждения выявляется более ярко выраженный общий парниковый эффект. Таким образом, снижается естественное охлаждающее воздействие аэрозолей, которые ранее маскировали часть негативных эффектов от выбросов парниковых газов.
В результате глобальный температурный тренд усиливается, что и фиксируется современными наблюдениями. Это явление получило название «размаскировка» глобального потепления. Исследователи также изучили влияние на гидрологический цикл. С учетом повышения средней температуры наблюдается увеличение глобального количества осадков примерно на 0,3%, что соответствует ожидаемой связи между нагревом атмосферы и усилением испарения. Регионы Восточной Азии и Северной Америки восприняли эти изменения в виде повышения интенсивности и смещения осадков, что имеет серьезные последствия для экосистем и сельского хозяйства.
Важный контекст для понимания результатов также составляет анализ других факторов, влияющих на климат в последнее десятилетие. Помимо сокращения аэрозольных выбросов, атмосферные концентрации метана начали расти более быстро, что увеличивает парниковый эффект. Однако вклад метана в последнее время не столь существенен, чтобы полностью объяснить наблюдаемое ускорение потепления. Кроме того, введение нормативов по снижению выбросов на судоходстве после 2020 года также привело к уменьшению аэрозолей, но этот фактор проявился в основном в последние годы и не оказывает значимого воздействия на тенденции с 2010 года. Значение изученного явления выходит за рамки научного понимания климата.
Оно ставит перед властями и обществом дилемму: как сбалансировать важность борьбы за чистый воздух с необходимостью ограничения климатических рисков. Очистка атмосферы улучшает здоровье миллионов людей, снижает заболеваемость и повышает качество жизни, однако одновременно частично обнажает опасность ускоренного глобального потепления. Это указывает на необходимость комплексных подходов к адаптации и смягчению климатических изменений, учитывая многогранность факторов и взаимосвязей в климатической системе. В будущем сокращение выбросов аэрозолей в Восточной Азии, вероятно, продолжится, хотя темпы этого процесса замедляются. Возможность дальнейшего существенного роста глобального потепления, связанного с уменьшением атмосферного охлаждения, требует дополнительного изучения, особенно в части нелинейных эффектов аэрозоль-облако и океанских процессов.
Специалисты призывают к развитию моделей с более точным учётом региональных особенностей и к интегрированным наблюдениям, чтобы обеспечить надежные прогнозы и поддержать принятие решений на государственном уровне. Итогом становится понимание того, что меры по улучшению качества воздуха в Восточной Азии оказались одним из факторов ускорения глобального потепления в последнее десятилетие. Процесс очищения атмосферы, хотя и приносит неоспоримую пользу здоровью населения и окружающей среде, частично снимает тормоз нарастительного парникового эффекта от углекислого газа и других газов. Учет этого сложного взаимодействия крайне важен для построения эффективной климатической политики и обеспечения устойчивого будущего для планеты.
