За последние десятилетия мир стал свидетелем стремительных изменений в климатической системе, среди которых особенно выделяется ускорение глобального поверхностного потепления с начала 2010-х годов. Этот феномен привлек внимание учёных всего мира, поскольку его причины могут иметь важные последствия для прогнозирования климатических изменений и разработки эффективных мер адаптации и смягчения последствий. Одной из главных догадок стало влияние на климат связанное с резким снижением выбросов аэрозолей в определённых регионах, особенно в Восточной Азии. Аэрозоли — это мелкие частицы, подвешенные в атмосфере, которые могут как естественного, так и антропогенного происхождения. Одним из наиболее значимых типов таких частиц являются сульфатные аэрозоли, которые образуются из оксида серы (SO2) — продукта сжигания ископаемого топлива и индустриальных процессов.
В отличие от парниковых газов, аэрозоли обладают охлаждающим эффектом, так как отражают часть солнечного излучения обратно в космос и способствуют формированию облаков с большим альбедо, тем самым временно снижая глобальную температуру поверхности. До начала 2010-х годов Восточная Азия — и прежде всего Китай — была одним из крупнейших источников выбросов сульфатных аэрозолей в мире. Однако с ростом осознания опасности загрязнения воздуха и развития систем экологического контроля власти стали вводить строгие меры по снижению выбросов загрязняющих веществ. В результате за десятилетие произошло сокращение эмиссии SO2 примерно на 75%, что эквивалентно сокращению выбросов примерно на 20 миллионов тонн в год. Эта масштабная очистка атмосферы привела к драматическому уменьшению концентраций сульфатных аэрозолей над Восточной Азией, что было подтверждено спутниковыми наблюдениями с помощью приборов MODIS.
Исследователи из восьми ведущих моделей системы Земли, работающих в рамках проекта RAMIP, изучили, как именно эти сокращения выбросов сказываются на климате. Их многомодельный эксперимент показал, что уменьшение аэрозолей ведет к ослаблению их охлаждающего эффекта, что позволяет «разоблачать» скрытый под ними парниковый эффект. Специалисты оценили, что за период с 2010 по 2023 годы глобальная средняя температура поверхности повысилась дополнительно примерно на 0,07 градуса Цельсия именно вследствие очистки атмосферы от сульфатных аэрозолей в Восточной Азии. Это повышение, хотя и кажется незначительным на первый взгляд, вносит существенный вклад в общую скорость глобального потепления, которая за последние десятилетия ускорилась с примерно 0,18 до 0,25 градусов Цельсия в десятилетие. Особое внимание было уделено географической динамике этого потепления.
Наиболее выраженное повышение температур фиксируется в самом регионе Восточной Азии, а также над Северной частью Тихого океана. Это соответствует наблюдаемым паттернам повышения температуры, что дает уверенность в реальности выявленных связей. Кроме того, такие изменения сопровождаются увеличением топ-атмосферного радиационного баланса (то есть разницей между солнечной энергией, поступающей на Землю, и энергией, уходящей назад в космос), что свидетельствует об увеличении общего притока энергии в климатическую систему, способствующего нагреву поверхности. Немаловажным аспектом является влияние очистки атмосферы Восточной Азии на гидрологический цикл. Удаление аэрозолей влияет не только на температуру, но и на осадки: наблюдается некоторое общее увлажнение атмосферы, что связано с повышением температуры и увеличением испарения влаги.
На региональном уровне увеличиваются летние осадки в Восточном Китае и вдоль восточного побережья Азии, что оказывает влияние на экосистемы и сельское хозяйство. Стоит отметить, что внутренняя изменчивость климата и различия в моделях приводят к некоторой неопределенности в точных величинах оценки климатического влияния. Тем не менее общее согласие между моделями и наблюдениями придает вес выводам о том, что чистка аэрозолей в Восточной Азии — ключевой фактор ускоренного потепления на глобальном уровне. Понимание взаимодействия между сокращением аэрозолей и изменениями климата крайне важно не только с научной, но и с политической точки зрения. Очистка воздуха остается важной задачей для здоровья человека и экологии, однако эти меры имеют непредвиденные последствия для климата.
Они демонстрируют, как мультифакторные взаимодействия в климатической системе могут приводить к конфликтующим эффектам: улучшение качества воздуха ведет к снижению охлаждающего аэрозольного эффекта, что, в свою очередь, способствует ускоренному глобальному потеплению. В продолжение исследований актуальным остается вопрос о том, как быстро климат адаптируется к таким изменениям. Модели RAMIP показывают, что темпы потепления во многом следуют за изменениями эмиссии аэрозолей без значительной задержки, что свидетельствует о быстрой климатической реакции. Это значит, что меры по снижению аэрозолей оказывают почти мгновенное влияние на климат, усиливая непреднамеренные темпы потепления. Параллельно с чисткой аэрозолей в Восточной Азии важное влияние на климат оказывает и ряд других факторов, включая увеличение концентрации метана в атмосфере и реформы в судоходстве, направленные на снижение выбросов.
Хотя рост метана усиливает парниковый эффект, его недавнее ускорение не превышает исторических норм за последние десятилетия. Что касается международных правил по сокращению выбросов SO2 со стороны судов, их воздействие выражается в снижении глобального охлаждающего эффекта аэрозолей, однако масштабы и последствия этих изменений менее значительны и вызывают спорные оценки. Длительные прогнозы свидетельствуют, что эмиссия аэрозолей в Восточной Азии продолжит снижаться, но темп уменьшения станет менее значительным по сравнению с 2010-ми годами. Таким образом, ожидается, что их вклад в ускорение глобального потепления станет менее заметен в предстоящие десятилетия. Однако сохраняющиеся неопределенности, связанные с нелинейностью взаимодействий и разными климатическими эффектами аэрозолей, требуют дальнейших исследований.
Итоги последних исследований подчеркивают необходимость комплексного подхода к вопросам изменения климата. Важно учитывать мультиаспектные последствия мер по борьбе с загрязнением, балансировать между улучшением качества воздуха и контролем парникового эффекта, а также уделять внимание региональным особенностям климатической системы. Восточноазиатский опыт демонстрирует сложность этих взаимодействий и дает ценные уроки для глобальной климатической политики и научных исследований, направленных на устойчивое развитие и защиту планеты.
