Как очистка аэрозолей в Восточной Азии повлияла на ускорение глобального потепления

Институциональное принятие Налоги и криптовалюта

В последние десятилетия особое внимание ученых и общественности привлекли вопросы глобального потепления, вызванного накоплением парниковых газов в атмосфере. Однако в основе климатических изменений лежит сложное взаимодействие множества факторов, среди которых значимое место занимают аэрозоли — мелкодисперсные частицы, за счет которых происходит влияние на радиационный баланс Земли. Значительная часть этих частиц обладает способностью отражать солнечный свет, охлаждая поверхность планеты и частично компенсируя воздействие парниковых газов. Одним из крупнейших источников аэрозолей в мире долгое время была Восточная Азия, особенно Китай, который пережил стремительную индустриализацию, сопровождавшуюся высоким уровнем загрязнения воздуха. В течение многих лет смог и сульфатные частицы, образующиеся в результате сжигания ископаемого топлива, формировали своего рода «экран», уменьшая поступление солнечной энергии на поверхность Земли.

Однако с 2010-х годов этот регион стал свидетелем масштабной политики по очистке воздуха, направленной на радикальное сокращение выбросов вредных веществ. Масштабные меры по снижению выбросов диоксида серы, содержащегося в промышленных и энергетических процессах, привели к сокращению потоков сульфатных аэрозолей примерно на 75% относительно начального периода. Такой резкий спад в концентрации охлаждающих частиц изменил радиационный баланс, снизив отражение солнечного света, что спровоцировало усиление теплового воздействия парниковых газов. Эффект от очистки воздуха, направленный на улучшение качества жизни и здоровья населения, оказался, таким образом, одной из причин ускорения глобального потепления. Исследования, проведенные группой международных климатологов с использованием современных земных системных моделей, позволяют проследить и количественно оценить этот эффект.

Благодаря серии многомодельных симуляций, учитывающих постепенное снижение аэрозольных выбросов именно в Восточной Азии, удалось выявить дополнительное глобальное потепление порядка 0,07 градуса Цельсия в среднем за период 2035–2049 годов. В масштабах последнего десятилетия этот вклад отражается как рост температуры примерно на 0,05 градуса Цельсия за десятилетие вне учёта других факторов и внутренних климатических колебаний. Важно подчеркнуть, что указанное повышение температуры не является искусственным завышением, а отражает реальную реакцию системы климата на сочетание сокращения выбросов аэрозолей и продолжающегося накопления парниковых газов. Многие модели, использованные для анализа, демонстрируют согласованность в распознавании региональных температурных изменений, которые подтверждаются спутниковыми и наземными наблюдениями. Особенно заметен локальный рост температуры вдоль побережья Восточной Азии и на территории Северной части Тихого океана, где наблюдается повышенный радиационный поток на верхнюю границу атмосферы.

За рамками простого увеличения температуры, снижение аэрозольных выбросов повлияло и на другие климатические процессы. Например, усилилось глобальное увлажнение, связанное с повышением температуры поверхности, что губительно сказывается на гидрологическом цикле, способствуя нарушению сезонных осадков и изменению природных условий в ряде регионов. Также наблюдается смещение межтропической зоны конвергенции на север, что изменяет паттерн монсунных потоков и влияет на сельское хозяйство и экологическую устойчивость. Среди причин такого значимого влияния — особенности взаимодействия аэрозолей с облаками. Снижение концентрации частиц, участвующих в формировании облачных капель, ведёт к уменьшению альбедо облаков и, как следствие, увеличению проникновения солнечного излучения к поверхности.

Этот эффект проявляется в усилении региональных и глобальных тенденций потепления и характеризуется существенной межмодельной вариабельностью при проведении симуляций, поскольку процессы аэрозоль-облако весьма сложны и остаются одним из наименее предсказуемых аспектов климатического моделирования. Спутниковые данные, полученные с помощью системы настоящего времени наблюдений, демонстрируют увеличение радиационного потока в верхней атмосфере над Тихим океаном и Восточной Азией, что совпадает с местами, где происходил максимальный спад аэрозольного воздействия. Эти наблюдения подтверждают сделанные выводы моделей и усиливают уверенность в том, что действие уменьшения аэрозольного загрязнения имеет существенные и ощутимые последствия для климата планеты. Однако стоит подчеркнуть, что влияние очистки воздуха в Восточной Азии является частью более широкой картины. Сокращение выбросов в других регионах мира, например, в Европе и Северной Америке, также сыграло свою роль, зачастую компенсируя или смещая региональные эффекты.

Кроме того, сокращение выбросов диоксида серы в судоходстве начиная с 2020 года также требует учета в будущих оценках изменения радиационного баланса и температурных трендов. В то же время, рост концентраций таких парниковых газов, как метан, также продолжает ускорять потепление. Несмотря на некоторые колебания и подсезонные влияния, приливные изменения в атмосфере метана оказались менее значительными в последние годы по сравнению с предыдущими периодами. Таким образом, неспособность полностью компенсировать потепление парниковыми газами аэрозолями, чья концентрация резко ослабла в Восточной Азии, сыграла роль в ускорении климата. Перспективы развития ситуации предполагают дальнейшее снижение эмиссий аэрозолей в Восточной Азии, однако темпы очищения уже снизились, и доступно становится всё меньше источников для сокращения.

Это означает, что вклад этого процесса в ускорение глобального потепления в ближайшие десятилетия может снизиться, однако ещё сохраняются вопросы точности прогнозирования из-за не до конца изученных нелинейных откликов в системе аэрозоль-облако и климата в целом. Таким образом, усилия по улучшению качества воздуха в Восточной Азии, безусловно, имеют важное социально-экономическое значение, но они сопровождаются серьезными климатическими последствиями. Они демонстрируют, насколько тесно связаны локальные экологические меры с глобальным климатом и как проникновение двух конкурирующих факторов — охлаждающих аэрозолей и нагревающих парниковых газов — формирует тенденции в развитии климата Земли. Для обеспечения устойчивого климата в будущем необходимо учитывать результаты таких исследований, интегрируя процессы снижения загрязнения воздуха с глобальными задачами по снижению парниковых газов. Только комплексный подход позволит избежать непреднамеренных климата-усиливающих эффектов и обеспечить гармоничное развитие окружающей среды.

Модернизация моделей и совершенствование спутниковых наблюдений, а также международное сотрудничество по мониторингу и регулированию эмиссий останутся залогом понимания и адаптации к замедлению или предотвращению дальнейших негативных климатических изменений. Восточноазиатские изменения — наглядный пример того, как быстро изменяющаяся региональная политика воздействия на атмосферу может вызвать масштабные глобальные последствия.