В последние десятилетия человечество прилагает значительные усилия для улучшения качества воздуха и снижения выбросов загрязняющих веществ, в том числе в Восточной Азии. Конечно, эти меры несомненно благотворно сказываются на здоровье населения и экологической обстановке, однако мало кто задумывался о том, как такие локальные экологические инициативы оказывают влияние на глобальный климат. Новые научные исследования подтвердили, что уборка атмосферных аэрозолей в Восточной Азии, в первую очередь резкое сокращение выбросов диоксида серы (SO2), добываемых с помощью политики чистого воздуха, вероятно, способствовала ускорению глобального потепления, наблюдаемого с начала 2010-х годов. Одним из ключевых факторов, влияющих на климат, являются атмосферные аэрозоли — микроскопические частицы, оседающие в атмосфере и взаимодействующие с солнечным излучением. Содержащиеся в аэрозолях сульфаты обладают выраженным охлаждающим эффектом, поскольку они рассеивают солнечный свет, уменьшая его поступление на поверхность Земли.
В течение значительной части XX века высокие выбросы сернистых соединений, особенно в промышленно развитых регионах, оказали смягчающее влияние на глобальное потепление, маскируя эффект парниковых газов. Однако изменения в этом балансе могут ускорять нагрев планеты. Восточная Азия, в частности Китай, долгое время была крупнейшим источником выбросов SO2 из-за активной индустриализации и использования угля. После 2010 года китайское правительство внедрило агрессивные меры по очистке воздуха, приведшие к сокращению выбросов SO2 примерно на 75% или около 20 миллионов тонн в год. Эти резкие изменения значительно снизили концентрацию сульфатных аэрозолей и, следовательно, уменьшили их охлаждающее влияние на климат.
Вместе с этим наблюдается одновременное ускорение глобального поверхностного потепления. Многочисленные исследования, в том числе масштабный анализ с использованием восьми современных массовых систем моделирования Земной системы и множества ансамблевых реализаций, выявили, что уменьшение аэрозольного загрязнения в Восточной Азии вносит вклад в глобальное повышение температуры примерно на 0,07 градуса Цельсия с неопределённостью порядка 0,05. Несмотря на то, что эта величина кажется небольшой, она достаточна для значимого влияния на общую тенденцию за последний десяток лет. Этот дополнительный вклад частично объясняет ускорение темпов потепления, которые раньше стабилизировались на уровне около 0,18°C в десятилетие, а в 2013–2022 гг. возросли до 0,25°C в десятилетие.
Географически воздействие столь значительных сокращений SO2 проявляется не только непосредственно над Восточной Азией, но и на обширных акваториях Северной части Тихого океана, где наблюдается аномальное потепление. Действие аэрозолей связано как с прямым рассеянием солнечного света, так и с влиянием на формирование облаков, изменяя их отражательную способность. Это вызывает настолько сложные взаимосвязанные эффекты, что изменения на тысячи километров от источника загрязнения способны наблюдаться как локальное усиление потепления и изменение моделей осадков по всей Северной Америке и Арктике. Модельные эксперименты, ориентированные на реальные данные об изменении выбросов, показывают, что большая часть климатического ответа на снижение SO2 реализуется очень быстро – в течение нескольких месяцев или максимум пары лет, а затем продолжается более плавное развитие в течении десятилетий. Такой быстрый ответ позволяет сравнивать наблюдаемое ускорение глобального потепления и результаты моделирования, тем самым повышая доверие к сделанным выводам.
Также интересно обратить внимание на изменения в топе атмосферы, а именно в энергобалансе Земли. Снижение аэрозолей ведёт к увеличению радиационного дисбаланса, то есть к большей величине энергии, поглощаемой планетой. Спутниковые данные последних десятилетий подтверждают наличие повышенного топ-атмосферного радиационного дисбаланса в районах Северной части Тихого океана, совпадающего с местами сокращения аэрозольных нагрузок. Но следует с осторожностью учитывать влияние внутренней климатической изменчивости, в том числе таких факторов, как Тихоокеанская декадная осцилляция. Определённые трудности возникают из-за природной изменчивости климата и региональных климатических процессов, а также высокой межмодельной неопределённости, особенно в области аэрозольных влияний на облака.
Но объединение множества моделей и реализаций позволяет выделить достоверные сигналы, усиливая аргумент в пользу влияния очистки воздуха в Восточной Азии на глобальное изменение климата. Кроме того, детали поверхностных температурных изменений и распределения осадков в моделях хорошо коррелируют с наблюдениями, будь то резкое потепление в восточной части Азии и Тихоокеанском регионе летом, или значительные потепления и осадки в Северной Америке и Арктике зимой. Такая региональная согласованность результатов моделирования и наблюдений свидетельствует о важности зонированных источников загрязнения и сложных атмосферных связях на большие расстояния. Хотя современное глобальное потепление в основном связано с накапливающимися парниковыми газами, вклад аэрозольных процессов нельзя игнорировать. Очистка воздуха в Восточной Азии выступает как важный фактор, который разоблачает скрываемое ранее парниковыми газами потепление и тем самым способствует ускорению изменения климата.
Важно также учитывать, что дальнейшее снижение SO2 выбросов в регионе будет менее значительным, поскольку уже достигнуты значительные успехи. Однако в ближайшие десятилетия влияние очистки воздуха в Восточной Азии на ускорение глобального потепления может сохраняться, лишь в меньшей степени, или постепенно стабилизироваться. Помимо азиатских выбросов, другие изменения человеческой деятельности также влияют на климат, например, ускоренный рост содержания метана в атмосфере и сокращение SO2, связанных с морским судоходством. Однако влияние последних в период до 2023 года минимально по сравнению с эффектами азиатской аэрохимии. Взаимодействие и относительные вклады этих факторов требуют дальнейших исследований.
В итоге, следует подчеркнуть, что политика чистого воздуха, направленная на улучшение состояния атмосферы и здоровья населения, оказалась непреднамеренно сопряжена с климатическим компромиссом: глобальное потепление ускоряется по мере уменьшения аэрозольного охлаждения. Это обстоятельство подчёркивает сложность борьбы с изменением климата и необходимости интегративного подхода, который одновременно учитывает локальные и глобальные последствия экологических мер. В свете этих выводов, международное научное сообщество и политики должны быть готовы к тому, что усилия по очищению атмосферы и снижению локального загрязнения воздуха могут краткосрочно увеличить темпы глобального потепления. Это требует ускоренного перехода к устойчивым низкоуглеродным источникам энергии и комплексных стратегий для управления климатическими рисками без ущерба для качества воздуха. В конечном счёте, понимание влияния изменений в аэрозольных выбросах Восточной Азии на глобальный климат помогает создавать более точные климатические модели, прогнозы и политики, направленные на смягчение последствий климатических изменений, учитывающие многочисленные взаимосвязи в атмосфере Земли.
Только интеграция данных и моделей мирового масштаба с локальными реалиями сможет обеспечить эффективное и сбалансированное реагирование на вызовы XXI века.
