В последние десятилетия Восточная Азия стала центром активных мероприятий по снижению загрязнения воздуха, направленных на уменьшение выбросов аэрозолей и их предшественников. Эти усилия оказались успешными: уровни выбросов диоксида серы (SO2), одного из основных источников сульфатных аэрозолей, существенно сократились, особенно в Китае. Однако такое значительное улучшение качества воздуха оказалось сопряжено с непредвиденными климатическими последствиями, в частности – ускорением глобального потепления. На протяжении индустриальной эры антропогенные аэрозоли, включая сульфатные частицы, играли защитную роль, охлаждая поверхность Земли за счёт отражения солнечного излучения обратно в космос и влияния на облачные процессы. По сути, аэрозоли частично маскировали эффект парниковых газов, замедляя повышение среднегодовой температуры Планеты.
Однако к началу 2010-х годов ситуация начала меняться – интенсивная очистка воздуха в Восточной Азии стала причиной существенного снижения концентраций аэрозолей, что привело к снижению их охлаждающего воздействия. Изменение баланса радиации, вызванное недостатком аэрозолей, способствует так называемому «размаскированию» парникового эффекта. Недавние исследования с использованием комплексных моделей Земной системы показали, что сокращение азиатских промышленных выбросов приводит к глобальному потеплению поверхности на уровне около 0,07 градуса Цельсия. Эта величина может показаться незначительной, но она сопоставима с масштабом недавнего ускорения темпа глобального потепления, которое выросло с примерно 0,18 градуса за десятилетие до 2010 года до 0,25 градуса за последующее десятилетие. Распределение температурных изменений носит региональный характер – наиболее заметное потепление отмечается над Восточной Азией и Северной частью Тихого океана, а также в Арктике и на западном побережье Северной Америки.
Такие региональные вариации связаны с циркуляцией атмосферы и перенаправлением тепловой энергии океаном. Особенно важным является влияние аэрозольных изменений на облачные процессы в регионе с распространёнными низкими стратокумулятивными облаками над Северной частью Тихого океана. Здесь аэрозоли раньше способствовали формированию облаков, которые отражали солнечный свет, а теперь эта естественная защита ослабла. Кроме повышения температуры, сокращение аэрозолей вызывает и изменение гидрологического цикла. Усиление глобального потепления приводит к увеличению испарения и выпадению осадков.
Моделирование демонстрирует умеренное повышение глобального осадкообразования, связанное с уменьшением аэрозолей, особенно на территории Восточной Азии и прилегающих регионах. Это связано с изменениями температуры и конвективных процессов, а также сдвигом межтропической зоны конвергенции. Такие климатические изменения могут иметь как позитивные, так и негативные последствия для экосистем и сельского хозяйства. Анализ спутниковых данных подтвердил уменьшение аэрозольной оптической толщины над Китаем за последние 15 лет, что свидетельствует о фактическом успехе мероприятий по очистке воздуха. В то же время наблюдается увеличение радиационного потока, достигающего поверхности, что соответствует моделированным законам физики атмосферной оптики и энергетики.
Одновременно измерения потока энергии на верхней границе атмосферы показывают увеличение избытка энергии, что является ключевым показателем нарушения энергетического баланса планеты и очагом усиленного глобального потепления. Однако следует признать, что влияние уменьшения аэрозолей на климат далеко не однозначно и зависит от множества факторов. В моделях отмечается значительная неопределённость, обусловленная различиями в физике представления взаимодействия аэрозолей с облаками, а также вариабельностью климатической системы. Кроме того, влияние внутренней вариабельности атмосферы и океанов, таких как Тихоокеанская декадная осцилляция, может искажать краткосрочные тренды. Важно отметить, что влияние других факторов, таких как рост концентрации метана и другие антропогенные изменения, также оказывают влияние на недавнее ускорение глобального потепления, однако оценка показывает, что вклад снижения аэрозолей Восточной Азии является существенным самостоятельным фактором.
С точки зрения прогнозирования и борьбы с глобальным потеплением, результаты исследований подчеркивают сложность климатической реакции на меры по улучшению качества воздуха. Очистка атмосферы, необходимая для здоровья человека и экологии, одновременно снимает часть «природной маскировки» парниковых газов, что приводит к ускорению потепления. Это накладывает требования к комплексным стратегиям климатической политики, учитывающим все аспекты воздействия антропогенных выбросов. Дальнейшее сокращение выбросов в Восточной Азии прогнозируется, но темпы снижения остаются важным вопросом. Кроме того, на будущее также влияет вопрос нелинейности в реакциях климатической системы на изменения аэрозолей, особенно касающихся взаимодействия с облаками.
Поэтому точное предсказание будущих климатических эффектов требует не только улучшения модели и данных, но и интеграции климатических последствий в политику улучшения качества воздуха. Таким образом, очистка аэрозолей в Восточной Азии, безусловно, внесла значительный вклад в недавнее ускорение глобального потепления. Это явление является наглядным примером сложных и взаимосвязанных процессов между экологической политикой и глобальным климатом. Осознание этих взаимосвязей поможет выработать более сбалансированные подходы к достижению как целей устойчивого развития, так и борьбы с изменением климата. Будущие исследования должны уделять особое внимание региональной динамике аэрозольных воздействий, долгосрочным последствиям и взаимодействию различных климатических факторов.
Это позволит создать более полную и достоверную картину влияния локальных мер на глобальный климат и поможет избежать нежелательных последствий в процессе борьбы за чистый воздух и здоровую планету.
