За последние десятилетия мир стал свидетелем масштабных усилий по улучшению качества воздуха, особенно в Восточной Азии. Китай, крупнейший эмитент аэрозолей в регионе, ввел строгие меры по снижению выбросов сернистого газа (SO2) и других вредных веществ, способных создавать аэрозоли. Эти меры способствовали значительному очищению атмосферы и улучшению экологии. Однако неожиданный побочный эффект улучшения качества воздуха — ускорение глобального потепления — стал предметом новых научных изысканий и обсуждений. Аэрозоли — это крошечные частицы, содержащиеся в атмосфере, которые играют ключевую роль в формировании климата.
Они отражают солнечный свет и способствуют образованию облаков, что в целом оказывает охлаждающий эффект на Землю. Снижая количество аэрозолей, мы тем самым ослабляем их охлаждающее влияние, позволяя парниковым газам проявлять свой нагревающий потенциал более полно. Это явление называют «размаскированием» глобального потепления. Недавние исследования, основанные на результатах восьми современных моделей Земной системы, показывают, что сокращение выбросов сульфатов в Восточной Азии примерно на 75% с 2010 года нанесло прямой вклад в ускорение глобального потепления. Модельные оценки свидетельствуют о глобальном среднем потеплении порядка 0.
07°С в результате именно этих эмиссионных изменений. Хотя эта цифра может показаться небольшой, она сопоставима с наблюдаемым увеличением скорости глобального потепления после 2010 года, когда темпы ежегодного повышения температуры резко увеличились. Региональный характер выбросов и их снижение сыграли важную роль в формировании неравномерного распределения тепла по планете. Афект Восточной Азии распространился не только на соседние районы, вызывая значительный рост температуры в Северной и Восточной Азии, но и повлиял на Северную часть Тихого океана. Особенно ярко проявился эффект в зимний сезон, когда наблюдается усиление арктического потепления — явления, вызывающего дополнительные экологические и климатические риски.
Анализ спутниковых данных и инструментальных наблюдений подтверждает эти выводы. Спутники фиксируют снижение аэрозольной оптической толщины (AOD) над Китаем и Восточной Азией, что свидетельствует о значительной очистке атмосферы. В свою очередь, это уменьшение сопутствует увеличению падающего на поверхность солнечного излучения и росту температуры воздуха. Помните, что аэрозоли воздействуют не только на климат через прямое отражение света, но и посредством взаимодействия с облаками, влияя на их альбедо и распределение, что дополнительно изменяет энергетический баланс планеты. Влияние сокращения эмиссий в East Asia не ограничивается только локальными эффектами.
Оно вносит вклад в глобальные процессы, в том числе изменяет структуру облачности и радиационный баланс Земли на верхней границе атмосферы. Именно в этом районе отмечается повышение положительного потока радиации, то есть увеличение энергии, удерживаемой в системе Земля — атмосфера — океан, что ведет к усилению глобального потепления и повышению температуры поверхности. Этот процесс частично перекрывает усилия по ограничению изменений климата, основанные на сдерживании выбросов парниковых газов. На практике он создает вызов для глобальных климатических моделей, поскольку антрапрогрессивные меры по очистке воздуха требуют более тщательного учета в расчетах будущего сценария климата. Аэрозольное загрязнение и сдерживание глобального потепления находятся в сложных отношениях.
Исторически именно высокие антропогенные выбросы аэрозолей в промышленно развитых регионах — Европе и США — обеспечивали существенное охлаждающее воздействие, сдерживая рост температуры, несмотря на непрерывный рост концентраций парниковых газов. Однако с переходом интенсивных выбросов в Азию и последующим снижением эмиссий в этом регионе баланс изменился, что вызвало непредвиденное ускорение глобального изменения климата. Другим важным аспектом исследования является влияние на гидрологический цикл. Снижение аэрозолей привело не только к повышению температуры, но и к увеличению осадков в Восточной Азии и прилегающих регионах, что подтверждается моделями, показывающими рост глобального увлажнения после чистки атмосферы в этом регионе. Это имеет существенные последствия для сельского хозяйства, водных ресурсов и риска экстремальных погодных явлений.
Несмотря на успехи в снижении загрязняющих веществ и улучшении качества воздуха, надолго сохранить прохладу, которую обеспечивали аэрозоли, уже не удастся. Запасы сернистого газа и других предшественников имеют ограниченный потенциал к дальнейшему сокращению, так как нормы выбросов уже строги, а промышленность адаптируется к экологическим требованиям. Это значит, что роль азиатской климатической очистки как фактора ускорения глобального потепления вероятно снизится в ближайшие годы, однако влияние уже произведенных изменений будет продолжать сказываться в том числе за счет остаточного теплового эффекта в атмосфере и океанах. Также стоит отметить влияние иных факторов, сопутствующих изменениям климата в последние годы. Увеличение концентраций метана, воздействие регуляций на судоходство и снижение выбросов серы в мировом масштабе вносят дополнительную сложность в оценку отдельных вкладов в глобальную температуру.
Например, снижение выбросов SO2 с судов после 2020 года, хотя и вызвало некоторое ускорение глобального потепления, по масштабу уступает влиянию изменений, связанных с Восточной Азией. В результате многомодельных исследований и сопоставления с наблюдениями, становится ясно, что улучшение качества воздуха в Восточной Азии, особенно в Китае, сыграло ключевую роль среди причин ускорения глобального потепления в последнем десятилетии. Это подчеркивает важность учета комплексных последствий экологической политики и баланса между сокращением загрязнений и управлением климатическим риском. Дальнейшие исследования и развитие моделей климата крайне важны для уточнения численных оценок и механизмов, формирующих взаимодействие между аэрозолями, парниковыми газами и изменениями в облачности и энергетическом балансе. Это позволит разрабатывать более эффективные схемы реагирования на климатические вызовы с учетом всех аспектов атмосферных изменений.
В заключение, борьба с загрязнением воздуха имеет неоспоримые преимущества для здоровья людей и экологической устойчивости, но вызывает комплексные климатические последствия. Современное климатическое понимание должно учитывать, что локальные и региональные инициативы по очистке атмосферы могут приводить к временным ускорениям глобального потепления. Системный подход, интегрирующий меры по сокращению как загрязнений, так и парниковых газов, является необходимым для успешного управления климатической безопасностью в XXI веке.