Как очистка аэрозолей в Восточной Азии повлияла на ускорение глобального потепления

Стейблкоины

В последние десятилетия мировое сообщество отмечает не только заметные изменения в климате планеты, но и изменения в источниках загрязнения атмосферы. Одним из ключевых факторов, влияющих на глобальный климат, является уровень атмосферных аэрозолей — микроскопических частиц, которые способны отражать солнечный свет и, тем самым, охлаждать поверхность Земли. Особое внимание в данном контексте заслуживает ситуация в Восточной Азии, особенно в Китае, где масштабные программы по улучшению качества воздуха привели к существенному сокращению выбросов аэрозолей и их предшественников. Эти изменения оказали непредвиденный эффект при глобальном потеплении — способствовали ускорению роста среднегодовой температуры поверхности Земли. Глобальное потепление — комплексное явление, в котором главную роль играет накопление парниковых газов, таких как углекислый газ и метан.

Однако одновременно с этим аэрозоли, в частности сульфатные частицы, действуют как природный «охладитель» планеты, отражая часть солнечного излучения обратно в космос. Значительные антропогенные выбросы таких аэрозолей в XX веке сдерживали скорость повышения температуры, создавая эффект маскировки. Восточная Азия долгое время была одним из крупнейших источников этих аэрозолей, особенно из-за быстрого индустриального роста и интенсивного сжигания ископаемого топлива. Ставя целью улучшить экологическую обстановку и здоровье населения, китайское правительство начало масштабные кампании по ограничению выбросов диоксида серы (SO2) — основного газа-прекурсора сульфатных аэрозолей. За последний десяток лет произошло резкое снижение выбросов приблизительно на 75%, что эквивалентно около 20 мегатонн SO2 в год.

Эти меры достигли успеха в снижении концентраций аэрозолей и улучшении качества воздуха, однако их влияние на климат планеты оказалось более сложным и неоднозначным. Исследования, проведенные с применением разнообразных современных климатических моделей, показали, что глобальное снижение сульфатных аэрозолей, особенно в Восточной Азии, привело к тому, что климатическая система стала менее защищенной от эффекта парниковых газов. Проще говоря, «маска» охлаждающего эффекта аэрозолей постепенно исчезает, открывая путь для раскрытия полного потенциала нагрева, связанного с прошлым и продолжающимся ростом концентраций углекислого газа и других парниковых газов. Используя комплекс Earth System Models (земных системных моделей), представители международных исследовательских групп смогли провести серию симуляций, сравнивающих сценарии с сохранением прежних выбросов и с резким сокращением сульфатных эмиссий в Восточной Азии. Итоговые результаты демонстрируют, что снижение аэрозолей могло способствовать глобальному среднему повышению температуры примерно на 0,07 градуса Цельсия с периода 2010 по 2023 год.

На первый взгляд этот показатель кажется незначительным, но он играет ключевую роль в объяснении ускорения темпов глобального потепления, ведь за последние десятилетия средний темп повышения температуры стабильно составлял около 0,18 градуса за десятилетие. Появившиеся данные указывают на то, что антропогенные усилия по очистке воздуха в Восточной Азии не только улучшили качество жизни миллионов людей, но и изменили глобальную климатическую динамику. Появляется так называемый «размаскировочный» эффект, когда уменьшение охлаждающего влияния аэрозолей способствует усилению проявлений парникового эффекта. Именно в Северной части Тихого океана, в зоне влияния восточноазиатских выбросов, наблюдается значительное повышение температур, что совпадает с данными спутникового мониторинга радиационного баланса верхней атмосферы. Данные радиационного баланса показывают, что уменьшение концентраций аэрозолей уменьшило отражательную способность атмосферы, что позволило большему количеству солнечной энергии проникнуть к поверхности, способствуя нагреву.

Особенно заметна положительная аномалия в зоне прибрежных океанских течений и области низких облаков над северной частью Тихого океана. Эти изменения оказывают влияние не только на температурный фон, но и на осадки и гидрологический цикл региона, что в свою очередь способно вызвать каскадные эффекты в климатической системе. Важно отметить, что эффект от сокращения выбросов SO2 оказывает региональное воздействие, но суммарно влияет на глобальный температурный тренд. Локальные прогревы в прибрежной зоне Китая и в восточной части Тихого океана совпадают с наблюдаемыми изменениями температуры и радиационного баланса в последние годы. Тем не менее, результаты моделей сопровождаются значительной вариабельностью, обусловленной как различиями в моделях, так и естественной внутренней климатической изменчивостью, что требует больших количеств ансамблевых расчетов для получения надежных оценок.

Механизмы, лежащие в основе этого явления, связаны с взаимодействием аэрозолей с облаками, а также с прямым отражением солнечного излучения частицами аэрозолей. Сокращение аэрозольного загрязнения уменьшает как количество отраженного коротковолнового излучения, так и изменения в структуре облачности, что в совокупности ведет к увеличению притока энергии на поверхность. Более теплый океан влияет на усиление морских ветров, осадков и циркуляционных процессов, изменяя климатическую картину региона и мира в целом. Рассмотрение других факторов, таких как изменения в росте концентрации метана в атмосфере или снижение выбросов SO2 с судоходства вследствие международных регуляций, важно для полного понимания сложившейся ситуации. Однако, по текущим оценкам, влияние снижения аэрозолей в Восточной Азии выступает одной из главных причин наблюдаемого усиления темпов глобального потепления в пост-2010 годы.

Другие изменения либо менее значимы, либо имеют более краткосрочные эффекты. Перспективы дальнейшей климатической динамики в связи с изменениями аэрозольных выбросов в Восточной Азии неоднозначны. Несмотря на продолжающиеся усилия по уменьшению загрязнения, темпы снижения SO2 замедляются, и возможности для дальнейшего значительного снижения выбросов постепенно исчерпываются. Это означает, что влияние чистки воздуха на рост температуры в ближайшие десятилетия будет ослабевать, делая эффекты парниковых газов все более доминирующими. Для научного сообщества полученные результаты подчеркивают важность учета региональных изменений в аэрозольных эмиссиях при оценке глобальных климатических трендов.

Они вносят вклад в понимание того, как региональные политики в области охраны окружающей среды могут непреднамеренно влиять на глобальную климатическую систему. В заключение, проводимая в Восточной Азии очистка атмосферы от аэрозольных загрязнителей, в частности сульфатных аэрозолей, стала одной из причин наблюдаемого ускорения глобального потепления с начала 2010-х годов. Этот пример иллюстрирует сложность взаимосвязей в климатической системе планеты, где усилия по улучшению качества воздуха оказывают как положительные, так и непредвиденные климатические последствия. Для выработки эффективных глобальных климатических стратегий необходимо комплексное и сбалансированное понимание всех компонентов и их взаимодействий, позволяющее поддерживать одновременно экологическое здоровье и климатическую стабильность.