В последние десятилетия человечество столкнулось с противоречивым влиянием человеческой деятельности на климатическую систему Земли. С одной стороны, выбросы парниковых газов увеличивают парниковый эффект, вызывая потепление атмосферы. С другой стороны, выбросы аэрозолей — мелкодисперсных частиц в атмосфере — традиционно оказывали эффект охлаждения, отражая солнечный свет и влияя на образование облаков. В частности, именно последствия сокращения выбросов аэрозолей в Восточной Азии стали предметом пристального внимания учёных, которые связывают этот процесс с ускорением глобального потепления после 2010 года.Исторически аэрозоли, сопровождавшие промышленное развитие, проявляли собой сложный климатический фактор, способный затенять эффект нарастающего выброса парниковых газов.
Эти частицы, образовываемые в результате сжигания ископаемого топлива и промышленных процессов, оказывают охлаждающее влияние за счёт повышения альбедо облаков, то есть отражательной способности земной атмосферы, и прямого отражения солнечного излучения. Однако такое влияние локально неоднородно и непросто для точного количественного определения.Восточная Азия, и Китай в особенности, с 1980-х годов являлась главным источником аэрозольных выбросов в мире, в первую очередь диоксида серы (SO2), который является предшественником сульфатных аэрозолей — наиболее значимых в отношении формирования облаков и воздействия на климат. После резкого промышленного роста и ухудшения качества воздуха власти Китая и соседних стран предприняли масштабные меры по очистке атмосферного воздуха. Эти действия включали в себя введение строгих ограничений на выбросы SO2, улучшение технологий контроля загрязнений и повышение энергоэффективности.
По оценкам современных исследований, начиная с 2010 года, сокращение выбросов SO2 в Восточной Азии достигло примерно 75%, что составляет около 20 миллионов тонн в год. Это рэволюционное улучшение качества воздуха, несомненно, благотворно сказалось на здоровье населения, сокращении кислотных дождей и загрязнении воздуха. Но с климатической точки зрения подобное сокращение выбросов аэрозолей имеет неоднозначные последствия — оно эффективно уменьшило климатическое охлаждение, маскирующее накопленный эффект парниковых газов.Комплексные исследования, включая мульти-модельные эксперименты с участием восьми современных климатических моделей Земли (Earth System Models) в рамках проекта RAMIP, позволили оценить прямую связь между уменьшением аэрозолей в Восточной Азии и ускорением глобального потепления. Моделирование показало, что резкое сокращение выбросов сульфатов за последнюю декаду привело к увеличению глобальной средней температуры поверхности примерно на 0,07 градуса Цельсия, что составляет значительную часть общего подъема температуры за этот период.
Важно отметить, что эффект от снижения аэрозолей проявляется особенно ярко в регионе Северной части Тихого океана и восточного побережья Азии, что было подтверждено спутниковыми наблюдениями. В этих областях наблюдается увеличенная радиационная энергетическая избыточность на верхней границе атмосферы, то есть большее поглощение солнечной энергии планетой, что ведет к ускорению нагрева поверхности и океана.Географическая неоднородность изменений объясняется тем, что аэрозоли сильно влияют на облачность и отражательную способность атмосферы в прибрежных и океанических зонах, образуя уникальные атмосферные структуры, которые изменяют поток энергии в климатической системе. Уменьшение аэрозольного загрязнения уменьшает альбедо, позволяя большей части солнечной энергии достигать поверхности, что происходит, преимущественно, над Северной частью Тихого океана и Восточной Азией.Помимо температуры, очистка атмосферы от аэрозолей вызвала и гидрологические изменения, включая небольшое увеличение осадков в регионе Восточной Азии и на североамериканском западном побережье.
Это связано с тем, что изменение радиационного баланса влияет на конвективные процессы и перераспределение влаги.Факт ускорения глобального потепления после 2010 года был зафиксирован несколькими независимыми наблюдательными системами и становится все более очевидным при корректировке данных с учётом естественной климатической изменчивости, такой как Эль-Ниньо или Тихоокеанская декадная осцилляция. Модели выявили, что очищение атмосферы от аэрозолей Восточной Азии — один из ключевых факторов, способствующих наблюдаемому росту температуры поверхностного слоя.Однако следует учитывать, что влияние изменения концентрации аэрозолей в атмосфере на климат чрезвычайно сложно из-за эффективности обратной связи через облака и осадки, вызывающей как прямые, так и непрямые эффекты. Например, в северо-западной части Тихого океана особое значение имеют низкие слоистые облака, которые чувствительны к изменению аэрозольного фона, и их уменьшение способствует дальнейшему повышению температуры поверхности.
Кроме того, помимо East Asian aerosol cleanup, на климатическую систему концентрируются и другие факторы. За последнее десятилетие увеличились концентрации метана — мощного парникового газа — и соблюдаются международные регламенты по уменьшению сульфурных выбросов в судоходстве, что также отражается на энергетическом балансе Земли. Тем не менее влияние последних факторов пока оценивается как менее существенное по сравнению с эффектом очистки аэрозолей в Восточной Азии.Важно отметить, что эффект очистки атмосферы в Восточной Азии является своеобразным примером климатической дилеммы. Даже при бесспорном улучшении качества воздуха и снижении риска заболеваний, связанные с загрязнением, этот процесс имеет побочное последствие — ослабление охлаждающего эффекта аэрозолей, что в итоге приводит к ускорению глобального потепления.
Аналогичная ситуация наблюдалась и в Европе и Северной Америке в прошлом, но сдвиги регионов основных аэрозольных эмитентов в последние десятилетия сосредоточились в Азии.В научном сообществе подчеркивают необходимость учитывать данный фактор при формировании климатической политики и прогнозов. Чистый воздух и борьба с загрязнением не должны восприниматься отдельно от глобального изменения климата, а интегрированные решения должны быть направлены на сокращение выбросов парниковых газов в сочетании с устойчивым регулированием аэрозольных компонентов.В будущем прогнозируется постепенное снижение темпов сокращения выбросов SO2 в Восточной Азии, поскольку основные меры уже внедрены, а дальнейшее значительное сокращение может быть затруднено из-за экономических и технических факторов. Соответственно, влияние данного фактора на ускорение глобального потепления, вероятно, уменьшится.
Тем не менее, развертывание технологий улавливания углерода, переход на возобновляемые источники энергии и международные климатические соглашения останутся ключевыми для сдерживания роста глобальной температуры.В заключение, очистка атмосферы от аэрозольных загрязнений в Восточной Азии является одним из важных и недавно выявленных факторов ускорения глобального потепления. Этот процесс — результат успешных мер по улучшению качества воздуха — наглядно демонстрирует сложность взаимодействий между антропогенными выбросами и климатической системой Земли. Понимание и учет таких механизмов крайне важны для точного прогнозирования климата и разработки сбалансированных стратегий устойчивого развития на глобальном уровне.
