За последние десятилетия темпы глобального потепления претерпели значительные изменения. После относительно стабильного повышения средней температуры поверхности Земли на протяжении нескольких десятилетий, начиная с 2010-х годов наблюдается заметное ускорение этого процесса. Одним из важных факторов, содействующих этому изменению, является масштабное сокращение выбросов аэрозолей в Восточной Азии, особенно в регионах Китая. Эта очистка воздуха, направленная на борьбу с загрязнением, оказала важное влияние на климат и энергетический баланс планеты. Аэрозоли — это мелкие твердые частицы и капли жидкости в атмосфере, которые участвуют в отражении солнечного излучения и формировании облаков.
Среди них сульфатные аэрозоли, оказывающие охлаждающее воздействие на земную поверхность, играют ключевую роль в регулировании климата. Их способность отражать солнечный свет и стимулировать образование облаков, повышающих альбедо, способствует снижению общей температуры. В Восточной Азии в промышленно развитых регионах долгие годы наблюдалось высокое содержание таких аэрозолей, которые частично маскировали последствия накопления парниковых газов. Начиная с 2010-го года Китай предпринял масштабные меры по улучшению качества воздуха, включая ограничение выбросов диоксида серы (SO2) — основного предшественника сульфатных аэрозолей. Этот процесс сопровождался снижением аэрозольной нагрузки в атмосфере примерно на 75%, что подтвердили спутниковые наблюдения по показателю оптической толщины аэрозолей (AOD).
По данным спутников MODIS Terra и Aqua за период 2014–2023 годов, в основном территория России и восточные части Китая зафиксировали значительное уменьшение оптической толщины, отражающей падение количества аэрозольных частиц. Обширный межмодельный анализ, проведенный на основе восьми возможных моделей Земной системы из проекта Regional Aerosol Model Intercomparison Project (RAMIP), позволил провести детальное исследование климатических последствий такого снижения выбросов. Используя более 80 реализаций с разными начальными условиями для учета природной изменчивости, ученые смогли изолировать влияние лишь азиатских аэрозолей, исключая другие факторы. Выводы исследований свидетельствуют, что глобальное среднегодовое повышение температуры за период 2035–2049 годов составляло в среднем около 0,07°C в результате снижения абляции солнца аэрозолями. Этот процесс раскрыл ранее «маскирующий» эффект чистых парниковых газов, значительно увеличив скорость глобального потепления за последнее десятилетие.
Для сравнения, наблюдаемый ускоренный рост мировых температур за 2010–2023 годы составил порядка 0,25°C за десятилетие, что сопоставимо с суммарным вкладом очистки воздуха в Восточной Азии и действий, связанных с наращиванием концентраций парниковых газов. Кроме глобального эффекта, анализ показывает, что региональное потепление в Восточной и Северной Азии, особенно вдоль восточного побережья Китая и над Северным Тихим океаном, было особенно выражено. Этот региональный эффект связан с уменьшением альбедо и изменением облачности вследствие сокращения аэрозольных частиц, что усилило поступление солнечной радиации к поверхности. Особенно значимы изменения в зимний период, когда уменьшение загрязнения способствует ускоренному арктическому потеплению через атмосферные коммуникации. Также исследования подтвердили, что влияние очистки воздуха сказывается на водном балансе планеты.
Увеличение общего уровня осадков, связанное с ростом температуры, наблюдается вдоль побережья Восточной Азии и в зоне Северного Тихого океана. Несмотря на то, что изменения осадков более подвержены внутренней климатической изменчивости, их общая тенденция согласуется с гипотезой усиления гидрологического цикла в климате с уменьшенной концентрацией аэрозолей. С точки зрения радиационного баланса Земли, снижение аэрозолей в атмосфере ведет не только к увеличению прямого солнечного излучения на поверхность, но и снижению альбедо облаков, особенно в районе восточного Тихого океана с его обширными слоями низких ледяных облаков. Модели RAMIP демонстрируют значительные неоднородности в отклике, где климатическое воздействие зависит от характеристик облачности, аэрозольных свойств и региональных циркуляций. Несмотря на вариации в моделях, консенсус предполагает, что такой сдвиг способствует усилению радиационного потока в сторону поверхности и увеличению накопления тепла в океанах.
Сопоставление результатов моделирования с наблюдениями спутников CERES и реанализа ERA5 показывает согласованность с темпами и пространственным распределением изменения потока радиации на границе атмосферы. Установлены локальные аномалии, совпадающие с областями сниженного аэрозольного воздействия и измененной облачности. Это подчеркивает значимость учетных процессов в моделях и необходимость наблюдений для валидации климатических прогнозов. Нельзя не отметить, что очистка воздуха в Восточной Азии — лишь один из факторов, влияющих на ускорение глобального потепления за последние годы. Наряду с этим наблюдается ускоренный рост концентрации метана, хотя его вклад в последние десятилетия не превышает предыдущих уровней.
Также важно учитывать регулирование международных выбросов судоходства, которое привело к резкому снижению поступления серосодержащих соединений в атмосферу после 2020 года, однако его влияние стало заметным лишь на ограниченном временном промежутке. Отмечается, что темпы снижения аэрозольных выбросов в Восточной Азии постепенно замедляются, так как достигаются высокие стандарты качества воздуха. Однако оставшийся потенциал к дальнейшему сокращению ограничен, что говорит о том, что в ближайшие годы вклад этого фактора в глобальное потепление будет уменьшаться. Тем не менее, длительные и сложные взаимодействия между аэрозолями, облачностью и климатом требуют дальнейших исследований и мониторинга для точного прогноза. Таким образом, масштабная очистка атмосферы в Восточной Азии оказала значительное влияние на климатическую динамику Земли, стоя в центре процессов, ведущих к снятию маскировочного эффекта аэрозолей на глобальное потепление.
Эти результаты подчеркивают необходимость сбалансированного подхода в борьбе за чистый воздух и климатическую устойчивость, так как меры по улучшению качества воздуха могут иметь непредвиденные последствия для скорости изменения климата. Продолжающиеся исследования и развитие моделей позволят лучше понять и адаптироваться к этим вызовам в будущем.
