Борьба с загрязнением воздуха непреднамеренно ускорила потепление

Земля отражает меньше солнечного света и поглощает больше тепла, чем несколько десятилетий назад. Глобальное потепление развивается быстрее, чем предсказывали климатические модели, а наблюдаемые температуры в 2023 и 2024 годах превысили прогнозы. Эти тенденции заставляют ученых спешно выяснять, почему атмосфера пропускает больше света.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что сокращение загрязнения воздуха непреднамеренно уменьшило яркость морских облаков – ключевых регуляторов глобальной температуры. С 2003 по 2022 год облака над северо-восточной частью Тихого и Атлантического океанов, где наблюдается быстрое потепление поверхности, становились менее отражающими почти на 3% за десятилетие. Исследователи связывают примерно 70% этого изменения с аэрозолями – мелкими частицами, которые плавают в атмосфере и влияют как на облачный покров, так и на состав облаков.

Охлаждающий эффект от загрязнения твердыми частицами десятилетиями маскировал потепление от парниковых газов. Ускорение потепления стало потенциальным последствием улучшения качества воздуха. «Эта статья – существенный вклад в доказательство того, что сокращение загрязнения воздуха твердыми частицами способствует ускоренному потеплению», – заявила Сара Доэрти, научный сотрудник Вашингтонского университета. Ученые знали, что низкие облака над океаном будут рассеиваться по мере повышения температуры, но не до конца понимали масштаб этого эффекта.

Усилия по ограничению загрязнения, направленные на продукты сгорания ископаемого топлива, привели к снижению уровня аэрозолей. Этот процесс, вероятно, продолжится по мере перехода на чистую энергию. «Очевидно, что сокращение загрязнения атмосферы частицами – это благо, – подчеркивает Доэрти. – Мы не хотим возвращаться в прошлое и отменять законы о чистом воздухе». Однако для повышения точности прогнозов globalной температуры ученым необходимо правильно отразить в климатических моделях истинную взаимосвязь между аэрозолями, облаками и солнечным теплом.

Принцип прост: аэрозоли служат «семенами», на которых конденсируются капли воды. При фиксированном количестве воды большее число аэрозолей приводит к образованию множества мелких и блестящих капель, делая облака ярче. Сокращение аэрозолей, наоборот, увеличивает размер капель. Крупные капли тяжелее и быстрее выпадают на Землю в виде осадков, что сокращает продолжительность жизни облаков и их общую площадь.

«Когда вы сокращаете загрязнение, вы теряете отражательную способность и нагреваете систему, позволяя большему количеству солнечной радиации достигать Земли», – поясняет ведущий автор исследования Кнут фон Зальцен. По его словам, это открытие усиливает давление на общество, требуя пересмотра стратегий смягчения последствий изменения климата и адаптации, poiché потепление прогрессирует быстрее, чем ожидалось. Климатические модели могут недооценивать будущие темпы потепления, так как эта связь оказалась сильнее, чем предполагалось ранее.

Пока эти изменения в отражательной способности облаков способствуют быстрому потеплению, ученые изучают возможность вмешательств, которые могли бы сделать облака ярче без загрязнения воздуха. Один из таких методов известен как осветление морских облаков: корабли распыляют морскую воду в воздух, чтобы сделать низколежащие океанические облака более отражающими и помочь минимизировать нагрев от солнца. «Можно представить это как замену вредных частиц загрязнителей другим типом частиц, которые не являются загрязнителями, но все же обеспечивают полезный охлаждающий эффект», – говорит Роберт Вуд, профессор атмосферных наук Вашингтонского университета.

Однако, прежде чем подобные технологии будут внедрены, необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить их безопасность и отсутствие непредвиденных последствий. Тем временем, данное исследование поможет ученым точнее прогнозировать последствия изменения климата в глобальном масштабе.