Глобальное потепление ускоряется быстрее, чем предсказывали климатические модели, и, как оказалось, в этом частично виноваты наши успехи в борьбе с загрязнением воздуха. Ученые обнаружили, что снижение уровня аэрозолей привело к уменьшению яркости морских облаков, которые критически важны для отражения солнечного тепла.
За последние десятилетия Земля стала отражать меньше солнечного света и поглощать больше тепла. В 2023 и 2024 годах зафиксированные температуры превысили прогнозируемые, что заставляет ученых спешно выяснять, почему атмосфера пропускает больше света.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что снижение яркости морских облаков является обратной стороной борьбы с загрязнением. За период с 2003 по 2022 год альбедо (отражательная способность) облаков над северо-восточной частью Тихого и Атлантического океанов — регионами, где морская поверхность нагревается быстрее всего, — снизилось на 3% за десятилетие.
Примерно 70% этого изменения напрямую связано с атмосферными аэрозолями — мелкими частицами, которые влияют как на площадь облаков, так и на их состав. Доказанный вред некоторых аэрозолей стимулировал усилия по ограничению выбросов продуктов сгорания ископаемого топлива. По мере замещения нефти и газа чистой энергией уровень охлаждающих аэрозолей продолжит падать, что требует более точного учета их взаимосвязи с облаками в климатических моделях.
«Эта работа стала большим вкладом в доказательство того, что сокращение выбросов твердых частиц в воздух способствует ускоренному потеплению», — заявила Сара Доэрти, главный научный сотрудник Кооперативного института исследований климата, океана и экосистем Вашингтонского университета.
Побочный эффект чистого воздуха
Исследователи давно знали, что частицы в атмосфере изолируют Землю, отражая свет и увеличивая общую отражательную способность облаков. Этот охлаждающий эффект от загрязнения маскировал потепление от парниковых газов на протяжении десятилетий. Таким образом, ускоренное потепление стало потенциальным следствием улучшения качества воздуха.
Доэрти подчеркнула, что, несмотря на последствия, сокращение загрязнения атмосферы — это безусловное благо. Принятый в 1963 году Закон о чистом воздухе стал первым из многочисленных мировых усилий по контролю над загрязнением, и отменять его никто не собирается.
«Наша цель — понять, что движет нынешними изменениями климата, чтобы оценить, насколько потеплеет в будущем», — добавила она.
Для определения причин снижения отражательной способности исследователи проанализировали 20-летние спутниковые данные по облакам над северо-восточными регионами Тихого и Атлантического океанов, которые нагреваются быстрее, чем почти любые другие места на Земле.
Они обнаружили, что аэрозоли влияют на облака двумя ключевыми способами:
- Мелкие частицы служат ядрами конденсации для капель воды. При фиксированном количестве воды, больше аэрозолей означает больше мелких, ярких капель в облаках.
- Сокращение аэрозолей, наоборот, увеличивает размер облачных капель. Крупные капли тяжелее и быстрее выпадают в виде осадков, что сокращает продолжительность жизни облака и уменьшает облачный покров.
«Когда мы сокращаем загрязнение, мы ухудшаем отражательную способность и нагреваем систему, позволяя большему количеству солнечной радиации достигать Земли», — пояснил ведущий автор исследования Кнут фон Зальцен.
Что делать
Обновление параметров формирования аэрозолей и размера облачных капель в климатических моделях улучшило симуляцию отражательной способности облаков — критически важной переменной для прогнозирования будущих температур.
«Возможно, мы недооцениваем тенденции потепления, потому что эта связь сильнее, чем мы предполагали, — заметил фон Зальцен. — Я считаю, это означает необходимость пересмотра подходов к смягчению последствий изменения климата и адаптации, поскольку потепление происходит быстрее, чем ожидалось».
В связи с этим очевидно, что нужны методы повышения яркости облаков без загрязнения воздуха. Одним из таких способов может стать осветление морских облаков (Marine Cloud Brightening): корабли распыляют морскую воду в воздух, чтобы сделать низколежащие облака более отражающими и помочь минимизировать солнечное потепление.
Профессор Роберт Вуд считает, что это можно рассматривать как «замену вредных частиц-загрязнителей на частицы другого типа, которые не угрожают экологии, но при этом обеспечивают полезный охлаждающий эффект». Однако ученые подчеркивают, что, прежде чем реализовывать подобные геоинженерные начинания, необходимо убедиться в их безопасности и отсутствии непредвиденных последствий.
