shutterstock.com

Американские ученые предполагают, что региональное загрязнение окружающей среды будет основным трендом изменения климата в будущем.

  С начала 20-го века средняя температура на Земле повысилась примерно на 0,8 градуса по Цельсию. При этом на Земле есть места, где температура не только не повысилась, но даже понизилась. Так, в восточной части США исследователи определили районы, где средняя температура к началу 90-х снизилась на 1 градус по Цельсию. Но к 2010 году средний охлаждающий эффект здесь же был зафиксирован на уровне 0,3 градуса по Цельсию. На первый взгляд может показаться, что такие изменения не велики и не заслуживают особого внимания. Но если за столь короткий промежуток времени (для жизни планеты) произошло изменение в 1 градус, что же произойдет за более длительное время?

  Ученые Гарвардской школы инженерных и прикладных наук (SEAS) совместно со специалистами по изучению климата из ElectricPowerResearchInstitute (EPRI) и EnvironmentalProtectionAgency (EPA) в ходе проведенных исследований обнаружили, что различные техногенные выбросы, образующиеся в результате деятельности человека, в конце прошлого века создали так называемую "теплую дыру" над восточной частью США - холодный участок, где последствия глобального потепления никак не проявляются.

 То есть, в то время как парниковые газы (такие как, углекислый газ, метан) в глобальных масштабах влияют на повышение температуры поверхности Земли, крошечные твердые частицы могут иметь обратный эффект на локальном уровне. "Наши исследования показали, что мелкие частицы загрязнений в восточной части Соединенных Штатов задержали повышение средней температуры, которое мы ожидали зарегистрировать в связи с увеличением выбросов парниковых газов", - говорит ведущий автор исследования, профессор Эрик Лейбенспергер (Eric Leibensperger). "Ради защиты здоровья человека и сокращения кислотных дождей, которые наносят вред экосистемам всех уровней, мы активно сокращаем выбросы, которые приводят к загрязнению твердыми мелкими частицами, - добавляет он, - "но эти сокращения стали причиной потепления в этом регионе в соответствии с увеличением основной тенденции на глобальное потепление".

  Исследователи построили свое изучение на объединении двух моделей систем Земли. Данные о загрязнениях получали от GEOS-Chem модели, которая впервые была разработана в Гарварде, и после многократных обновлений стала международным стандартом для моделирования возможных загрязнений воздуха. Данные об изменении климата получали с помощью общей модели циркуляции, разработанной для космических исследований NASAв GoddardInstitute.

  Результаты, опубликованные в журнале "Химия и физика атмосферы" (AtmosphericChemistryandPhysics), представили более полную картину процессов, которые могут влиять на региональное изменение климата. Сделанные выводы имеют большее значение для прогноза изменения климата, особенно в промышленно развитых странах. Это очень важно для Китая, который до сих пор не разработал нормативы качества воздуха в такой же степени, как, например, это сделано в США, Великобритании, Германии или в Скандинавских странах.

  США приняли закон, устанавливающий нормативы чистоты воздуха, в 1970 году, а в 1990 году внесли в него поправки, сделав еще более строгим. Поправки в основном касались состояния воздуха в центральных и восточных штатах.

  Охлаждающий эффект от воздействия твердых мелких частиц был известен и до этого, но новый анализ показывает, что сильное уменьшение количества твердых частиц, загрязняющих воздух, может иметь значительное влияние на изменение климата на региональном уровне.

   По сравнению с парниковыми газами, твердые частицы (например, сульфаты от выбросов серы на электростанциях) имеют очень короткий срок существования (около недели), поэтому их распределение по поверхности земли неравномерно, что и определяет именно региональный уровень влияния.

"Большая доля сульфатов уже удалена, поэтому мы не ожидаем большого потепления за счет дальнейшего контроля над выбросами серы", - говорит ведущий исследователь атмосферной химии и инженерии окружающей среды Гарвардской школы инженерных и прикладных наук, профессор центра окружающей среды Гарвардского университета Дэниел Джейкоб (DanielJacob).

   Охлаждение усиливается также из-за взаимодействия между облаками и частицами. Частицы загрязнений могут выступать в качестве центров кристаллизации для облачных капель, которые в свою очередь отражают даже больше света, чем каждая из частиц отражала бы в отдельности, что приводит к большему охлаждению поверхности.

  Кроме того, что полученные результаты подтверждают значительную роль твердых частиц в загрязнении атмосферы в отдельных регионах, исследователи подчеркивают важность учета климатического воздействия твердых частиц на будущий прогноз качества воздуха и построение на основании этого стандартов качества воздуха. "Что-то подобное может произойти в Китае, который только начинает ужесточать свои стандарты в отношении возможной степени загрязнения", - добавляет старший научный сотрудник в области атмосферной химии Гарвардской школы инженерных и прикладных наук Лоретта Микли (LorettaJ. Mickley). "Китай может увидеть значительные изменения климата в связи со снижением уровня твердых загрязняющих веществ".

 Никто не говорит, что мы должны прекратить улучшения качества воздуха, но важно понять возможные последствия. Очистка воздуха может привести к значительному региональному потеплению. Таков основной результат проведенного исследования, который в очередной раз доказывает, что каждая проблема имеет свою вторую сторону и требует детального изучения.

Источник