Мы долгое время связывали изменение климата с загрязнением атмосферы, но суть процесса гораздо сложнее. Проблема мало изучена, и даже то немногое, что мы знаем – мы пока знаем не наверняка.
Изменение климата как научная проблема. Этим занимаются сегодня группы исследователей во многих странах мира. У каждого - свой опыт, свои наработки. Так, немецкие физики совместно с учеными из других европейских стран готовятся к полету на уникальном дирижабле с целью пристального изучения процессов, происходящих в околоземных слоях атмосферы. Задача-минимум - выяснить взаимосвязь между загрязнением атмосферы и изменением климата. Задача -максимум – приблизиться к разгадке глобального процесса изменения климата.
Почему ученые решили все замеры и измерения проводить с помощью дирижабля?
"Самый важный для состояния климата пласт атмосферы – это ближайшие к поверхности земли два километра. Здесь мы живем, здесь растут деревья, и именно на этот слой приходится основной объем выбросов. Обычно большинство замеров состояния атмосферы производятся с земли. Можно использовать самолеты. Однако они набирают слишком большую для наших целей высоту и к тому же летят с огромной скоростью. А дирижабль движется медленно – может быть, 50 километров в час – и мы ведем наблюдения, находясь на устойчивой площадке. Мы можем "пройти" на дирижабле нужные нам 2000 метров в высоту", – рассказывает в интервью телеканалу Euronews немецкий физик Томас Ф. Ментель.
На борту дирижабля – оборудование и реактивы, позволяющие анализировать микрочастицы, представленные в разных слоях атмосферы.
Речь может идти о микрочастицах естественного происхождения или о продуктах жизнедеятельности человека – частицах антропогенного происхождения. Именно микрочастицы второй группы интересуют ученых, поскольку именно они, как правило, ответственны за изменение климата.
"Возьмем к примеру выбросы окиси серы. Долгое время предпринимались усилия по сокращению этих выбросов. Так как их считали ответственными за так называемые "кислотные дожди". В Европе и США удалось существенно сократить выбросы этого вещества. В то же время диоксид серы при попадании в атмосферу косвенно участвует в процессах, препятствующих образованию облаков, что в свою очередь ведет к охлаждению атмосферы. Получается, что сокращая выбросы производных серы, мы можем подавить процессы, которые сегодня сдерживают потепление климата", - рассуждает Ментель.
В рамках проекта дирижабль пересечет всю Европу с севера на юг. В три этапа.
Команда ученых будет производить забор образцов микрочастиц в разных природных и географических условиях. Специалистов особенно интересует то, что на разговорном языке они называют "стиральным порошком для атмосферы" – речь идет о естественном веществе, которое приводит к разрушению загрязняющих частиц и оздоровлению воздуха. Их также интересует соотношение в атмосфере микрочастиц естественного происхождения и тех, которые стали следствием деятельности человека.
"В Нидерландах и Италии мы пролетаем над густонаселенными областями, в которых к тому же сконцентрировано немало промышленных предприятий. Так что мы можем обнаружить в ближайших к земле слоях атмосферы в этих районах достаточное количество загрязняющих веществ. А на следующий год мы планируем полететь в Финляндию, Лапландию, и вот там состав воздуха должен быть иным, там больше микрочастиц естественного происхождения", - комментирует физик Микаэл Эн телеканалу Euronews.
"В нашем дирижабле вы можете увидеть инструменты для замера и анализа микрочастиц. Например, прибор, позволяющий оценить, как частицы поглощают воду. Это ключевой момент в формировании облаков. Также есть инструменты для детального анализа состава угарного газа – оксида азота и озона, благодаря им мы можем оценить фотохимическую активность атмосферных масс. Наш главный прибор позволяет оценить распределение частиц в зависимости от их размера", - описывает дирижабль Томас Ф. Ментель.
Ученые уже провели тестовые полеты, чтобы убедиться: оборудование работает исправно. Дирижабль летел на высоте в несколько сотен метров над верхушками деревьев. Он то немного поднимался, то опускался. Ученым было важно проверить, как работают приборы при разном атмосферном давлении.
Важно помнить, что оборудование на борту дирижабля должно быть не только точным, но и компактным. Так как данный вид транспорта не позволяет взять на борт ни одного лишнего килограмма. Поэтому помимо научных задач члены коллектива решают и задачи логистические – как встроить все необходимое во внутренний интерьер дирижабля.
При этом для каждого типа микрочастиц нужно специальное оборудование. "Я занимаюсь изучением частиц, которые чуть крупнее среднего размера. Мне необходимо иметь их в достаточном количестве, чтобы делать какие-то статистические выводы. Итак, все трубки для забора образцов должны быть короткими, с хорошей проводимостью и очень гладкими – чтобы не потерять частицы, которые мы, собственно и хотим анализировать. И насосы, и трубки должны хорошо работать в условиях меняющегося атмосферного давления", - рассказывает Бернадетт Розати, физик Института Пауля Шеррера.
На оснащение и испытание дирижабля ушли три года. Сегодня он готов к путешествию вокруг Европы. "Наша конечная цель – разработать для европейских стран региональные прогнозы по изменению климата и измению химического состава воздуха в радиусе 500 километров", - резюмирует Томас Ф. Ментель.