За последние десятилетия Земля отражает все меньше солнечного света и поглощает все больше тепла. Глобальное потепление наступает быстрее, чем предсказывали климатические модели.
В 2023 и 2024 годах зафиксированные температуры превысили прогнозируемые, передает naukatv.ru
Эти тенденции заставляют ученых спешно выяснять, почему атмосфера пропускает больше света.
Как оказалось, у снижения загрязнения воздуха есть обратная сторона — из-за этого уменьшается яркость морских облаков, которые играют важную роль в регуляции глобальной температуры.
В период с 2003 по 2022 год альбедо облаков над северо-восточной частью Тихого и Атлантического океанов, где морская поверхность нагревается быстрее всего, уменьшилось на 3% за десятилетие. Примерно 70% этих изменений связано с аэрозолями — мелкими частицами, которые переносятся в атмосфере и влияют как на площадь облаков, так и на их состав.
Доказанный вред некоторых аэрозолей стимулировал усилия по ограничению загрязнения частицами, специально нацеленные на продукты сгорания ископаемого топлива. По мере замещения нефти и газа чистой энергией уровень аэрозолей, вероятно, будет продолжать снижаться. Чтобы повысить точность прогнозов глобальной температуры, необходимо точнее учитывать в климатических моделях реальную взаимосвязь между аэрозолями, облаками и солнечным теплом.
«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
Исследователи знали, что с ростом температур низкие облака над океаном будут рассеиваться, открывая большую площадь поверхности для солнечного света и усиливая его эффект. Также было известно, что частицы в атмосфере изолируют Землю, как отражая свет, так и увеличивая общую отражательную способность облаков.
Охлаждающий эффект от загрязнения частицами маскировал потепление от парниковых газов на протяжении десятилетий. Ускоренное потепление стало потенциальным следствием улучшения качества воздуха.
«Безусловно, это благо — то, что мы сокращаем загрязнение атмосферы частицами. Мы не хотим возвращаться в прошлое и отменять Закон о чистом воздухе», — подчеркнула исследовательница.
Принятый в 1963 году Закон о чистом воздухе стал первым из многочисленных мировых усилий по контролю над загрязнением.
«Наша цель — понять, что движет нынешними изменениями климата, чтобы оценить, насколько потеплеет в будущем», — добавила Доэрти.
Северо-восточные регионы Тихого и Атлантического океанов нагреваются быстрее, чем почти любые другие места на Земле, что угрожает запасам рыбы и здоровью морских экосистем. Исследователи проанализировали 20-летние данные спутников, документирующие динамику облаков над этими акваториями, чтобы определить причины наблюдаемого снижения отражательной способности.
Они обнаружили, что аэрозоли влияют на облака двумя способами. Мелкие частицы служат ядрами конденсации для капель воды, и при фиксированном количестве воды больше аэрозолей означает больше мелких, ярких капель в облаках. По той же логике, сокращение аэрозолей увеличивает размер облачных капель. Крупные капли тяжелее и быстрее выпадают на Землю в виде осадков, что уменьшает продолжительность жизни облаков, то есть сокращает 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».
Очевидно, нужны методы повышения яркости облаков без загрязнения воздуха. Одним из таких способов может быть осветление морских облаков: корабли распыляют морскую воду в воздух, чтобы сделать низколежащие облака более отражающими и помочь минимизировать потепление от солнца.
«Можно рассматривать это как замену вредных частиц-загрязнителей на частицы другого типа, которые не угрожают экологии, но при этом обеспечивают полезный охлаждающий эффект», — сказал профессор Роберт Вуд.
Однако, прежде чем реализовывать эти начинания, нужно убедиться, что они безопасны и не повлекут непредвиденных последствий. А пока это исследование поможет ученым точнее прогнозировать последствия изменения климата в глобальном масштабе.