В условиях, когда экосистемы все больше сжимаются из-за антропогенного потепления, даже очистка от загрязнения может вызвать проблемы.
В 2013 году огромная морская тепловая волна, известная как «Капля», обрушилась на северо-восточную часть Тихого океана. Температура взлетела до новых опасных максимумов, убив миллионы морских животных и нарушив более широкую экосистему океана таким образом, что она еще не вернулась и, возможно, никогда не вернется к норме. Несмотря на то, что Капля официально закончилась в 2016 году, с тех пор подобные волны тепла вспыхивали несколько раз. Ученые все еще пытаются выяснить, что именно вызвало появление Капли и ей подобных, но недавнее исследование подчеркивает, насколько на самом деле связан глобальный климат. Это исследование, проведенное под руководством Хай Вана, специалиста по атмосфере из Океанического университета Китая, предполагает, что экологический прогресс в Китае, направленный на очистку от значительного загрязнения воздуха в стране, непреднамеренно способствовал экстремальным температурам поверхности моря, которые варили тихоокеанское побережье от Аляски до Калифорнии.
С начала 2010-х годов Китай активно взялся за решение проблемы выбросов аэрозолей. Два десятилетия назад жители Китая столкнулись с ужасающим качеством воздуха: концентрация мелких твердых частиц (PM) — частиц диаметром менее 2,5 микрон, известных как PM 2,5 — в 5-10 раз превышала рекомендации по безопасному качеству воздуха, опубликованные Всемирной организацией здравоохранения. Эти крошечные частицы, в основном образующиеся при сжигании ископаемого топлива, раздражают горло и легкие, вызывают приступы астмы и увеличивают количество госпитализаций с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Длительное воздействие может увеличить риск инсульта, сердечных заболеваний, астмы и рака легких.
В период с 2010 по 2017 год, и особенно после 2013 года, когда Китай принял новый план действий по очистке воздуха, уровень загрязнения PM 2,5 в стране снизился на 35 процентов. Но исчезновение токсичной дымки вызвало ряд атмосферных изменений в Китае и за его пределами.
Мелкодисперсное аэрозольное загрязнение увеличивает облачность, а также блокирует и рассеивает солнечное тепло. Это охлаждает поверхность Земли и даже может частично замаскировать потепление, вызванное сжиганием нефти, газа и угля. Таким образом, удаление загрязнения привело к обратному эффекту, говорит Ванг: снижение концентрации аэрозолей привело к нагреванию воздуха над Восточной Азией, вызвав каскад атмосферных изменений, которые помогли нагреть северо-восточную часть Тихого океана.
В целом, ученые понимают, как работают экстремальные морские тепловые волны, такие как Капля. Если поверхностные ветры над северо-восточной частью Тихого океана по какой-то причине останавливаются, например, из-за застоя атмосферного давления, океан теряет часть своей способности отдавать избыточное тепло в атмосферу. Это само по себе приводит к нагреванию воды, но также запускает ряд изменений, которые усугубляют проблему. Более низкие скорости ветра, например, уменьшают перемешивание в верхних слоях океана, которые обычно приносят более холодную воду из глубин на поверхность. Более высокие температуры поверхности моря также уменьшают облачность, дестабилизируя нижние слои атмосферы, позволяя большему количеству солнечного света попадать в океан и еще больше нагревать его.
Глобальное потепление, вызванное антропогенными выбросами углекислого газа, повышает температуру поверхности моря по всему земному шару, делая более вероятными тепловые волны, подобные Каплям. Ежегодная изменчивость климата и долгосрочные колебания океана также могут объяснить некоторые из экстремальных потеплений, вызвавших Капля. Но то же самое можно сказать и о сокращении Китаем своих опасных аэрозольных выбросов.
В частности, исследование Вана показывает, как снижение концентрации аэрозолей в Китае привело к повышению температуры в Восточной Азии. Это, в свою очередь, способствовало повышению атмосферного давления. Затем эта система высокого давления усилила систему низкого давления над Беринговым морем, в конечном итоге вызвав ослабление поверхностных ветров над северо-восточной частью Тихого океана, запустив остальную часть цикла потепления.
«Подобно тому, как мы бросаем камень и посылаем волны через пруд, изменения температуры в одном регионе также могут отражаться в атмосфере», — говорит Ван.
Ван осторожно отмечает, что, хотя эти атмосферные изменения создали более теплые базовые условия, которые способствовали образованию Капли, он подчеркивает, что аэрозольная политика Китая не вызвала Капля.
Крис Смит, эксперт по моделированию климата в Университете Лидса в Англии, говорит, что исследование Вана убедительно показывает, что единственными климатическими моделями, которые могут воссоздать Капля, являются те, которые включают в себя сокращение загрязнения в Китае. Но он согласен с тем, что «Капля» была результатом «множества различных факторов, которые толкают в одном направлении», в частности, выбросов парниковых газов.
Ван говорит, что, хотя его работа подчеркивает, как аэрозольное загрязнение может влиять на погоду на местном уровне и на другом конце света, аэрозольное загрязнение представляет опасность для здоровья населения и не должно рассматриваться как способ манипулирования климатом.
Действительно, недавний анализ показывает, что во всем мире восемь миллионов человек ежегодно умирают из-за загрязнения воздуха, при этом аэрозольное загрязнение занимает второе место по значимости причиной смерти детей в возрасте до пяти лет – сразу после недоедания. Смит также отмечает, что согревающий эффект от уменьшения аэрозольного загрязнения, скорее всего, будет кратковременным.
В конечном счете, говорит Ван, если мы хотим предотвратить будущие экстремальные явления, такие как Капля, лучший способ — это сократить выбросы парниковых газов. Это единственное верное «лекарство для смягчения последствий долгосрочного потепления океана, изменения климата и бедствий, которые они приносят».
Эта статья была первоначально опубликована в журнале Hakai Magazine
Переведено Концентрированные новости