Аэрозольные частицы охлаждают климат меньше, чем считалось

Влияние атмосферных аэрозолей на облака и климат может отличаться от предыдущих представлений. К такому выводу пришла исследовательница облаков Франциска Гласмайер из Делфтского технического университета. Результаты её исследования будут опубликованы в журнале Science в пятницу, 29 января.

Слои облаков покрывают огромные пространства субтропических океанов. Они охлаждают планету, отражая падающий солнечный свет обратно в космос. Загрязнение воздуха в форме аэрозолей — взвешенных в атмосфере частиц — может усиливать этот охлаждающий эффект, делая облака ярче. Охлаждающее действие загрязнения компенсирует часть потепления от парниковых газов. Насколько именно — это одна из самых больших неопределенностей, с которой сталкиваются климатологи.

Судовые следы

Яркой иллюстрацией того, как облака становятся ярче из-за аэрозолей, являются выбросы судоходства в виде «судовых следов». Они видны как яркие линии в слое облаков, показывающие пути загрязняющих судов, проходящих под облаками. «Такие судовые следы — хороший пример того, как традиционно понимается влияние аэрозолей на облака и как оно до сих пор представлено в большинстве климатических моделей», — говорит Гласмайер. Но, по словам исследовательницы, судовые следы не рассказывают всей истории.

«Проблема в том, что облака сначала становятся ярче, но через некоторое время начинают истончаться и снова становятся менее яркими. А судовые следы исчезают до того, как мы можем наблюдать этот эффект потускнения». Чтобы понять климатический эффект загрязнения воздуха в целом, которое гораздо устойчивее, чем мимолетные судовые следы, Гласмайер и её коллеги не полагаются на их наблюдения. Вместо этого они создали обширный набор данных детального моделирования облаков. В основе исследования лежит новый остроумный способ сравнения смоделированных облачных слоёв со спутниковыми снимками. Такие снимки содержат информацию о влиянии аэрозолей на облака по всему земному шару, но до сих пор их было трудно интерпретировать.

Переоценка

«Наш вывод заключается в том, что охлаждающий эффект аэрозолей на облака переоценивается, когда мы полагаемся на данные по судовым следам», — говорит Гласмайер. «Судовые следы просто слишком недолговечны, чтобы дать правильную оценку осветления облаков». Причина в том, что данные по судовым следам не учитывают уменьшение толщины облаков, происходящее при широкомасштабном загрязнении. «Чтобы правильно количественно оценить эти эффекты и получить лучшие климатические прогнозы, нам нужно улучшить способ представления облаков в климатических моделях», — поясняет Гласмайер.

Исследование также имеет значение в контексте климатической инженерии (геоинженерии). Под этим понимаются целенаправленные, пока в основном гипотетические, вмешательства в климатическую систему с целью смягчения последствий изменения климата. Один из примеров такого метода — преднамеренное осветление облаков с помощью направленных выбросов морских солевых аэрозолей, известное как морское осветление облаков. «Наши результаты показывают, что даже с точки зрения физики облаков морское осветление облаков может быть не таким простым, как кажется. Наивная реализация может даже привести к потемнению облаков и противоположному желаемому эффекту», — говорит Гласмайер. «Нам, безусловно, необходимо провести гораздо больше исследований осуществимости и рисков таких методов. Нам ещё многое предстоит узнать о том, как эти крошечные аэрозольные частицы влияют на облака и в конечном итоге на климат».