Черный углерод в Арктике: крупный вклад от сжигания биомассы в средних широтах

Исследователи под руководством доктора Шо Охата из Института исследований космической и земной среды Университета Нагои (Япония), доктора Макото Койке из Токийского университета и доктора Андреаса Хербера из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (Германия) установили, что межгодовые колебания содержания аэрозолей черного углерода в Арктике весной тесно связаны с пожарами на биомассу в средних широтах. При этом современные климатические модели недооценивают вклад BC от сжигания биомассы примерно в три раза.

Черный углерод (BC), выбрасываемый в атмосферу при сжигании ископаемого топлива и биомассы, эффективно поглощает солнечное излучение и нагревает воздух. В рамках проекта PAMARCMiP в марте-апреле 2018 года ученые с помощью исследовательского самолета Polar 5 измерили вертикальные профили концентраций BC в Арктике до высоты 5 км. Сравнение с данными прошлых лет (2008, 2010, 2015 гг.) выявило значительные межгодовые колебания: концентрации в 2018 году составили 7–23 нг/м³, что сравнимо с 2010 годом, но было существенно ниже, чем в 2008 и 2015 годах.

Анализ показал, что изменения в количестве BC в атмосферном столбе (0–5 км) коррелируют с активностью пожаров к северу от 50ºN, оцененной по спутниковым данным MODIS. Повышенный уровень BC в арктическую весну, вероятно, был обусловлен переносом воздушных масс из районов сжигания биомассы в западной (30–50°E) и восточной (100–130°E) Евразии в средних широтах (45–60°N). Модели хорошо воспроизвели наблюдения в годы с низкой пожарной активностью (2010, 2018), но сильно занизили вклад BC от биомассы в «пожарные» годы (2008, 2015).

Потепление в Арктике происходит почти вдвое быстрее глобального, и BC является важным фактором, усиливающим этот процесс, особенно весной. Исследование предоставляет данные для улучшения климатических моделей. Поскольку глобальное потепление может увеличить частоту пожаров в средних и высоких широтах, их влияние на арктический климат, согласно выводам работы, может быть сильнее, чем считалось ранее.