Пыль, поднятая в Азии, усиливает индийский муссон в течение недели

Новый анализ спутниковых данных выявил связь между пылью в Северной Африке и Западной Азии и усилением муссонов в Индии. Исследование показывает, что пыль в воздухе поглощает солнечный свет к западу от Индии, нагревая воздух и усиливая ветры, несущие влагу на восток. Это приводит к увеличению муссонных осадков примерно через неделю в Индии. Результаты объясняют один из способов влияния пыли на климат, заполняя ранее неизвестные детали в понимании системы Земли.

Исследование также демонстрирует, что естественные частицы в атмосфере могут влиять на осадки неожиданным образом, а изменения в одном месте быстро сказываются на погоде за тысячи километров. Ученые проанализировали спутниковые данные и провели компьютерное моделирование региона, чтобы выявить роль пыли в индийском муссоне. Результаты опубликованы 16 марта в журнале Nature Geoscience.

Индия сильно зависит от летних муссонных дождей. «Разница между годом муссонных наводнений и засушливым годом составляет около 10% от среднего летнего количества осадков в центральной Индии. Колебания, вызванные пылью, могут быть достаточно сильными, чтобы объяснить часть этой межгодовой изменчивости», — сказал климатолог Фил Раш из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США.

Раш, В. Виной из Индийского технологического института в Бхубанешваре и их соавторы хотели исследовать корреляцию, обнаруженную в спутниковых записях: более высокое содержание мелких частиц, называемых аэрозолями, над Северной Африкой, Западной Азией и Аравийским морем, по-видимому, было связано с более сильными осадками над Индией примерно в то же время. Команда хотела проверить это и определить, как эти частицы могут влиять на осадки.

Для изучения связи команда использовала компьютерную модель CAM5, сфокусировавшись на регионе. Модель включала антропогенные аэрозоли от загрязнения, а также естественные аэрозоли морской соли и пыли. Сначала исследователи запустили модель и отметили аналогичную связь: больше аэрозолей на западе означало больше осадков на востоке. Затем они систематически «отключали» вклад каждого типа аэрозолей и смотрели, сохраняется ли связь.

Необходимым ингредиентом оказалась пыль. Усиление осадков в Индии воссоздавалось при условии повышения концентрации пыли в Северной Африке и на Аравийском полуострове.

Чтобы понять, как быстро действует пыль, они провели краткосрочные компьютерные симуляции с выбросами пыли и без них. Без выбросов пыли атмосферная пыль исчезала в течение недели по сравнению с симуляцией с выбросами, и количество осадков в центральной Индии также уменьшалось. Это указывало на то, что эффект происходит за короткий период времени.

Оставалась еще одна загадка: как пыль вызывает такие изменения в осадках? Исследуя возможные механизмы, команда детально изучила региональные условия, такие как температура воздуха и перенос влаги по воздуху.

Наиболее вероятное объяснение связано с тем, что пыль поглощает солнечный свет, который обычно достигает поверхности, нагревая вместо этого воздух. Этот более теплый, насыщенный пылью воздух притягивает влажный воздух из тропиков к северу и усиливает преобладающие ветры, которые перемещают влагу из Аравийского моря в Индию, где она выпадает в виде дождя.

Хотя пыль играет роль в усилении муссонов, это естественное явление не преобладает над многими другими процессами, также влияющими на муссоны, отметил Раш. К другим чрезвычайно важным факторам относятся разница температур между сушей и океаном, изменения в землепользовании, глобальное потепление и локальное влияние аэрозолей загрязнения вокруг Индии, которые могут нагревать и охлаждать воздух, а также влиять на облака.

«Сила муссонов снижается в течение последних 50 лет, — сказал он. — Влияние пыли вряд ли может объяснить это систематическое снижение, но может вносить свой вклад».