Прорыв в прогнозировании глобального потепления
Исследователи из Университета штата Аризона (Arizona State University) совершили прорыв в понимании влияния ключевого компонента городского загрязнения на изменение климата. По словам Питера Крозиера и Джеймса Андерсона, это открытие может привести к более точному прогнозированию возможной активности глобального потепления.
В результате изучения аэрозолей в атмосфере ученые утверждают, что некоторые меры, используемые в атмосферных науках, являются чрезмерно упрощенными и упускают важные факторы, связанные с климатическим потеплением и охлаждением. Результаты исследования подробно описаны в выпуске журнала Science от 8 августа в статье «Коричневые углеродные сферы в восточноазиатском выносе и их оптические свойства».
Так называемые коричневые углероды — наноразмерный вид атмосферных аэрозолей — в значительной степени игнорируются в широкомасштабных климатических компьютерных моделях. Эти частицы от процессов сгорания являются наименее изученным компонентом аэрозолей. Их эффект сложен, поскольку они одновременно охлаждают поверхность Земли и нагревают атмосферу.
«Из-за большой неопределенности в радиационном воздействии аэрозолей существует соответствующая большая неопределенность в степени радиационного воздействия в целом, — говорит Крозиер. — Это вносит большую неопределенность в степень потепления, предсказываемую моделями изменения климата». Ключом к пониманию ситуации являются светорассеивающие и светопоглощающие свойства — оптические свойства — аэрозолей.
Исследователи использовали новую методику на основе специализированного электронного микроскопа — спектроскопию потерь энергии электронами с монохроматированием. Она позволяет напрямую определять оптические свойства отдельных наночастиц коричневого углерода во всем видимом спектре, а также в ультрафиолетовой и инфракрасной областях. «Мы впервые определили полные оптические свойства отдельных наночастиц из атмосферы», — отмечает Андерсон.
«Наши измерения показывают, что типичное для климатического моделирования приближение, при котором атмосферные углеродные аэрозоли считаются либо не поглощающими, либо сильно поглощающими, является слишком простым, — поясняет Крозиер. — Прогнозы будущего потепления основаны на результатах компьютерных моделей, которые игнорируют коричневый углерод, поэтому они будут менее точными», — добавляет Андерсон.