Снижение загрязнения воздуха делает облака менее отражающими

Зимой в Северном полушарии облака играют ключевую роль в окружающей среде, обеспечивая осадки и отражая солнечный свет. Однако в период с 2003 по 2022 год облака над северной частью Атлантического океана и северо-востоком Тихого океана стали менее отражающими, пропуская больше солнечного света к поверхности океана и способствуя её нагреву. Новое исследование показывает, что глобальные усилия по улучшению качества воздуха, приносящие пользу здоровью, непреднамеренно ускорили потепление климата, изменив свойства облаков.

Анализ двух десятилетий спутниковых данных показал, что отражательная способность низких облаков в Северном полушарии быстро снижалась. Над указанными регионами она упала почти на 3% за десятилетие, в то время как температура поверхности моря выросла примерно на 0.4 °C. Эти изменения слишком велики, чтобы их можно было объяснить только естественной изменчивостью климата или потеплением от парниковых газов. Ключевым фактором оказались аэрозоли — мелкие частицы, служащие ядрами конденсации для капель в облаках. Чем меньше аэрозолей, тем меньше капель в облаке, но они крупнее. Такие капли хуже отражают солнечный свет и быстрее выпадают в виде осадков, сокращая срок жизни облаков и ослабляя их охлаждающий эффект. Это результат совместного действия эффектов Твомени (уменьшение отражательной способности) и Альбрехта (сокращение времени жизни облака).

Парадокс заключается в том, что более чистый воздух, спасающий жизни, одновременно устраняет «охлаждающий щит», который маскировал значительную часть потепления от парниковых газов. Выбросы диоксида серы (SO₂), основного источника сульфатных аэрозолей, резко сократились благодаря ужесточению норм качества воздуха. Например, выбросы SO₂ в Китае снизились примерно на 16 млн метрических тонн за десятилетие с 2003 года. Исследование показало, что сокращение аэрозолей объясняет 69% потери отражательной способности облаков, а потепление — 31%. Снижение яркости облаков добавило около 0.15 Вт/м² за десятилетие к глобальному энергетическому дисбалансу Земли в этих регионах, что составляет почти половину от дополнительного нагрева, вызванного ростом уровня CO₂ (0.31 Вт/м² за десятилетие).

Большинство из 24 проанализированных климатических моделей недооценили масштабы наблюдаемых изменений облаков. Поскольку спутники, наблюдающие за облаками и аэрозолями, приближаются к завершению своей миссии (ожидается в 2026 году), долгосрочный мониторинг остаётся критически важным для понимания будущего потепления. Результаты показывают, что для точных прогнозов необходимо улучшать в моделях представление о влиянии аэрозолей на облака. Решение парадокса требует интеграции политики в области качества воздуха и климата и ускоренного сокращения выбросов парниковых газов — единственного долгосрочного способа охладить планету.