Первые полевые измерения показывают, что частицы сажи поглощают значительно меньше солнечного света, чем предсказывали модели

Международная группа исследователей, включая климатических химиков из Бостонского колледжа, сообщает, что атмосферные частицы черного углерода поглощают значительно меньше солнечного света, чем предсказывали ученые. Это открытие ставит новые вопросы о влиянии черного углерода на атмосферное потепление. Результаты опубликованы в последнем выпуске журнала Science.

Математические модели и лабораторные эксперименты, изучающие частицы сажи в воздухе, предсказывали, что химические вещества, покрывающие черный углерод и усиливающие поглощение, могут увеличить его до двух раз. Однако полевые исследования в задымленных городах Калифорнии показали увеличение поглощения черным углеродом всего на 6%. Это говорит о том, что климатические модели могут переоценивать потепление от черного углерода.

Неожиданные результаты подчеркивают сложности в новой области климатологии и могут иметь значение для регуляторных усилий по сокращению выбросов черного углерода (сажи) путем ограничения сжигания ископаемого топлива. При этом ученые сходятся во мнении, что черный углерод в атмосфере оказывает значительное влияние на глобальный и региональный климат, а более ранние исследования ставили его потепляющий эффект на второе место после углекислого газа.

«Полевые измерения команды в Калифорнии показали, что усиление поглощения было очень небольшим — примерно шесть процентов вместо увеличения в два раза», — сказал профессор химии Бостонского колледжа Пол Давидовитс, эксперт по атмосферным аэрозолям. — «С одной стороны, это показывает, что природа гораздо сложнее, чем указывали наши первоначальные лабораторные эксперименты и моделирование. Теперь мы попытаемся распутать и понять эту сложность».

Исследователи проанализировали пробы воздуха вблизи городов Лос-Анджелес, Сан-Франциско и Сакраменто, используя комбинацию методов, включая аэрозольную масс-спектрометрию и фотоакустическую спектроскопию. Эти методы позволяют определять химические, физические и оптические свойства частиц черного углерода.

Полученные данные задают основу для дальнейших исследований в разных атмосферных условиях по всему миру, чтобы лучше понять, как химические покрытия из различных источников выбросов влияют на поглощающие свойства черного углерода. «Эти выводы действительно заставляют нас снизить наши прогнозы относительно количества тепла, производимого сажей, по крайней мере, при некоторых экспериментальных условиях. Но они не указывают на то, что сажа является безвредным климатическим фактором», — отметил Давидовитс. — «Сажа остается важным агентом нагрева климата, а также хорошо документированной проблемой для здоровья».