Измерение влияния светопоглощающих частиц на снежный покров, ледники и ледяной покров Земли

Когда пыль, сажа и другие черные или темные частицы, выбрасываемые в результате загрязнения, осаждаются на снегу и льду, они усиливают таяние. Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория провела всесторонний, современный обзор научных знаний о светопоглощающих частицах. Их выводы позволяют лучше понять этих сложных агентов изменения климата, подчеркивая их далеко идущее влияние на запасы пресной воды, повышение уровня моря, а также на атмосферное тепло и образование облаков. Команда обобщила спектр методов измерения этих частиц в снегу и льду, особенно в регионах, наиболее чувствительных к изменениям в способности Земли отражать солнечный свет. Обзор также охватил прогресс в моделировании и предложил пути для углубления понимания влияния частиц на глобальный климат.

Светопоглощающие частицы притягивают солнечный свет и становятся основным фактором, усиливающим таяние снега и льда. Они также влияют на температуру Земли, альбедо поверхности, объем пресной воды и повышение уровня моря. Поэтому эти частицы были идентифицированы как мощные агенты изменения климата в четвертом и пятом оценочных докладах Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Чтобы понять, как изменения в сжигании биомассы и топлива — основном источнике этих частиц — могут помочь смягчить таяние ледников, ученым необходимо разделить влияние естественных и антропогенных источников частиц. Цель — количественно оценить эффекты и смоделировать возможные будущие изменения для лучшего понимания меняющегося климата.

Команда под руководством доктора Юнь Цяня из PNNL проанализировала сотни научных статей, чтобы обобщить технические методы измерения светопоглощающих частиц в снегу и льду. Они оценили прогресс в их измерении в Арктике, на Тибетском плато и в других регионах средних широт. Команда также проанализировала состояние моделирования массовой концентрации частиц, снижения альбедо, радиационного воздействия, а также климатического и гидрологического влияния на глобальном и региональном уровнях. Наконец, они определили потребности в исследованиях для снижения неопределенностей во влиянии светопоглощающих частиц в снегу и льду на глобальный и региональный климат и гидрологический цикл.

Более систематические полевые измерения и скоординированные усилия по моделированию помогут углубить понимание эффектов светопоглощающих частиц в снегу и льду и оценить их влияние на глобальный климат. Исследователи предлагают шаги для достижения этих результатов:

• Увеличить количество измерений. Это самая важная и неотложная задача на ближайшее будущее.
• Включить процессы, связанные со светопоглощающими частицами в снегу, в глобальные модели.
• Собирать более частые измерения примесей в снегу от средних широт до полярных регионов.
• Увеличить количество сравнительных исследований за «одинаковые периоды времени» — от суточных до сезонных масштабов.
• Учитывать роль снежных водорослей на ледниках и ледяных щитах в будущих исследованиях.