Исследование объясняет, почему загрязнители остаются в атмосфере, несмотря на снижение выбросов
Нитраты в атмосфере ухудшают качество воздуха и играют важную роль в изменении климата. Международная команда под руководством исследователей из Университета Хоккайдо выяснила, как химические процессы в атмосфере привели к стабильно высоким уровням нитратов, несмотря на сокращение выбросов за последние десятилетия. Результаты, опубликованные в Nature Communications, помогут усовершенствовать климатическое моделирование.
Уровни атмосферных нитратов достигли пика между 1970 и 2000 годами. После снижения выбросов их предшественников с 1990-х уровни нитратов упали, но это снижение оказалось меньше, чем сокращение эмиссии прекурсоров. Это указывает на существование механизма, удерживающего нитраты в атмосфере. Ключевую роль играет баланс между газообразной и твёрдой (аэрозольной) формами нитратов. В то время как газообразная форма легко осаждается, мелкие частицы аэрозолей могут переноситься на большие расстояния.
Чтобы изучить эту динамику, команда профессора Ёсинори Иидзуки проанализировала историю отложений нитратов с 1800 по 2020 год в ледяном керне из юго-восточной Гренландии. Уровни нитратов в керне росли с 1850-х, достигли пика между 1970-ми и 2000-ми, а затем снизились, но остались высокими. И рост до 1970-х, и спад после 1990-х происходили медленнее, чем изменения в выбросах предшественников.
Моделирование показало, что эта задержка и устойчивость нитратов коррелируют с кислотностью атмосферы, а не с метеорологическими факторами. Изменения кислотности повлияли на пропорцию между газообразной и твёрдой формами нитратов, увеличив долю аэрозольных частиц. Это позволило загрязнителю дольше сохраняться в атмосфере и переноситься дальше.
«Наше исследование впервые предоставляет точные данные о содержании твёрдых нитратов в ледяных кернах, что всегда было сложной задачей, — говорит профессор Иидзука. — Эти данные повысят точность прогнозов усиления потепления в Арктике, поскольку в будущем нитраты, вероятно, заменят сульфаты в роли основного аэрозоля в регионе».