Грязный воздух приносит дождь — или, может быть, нет

Международная группа учёных под руководством профессора Даниэля Розенфельда из Института наук о Земле Еврейского университета в Иерусалиме представила неожиданное решение спорного вопроса о том, увеличивает или уменьшает загрязнение воздуха количество осадков. Вывод: верно и то, и другое, в зависимости от локальных условий окружающей среды.

Определение этого вопроса имеет серьёзные последствия в эпоху изменения климата, особенно для регионов, страдающих от антропогенного загрязнения и нехватки воды, включая Израиль. В статье, опубликованной 5 сентября в журнале Science, исследователи, включая учёных из Германии, представили результаты работы, разрешающей противоречия вокруг этой загадки. Они проследили за потоком энергии в атмосфере и тем, как на него влияют аэрозольные частицы. Это позволяет делать более точные прогнозы о влиянии загрязнения воздуха на погоду, водные ресурсы и будущий климат.

Человечество выбрасывает в воздух огромное количество мельчайших взвешенных частиц. Естественное и антропогенное влияние аэрозолей на климат признано, но направление этого влияния оставалось предметом споров, являясь главным источником неопределённостей в понимании климатической системы.

«Обе стороны правы, — говорит соавтор публикации профессор Мейнрат О. Андреэ, директор Института химии Общества Макса Планка в Германии. — Но нужно учитывать, сколько аэрозольных частиц присутствует». Ведущий автор профессор Розенфельд добавляет: «Количество аэрозолей — критический фактор, контролирующий распределение энергии в атмосфере».

Аэрозоли действуют двояко. С одной стороны, они, как солнцезащитный крем, уменьшают энергию солнца, достигающую поверхности, что снижает испарение и образование облаков. С другой, без аэрозолей не было бы капель облаков — они служат ядрами конденсации. Однако если таких ядер слишком много, капли не достигают критической массы, чтобы выпасть в виде дождя.

Исследование показывает: с ростом загрязнения количество осадков сначала увеличивается, достигает максимума, а затем резко снижается при очень высоких концентрациях аэрозолей. Таким образом, в относительно чистом воздухе добавление аэрозолей до определённого предела увеличивает осадки, но за этим пределом — уменьшает. В регионах с высокой естественной или антропогенной аэрозольной нагрузкой сохранение или усиление этой ситуации может привести к снижению нормы осадков или даже к засухе.

«Эти результаты очень важны для таких стран, как Израиль, где осадков мало и они могут легко пострадать от перепроизводства аэрозолей. Наше исследование должно стать красным светом для всех, кто отвечает за контроль за выбросами загрязнений», — заявил профессор Розенфельд.