Аерозолі охолоджуються більше, ніж очікувалося - Klimareporter °
Наприклад, дрібні частинки, які викидаються в повітря електростанціями, можуть мати більший вплив на утворення хмар і, таким чином, охолоджувати землю більше, ніж вважалося раніше, зазначається в дослідженні. Однак це не хороша новина.
Вони в 2000 разів менші, ніж у кінці цього речення, і все ж вони впливають на всю кліматичну систему.
Мова йде про так звані аерозолі: крихітні частинки, які плавають у повітрі на невеликій висоті і надходять від електростанцій та вихлопних труб, а також від природних джерел, таких як мінеральний пил з пустелі, морська сіль або сажа від лісових пожеж.
Вони впливають на кліматичну систему безпосередньо, запобігаючи сонячним променям, а також опосередковано, сприяючи утворенню хмар: якщо повітря піднімається і охолоджується, вологість зростає до досягнення 100 відсотків. Потім вода конденсується навколо аерозолю і утворюється хмарна крапелька.
Якщо утворюються низько звисаючі купчасті хмари, це впливає на клімат: хмари в основному відображають сонячні промені - і, таким чином, мають охолоджуючий ефект.
Однак це також залежить від того, скільки аерозолів потрапляє в повітря, тому що чим більше їх відбувається, тим меншими стають краплі.Зрештою, вода тоді повинна розподілятися по більш дрібним частинкам. Це освітлює хмару і зменшує її здатність охолоджуватися.
Ефект охолодження вдвічі вищий
Однак на сьогоднішній день не ясно, наскільки аерозолі сприяють охолодженню. І це також було проблемою для прогнозування клімату. "Найбільшою невизначеністю прогнозів клімату є взаємодія аерозолів та хмар", - сказав Том Горен з Інституту метеорології Лейпцизького університету.
Процес утворення хмар, у якому зростаючий вітер також відіграє важливу роль, поки що був надто складним. Цей ефект було важко відокремити від ефекту аерозолів, що утворюють хмари. Принаймні до цього часу.
Тому що нове дослідження у журналі Science стверджує, що знайшло відповідь. Вчені на чолі з дослідником атмосфери Даніелем Розенфельдом з Інституту наук про Землю Єрусалимського університету використовували супутникові знімки для самостійного розрахунку ефекту вертикального зсуву вітру та кількості ядер конденсації хмари. За допомогою цього методу вони змогли розрахувати охолоджуючий ефект аерозолів завдяки своєму впливу на низькорослі купчасті хмари над океанами більш точно, ніж будь-коли.
Результат став несподіванкою для Розенфельда: виявлено, що охолоджуючий ефект, викликаний аерозолями, був майже вдвічі вищим, ніж передбачалося раніше.
Що відбувається, коли фільтри для частинок працюють?
Що спочатку звучить як хороша новина, за словами Розенфельда, це прямо протилежне: "Якщо аерозолі насправді викликають сильніший охолоджуючий ефект, ніж вважалося раніше, тоді ефект зігрівання парникових газів також був більшим, ніж ми припускали", - пояснив він. "Це дозволило викидам парникових газів подолати охолоджуючий ефект аерозолів - і це вказує на більше глобальне потепління, ніж ми думали раніше".
Іншими словами: аерозолі, що охолоджуються, дотепер могли компенсувати частину кліматичних змін - якщо промисловість, транспорт та електростанції оснастяться кращими фільтрами до твердих часток або якщо вугільні електростанції зникнуть на користь вітру та сонячних систем, тоді глобальне потепління повинно бути тим більш вираженим.
"Загалом можна очікувати, що охолоджуючий ефект аерозолів - прямо та опосередковано - зменшиться, якщо буде викидатися менше антропогенних аерозольних частинок", - говорить Йоханнес Шнайдер з Інституту хімії Макса Планка в Майнці.
Однак те, наскільки сильним є охолодження, також дуже залежить від типу частинок, які люди вводять в обіг, говорить Шнайдер. Хоча сульфатні аерозолі, наприклад, є чудовими джерелами конденсаційних ядер для хмар, це не стосується, наприклад, частинок сажі - вони навіть поглинають випромінювання.
Однак автори дослідження ще не до кінця впевнені - це пояснює невідповідність між сильнішим ефектом охолодження та прогресивним глобальним потеплінням. Аерозолі також можуть мати додатковий зігріваючий ефект.
Аерозолі також можуть сприяти потеплінню
"Якщо така висока чутливість низьких хмар до аерозолів, як показано в дослідженні, буде включена в кліматичні моделі, це призведе до недостатнього потепління поточного клімату", - говорить Горен, який брав участь у дослідженні. "Припущення про те, що низькі хмари дуже чутливі до аерозолів, також означає, що аерозолі мають ще один сильний позитивний вплив, який врівноважує охолодження і не враховується в сучасних кліматичних моделях".
Іншими словами, аерозолі можуть не тільки допомогти створити низько звисаючі купчасті хмари, але і сприяти покриттю іншим типом хмар: хмари ковадла вище. І це сприяє потеплінню, оскільки спочатку вони пропускають сонячні промені, а потім знову їх захищають, коли вони відбиваються від землі.
Але який результат від усього цього? Чи слід припиняти модернізацію електростанцій та заводів сажовими фільтрами, оскільки це сприятиме потеплінню? "Ні", уточнює Горен. "Зменшення викидів частинок, звичайно, в інтересах усіх нас для покращення якості повітря".
Перш за все, слід було б з’ясувати згадані невизначеності та перевірити розрахунок енергетичного бюджету Землі та прогнози клімату. "Зниження невизначеності необхідне для покращення кліматичних прогнозів", - говорить Горен.
Однак активісти з енергетичного переходу, такі як колишній депутат Бундестагу Ганс-Йозеф Фелл, побоюються, що для цього не вистачить часу. Більше глобального потепління завдяки меншому забрудненню повітря - для Фелла це "диявольська дилема", яку можна подолати лише швидким поворотом до глобальної економіки з нульовими викидами.