Снижение загрязнения воздуха имеет решающее значение для улучшения здоровья населения, но это приводит к серьезным климатическим изменениям.
Периоды сильной жары становятся все более частыми по мере того, как мир избавляется от вредных аэрозольных загрязнений, что в большей степени раскрывает последствия потепления, вызванного выбросом парниковых газов в атмосферу. Это влияние потепления еще сильнее проявляется в населенных пунктах, где, как правило, наблюдается большее загрязнение воздуха.
“Снижение аэрозольного загрязнения является насущной задачей общественного здравоохранения”, — говорит Гита Персад из Техасского университета в Остине. “Но мы должны признать, что это выявит уникальные риски, которые будут усиливаться там, где живут люди”.
Аэрозольное загрязнение, которое в основном возникает в результате сжигания ископаемого топлива, обычно оказывает противоположное воздействие на парниковые газы. В то время как такие газы, как углекислый газ, удерживают тепло в атмосфере, аэрозоли снижают температуру, поскольку они отражают солнечный свет от планеты либо непосредственно, либо за счет изменения облачности. По некоторым оценкам, на сегодняшний день аэрозольное загрязнение маскирует до половины эффекта потепления, вызываемого парниковыми газами.
Это означает, что усилия по борьбе с загрязнением воздуха в интересах здоровья человека приводят к потеплению климата. Однако до сих пор не было ясно, как изменение концентрации аэрозолей конкретно влияет на жару в населенных районах.
Чтобы получить пространственное представление о мире, Персад и ее коллеги использовали климатическую модель, чтобы проверить, как аэрозоли влияют на частоту периодов сильной жары на суше, как в прошлом, так и в будущих прогнозах. Они определили волну жары как три последовательных дня, которые в доиндустриальном климате были бы одними из самых жарких в 10 процентах случаев в течение этой части года.
Они обнаружили, что на протяжении большей части 20-го века аэрозоли замедляли увеличение частоты тепловых волн, вызванное ростом выбросов парниковых газов. Но после 2005 года эта динамика изменилась, и снижение содержания аэрозолей стало ускорять рост аномальной жары по всей планете примерно на два дня в десятилетие.
Более того, исследователи обнаружили, что аэрозоли оказывают большее влияние на частоту периодов сильной жары в населенных пунктах, чем на суше в целом, причем снижение концентрации аэрозолей более чем в два раза превышает увеличение концентрации парниковых газов в некоторых районах. “Когда вы смотрите на пространственную карту концентрации аэрозолей в атмосфере, вы видите, где находятся люди”, — говорит Персад.
В соответствии со сценарием, при котором выбросы парниковых газов продолжают увеличиваться до очень высоких уровней, а содержание аэрозолей снижается умеренными темпами, команда прогнозирует резкое увеличение количества периодов сильной жары, при этом среднее количество дней с высокой температурой в населенных районах увеличится примерно с 40 до более чем 110 дней в году к 2080 году. “Это подразумевает изменение риска возникновения аномальной жары, что потребует фундаментальных изменений в работе многих из этих заведений”, — говорит Персад.
“Уникальность этого исследования заключается в том, что оно показывает ежедневную статистику по времени. Вы действительно можете ощутить это снижение концентрации аэрозолей в разных частях земного шара”, — говорит Шив Приям Рагхураман из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне, который не принимал участия в анализе. Однако он отмечает, что результаты получены только на основе одной модели при наихудшем сценарии выбросов парниковых газов.
“Полученные результаты убедительны и дополняют растущий объем литературы о том, как аэрозоли могут оказывать масштабное воздействие на экстремальные климатические явления”, — говорит Дэниел Вестервельт из Колумбийского университета в Нью-Йорке. “Будет интересно посмотреть, как эти результаты различаются в других моделях, и сможем ли мы обнаружить их в исторических наблюдениях”.
Еще одна серьезная неопределенность заключается в том, как будут меняться концентрации аэрозолей в ближайшие годы, — говорит Персад. “В нынешнем поколении сценариев будущих выбросов существует огромный диапазон того, что произойдет с аэрозолями в течение следующих 30 лет”, — говорит она.