Увеличить / Длинные линии, называемые «облачными улицами», образующими кромку морского льда Антарктики. Одно из менее известных научных осложнений, которое делает оценку антропогенных изменений климата трудной, заключается в том, что речь идет не только о парниковых газах. Выбросы аэрозолей – крошечные атмосферные частицы из различных источников, которые, например, рассеивают солнечный свет обратно в космос, – компенсируют часть вызванного человеком потепления. И в отличие от долгоживущих парниковых газов, аэрозоли довольно быстро вымываются из атмосферы и не оставляют никаких исторических записей. Это делает восстановление уровней аэрозолей, восходящих до промышленной революции, сложной задачей. Чтобы улучшить и перепроверить оценки прошлых уровней аэрозоля, исследователи проявили творческий подход. Новое исследование, проведенное Изабель Маккой в Вашингтонском университете, использует тот факт, что небеса вокруг Антарктиды практически свободны от техногенного аэрозольного загрязнения, чтобы установить новый доиндустриальный базовый уровень. Аэрозоли оказывают охлаждающее воздействие как через прямые (рассеивающие солнечный свет), так и косвенные (модифицирующие облака) эффекты. В этом случае исследователи смотрят на последнее с использованием данных спутникового облака. В частности, они рассчитывают количество капель облаков на кубический сантиметр на основе измерений размера капель и толщины облаков. Поскольку аэрозоли могут действовать как ядра конденсации, вокруг которых образуются капли, они имеют тенденцию приводить к более высоким уровням меньших капель. В то время как загрязнение аэрозолем в результате сжигания угля и других видов деятельности сгорания имеет тенденцию присутствовать во всем северном полушарии, атмосферная изоляция Антарктиды удерживает эти аэрозоли в страхе. Используя Антарктику в качестве показателя доиндустриального уровня аэрозолей, исследователи применяют спутниковые данные к ряду климатических моделей. Сначала они сравнивают, насколько модели соответствуют современным концентрациям облачных капель по всему миру, а затем рассчитывают влияние загрязнения аэрозолем с течением времени. Есть пара регионов, где современные модели моделирования не очень хорошо соответствуют спутниковым данным. Модели, как правило, переоценивают концентрации капель в среднеширотном северном полушарии и недооценивают летние концентрации капель в Антарктике. Хотя модели показывают лишь незначительное увеличение летом, спутниковые данные показали, что концентрации капель в Антарктике на самом деле так же высоки, как и в загрязненном Северном полушарии, что является результатом повышения бровей. Современная (красная) и доиндустриальная (синяя) модель моделирования концентрации облачных капель по сравнению со спутниковыми данными (черная). Зимний сезон слева, лето справа. Вы спрашиваете, как это может быть в этой «нетронутой» среде? Вероятно, это не камуфлированная угольная электростанция или какой-либо другой человеческий источник аэрозолей. Аэрозоли встречаются в природе, и одним из известных источников являются фитопланктон и бактерии в океане. Они производят диметилсульфид – один из источников отчетливого запаха морской воды, а также соединение, которое приводит к образованию крошечных серосодержащих аэрозолей. Огромное цветение фитопланктона происходит вокруг Антарктиды, когда морской лед сжимается летом и жизнь использует богатые питательными веществами воды. И это производит много аэрозолей для образования облачных капель. Что самое интересное в этом, это то, что подразумевается в наших оценках охлаждающего воздействия аэрозольного загрязнения. Если модели существенно переоценивают влияние техногенных аэрозолей на облака и недооценивают влияние естественных аэрозолей, то рассчитанный эффект загрязнения аэрозолями человека будет слишком большим. Когда исследователи рассчитывают силу этого эффекта аэрозольного облака с 1850 года, они получают сокращение от 0,6 до 1,2 Вт энергии в климатической системе Земли на квадратный метр. (Это компенсирует часть энергии, добавляемой парниковыми газами.) Воздействие аэрозолей изучалось с использованием нескольких линий доказательств, выходящих за рамки только моделей, и вновь рассчитанное значение поддерживает текущую наилучшую оценку, полученную с использованием полного объема данных, хотя это немного более узкий диапазон. Таким образом, выводы исследования в большей степени связаны с климатическими моделями, которые, по словам исследователей, могут использовать эту информацию для улучшения связи между облаками и аэрозолями. Но это также увлекательный пример доступа к прошлому путем изучения места на Земле, где промышленная революция не оказала (по крайней мере, одним очень специфическим способом) большого эффекта. PNAS, 2020. DOI: 10.1073 / pnas.1922502117 (О DOI).
